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算法解析:用Python代码解决LeetCode 163 缺失的区间问题
闲谈
2024-01-02 00:40:05
引言
LeetCode 163 缺失的区间是一个经典的算法问题,旨在考察算法工程师对数组、动态规划等基本算法的掌握情况。该问题要求我们找到一个排序的整数数组中缺失的区间,即不在数组中的连续整数段。
算法思想
LeetCode 163 缺失的区间问题可以利用双指针法高效解决。具体步骤如下:
- 初始化两个指针 start 和 end,分别指向数组的首尾。
- 循环遍历数组,如果当前元素与 start 指向的元素相等,则将 start 指针向右移动一位。
- 如果当前元素与 start 指向的元素不相等,则将 end 指针向右移动一位。
- 如果 end 指针已经到达数组尾部,则将 start 指针向右移动一位,并将 end 指针重置为 start 指针。
- 重复步骤 2 到 4,直到 end 指针指向数组尾部。
- 在循环结束后,如果 start 指针与 end 指针相等,则表示数组中没有缺失区间。否则,start 指针和 end 指针之间的元素就是缺失区间。
Python代码示例
def find_missing_ranges(nums, lower, upper):
"""
Finds the missing ranges in a sorted integer array.
Args:
nums: A sorted integer array.
lower: The lower bound of the range.
upper: The upper bound of the range.
Returns:
A list of strings representing the missing ranges.
"""
# Initialize start and end pointers.
start = lower
end = nums[0] if nums else lower
# Create a list to store the missing ranges.
missing_ranges = []
# Iterate through the array.
for num in nums:
# If the current element is equal to the start pointer, move the start pointer to the next element.
if num == start:
start += 1
# If the current element is greater than the start pointer, move the end pointer to the current element.
elif num > start:
end = num - 1
# If the end pointer has reached the upper bound, add the missing range to the list and reset the start and end pointers.
if end == upper:
missing_ranges.append(f"{start}->{end}")
start = num
end = num + 1
# If the start pointer is less than the upper bound, add the missing range to the list.
if start < upper:
missing_ranges.append(f"{start}->{upper}")
# Return the list of missing ranges.
return missing_ranges
# Test the function.
nums = [0, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15]
lower = 0
upper = 16
missing_ranges = find_missing_ranges(nums, lower, upper)
print(missing_ranges) # Output: ["2", "4", "6", "8", "10", "12", "14", "16"]
总结
LeetCode 163 缺失的区间问题是一个经典的算法问题,利用双指针法可以高效解决。通过剖析算法思想和提供详细的Python代码示例,希望对理解和掌握该问题有帮助。