力扣第 74 场双周赛：巧妙划分数组，构筑平衡数对

前端

2023-11-05 04:02:04

前言

各位算法爱好者，欢迎来到力扣第 74 场双周赛的精彩世界！本场双周赛中，我们将踏上一次智力征程，破解一道看似简单实则烧脑的数组划分谜题。让我们做好准备，尽情享受算法的魅力！

谜题概述

这次的难题要求我们对一个由 2 * n 个整数构成的数组 nums 进行巧妙划分，使得每个数对中的元素相等。也就是说，nums 中的每个元素都必须属于且只能属于一个数对，并且这个数对中的两个元素必须完全相同。

算法思路

乍一看，这个谜题似乎很容易解决。我们可以简单地遍历 nums 数组，每次找到两个相等元素时，就把它们组成一个数对。然而，这种方法存在一个问题：当 nums 数组中存在奇数个元素时，它将无法正常工作。

为了解决这个问题，我们需要一个更加精妙的算法。我们可以使用哈希表来跟踪数组中每个元素出现的次数。具体步骤如下：

初始化一个哈希表，其中键是数组中的元素，值是它们出现的次数。
遍历数组 nums，并更新哈希表中相应元素的次数。
对于哈希表中的每个元素，如果它的次数为偶数，则将它添加到一个空列表中。如果它的次数为奇数，则将它添加到另一个列表中。
对空列表中的元素进行配对，形成数对。如果奇数列表中有一个元素，则将其作为单独的一个数对。
将所有数对组合成一个数组，即为所求的划分结果。

代码示例

下面是使用 Python 实现的代码示例：

def array_pair_sum(nums):
  """
  将数组划分成 n 个数对，满足每个元素只属于一个数对，同一数对中的元素相等。

  Args:
    nums: 一个由 2 * n 个整数构成的数组。

  Returns:
    一个由 n 个数对构成的数组。
  """

  # 初始化一个哈希表
  hashtable = {}
  for num in nums:
    hashtable[num] = hashtable.get(num, 0) + 1

  # 初始化空列表和奇数列表
  even_list = []
  odd_list = []

  # 将元素添加到相应列表中
  for key, value in hashtable.items():
    if value % 2 == 0:
      for i in range(value // 2):
        even_list.append(key)
    else:
      for i in range(value - 1):
        even_list.append(key)
      odd_list.append(key)

  # 配对元素
  result = []
  for num in even_list:
    result.append([num, num])
  if odd_list:
    result.append([odd_list[0], odd_list[0]])

  # 返回结果
  return result