程序员必刷力扣题：巧解面试题 16.16. 部分排序，掌握高效算法

程序员必刷力扣题：巧解面试题 16.16. 部分排序，掌握高效算法

导读

对于程序员而言，力扣题库是一座宝藏，其中的题目涵盖了算法、数据结构等计算机科学核心知识点，备受广大程序员推崇。本文将聚焦于力扣面试题 16.16. 部分排序，通过深入解析，帮助读者掌握高效算法的实现，为面试做好充分准备。

题目

给定一个整数数组，编写一个函数，找出索引m和n，只要将索引区间[m,n]的元素排好序，整个数组都将变为有序数组。如果有多个这样的区间，请输出m和n较小的那个。

示例

输入：nums = [1, 2, 4, 7, 10, 11, 7, 12, 6, 7, 16, 18, 19]
输出：m = 3, n = 10

高效算法

要解决这个问题，我们可以采用以下高效算法：

1. 遍历数组，寻找第一个破坏顺序的元素（索引为m）

   • 从左到右遍历数组，当遇到一个元素小于其前一个元素时，记录其索引为m。

2. 遍历数组，寻找最后一个破坏顺序的元素（索引为n）

   • 从右到左遍历数组，当遇到一个元素大于其后一个元素时，记录其索引为n。

3. 若m和n均存在，则区间[m,n]为需要排序的区间

   • 如果m和n都存在（即找到了破坏顺序的元素），则[m,n]就是需要排序的区间。

代码实现（Python）

def find_unsorted_subarray(nums):
    n = len(nums)
    m = -1
    n = -1

    # 从左到右遍历，寻找第一个破坏顺序的元素
    for i in range(1, n):
        if nums[i] < nums[i - 1]:
            m = i - 1
            break

    # 从右到左遍历，寻找最后一个破坏顺序的元素
    for i in range(n - 2, -1, -1):
        if nums[i] > nums[i + 1]:
            n = i + 1
            break

    # 若m和n都存在，则返回[m,n]
    return [m, n] if m != -1 and n != -1 else [-1, -1]

使用指南

在使用该算法时，需要注意以下几点：

• 算法时间复杂度为O(n)，其中n为数组长度。
• 该算法可以找到任意多个满足条件的区间，但只会返回m和n较小的那个。
• 如果数组已经是有序的，则m和n都会为-1。

结语

通过本文的深入解析，相信读者已经掌握了面试题 16.16. 部分排序的高效算法实现。掌握这一算法，不仅有助于解决实际问题，更能提升程序员的算法思维和面试竞争力。力扣题库中还有海量优质题目，欢迎读者持续关注和探索，不断提升自己的编程技能。