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合并区间:提升算法思维,巧妙化繁为简

前端

对于算法学习者而言,刷题无疑是磨砺技能的绝佳途径,而合并区间(题号56)作为 LeetCode 中的一道经典题目,更是不可错过。本文将带你深入理解该题目的解法,从基础概念到高效算法,为你开启算法思维的全新篇章。

算法入门:理解问题本质

合并区间算法的目标是将一系列重叠区间合并为不重叠区间。具体而言,我们需要将具有重叠部分的区间融合在一起,最终得到一个不重叠且包含所有原有区间元素的新区间集合。

贪心算法:巧妙化繁为简

针对合并区间问题,我们可以采用贪心算法来求解。贪心算法是一种逐个选择最优局部解,从而达到全局最优解的策略。具体步骤如下:

  1. 排序区间: 按照区间的起始位置对区间进行升序排序。
  2. 遍历排序后的区间:
    • 初始化合并后的区间 merged_intervals 为一个空列表。
    • 遍历排序后的每个区间 current
      • 如果 merged_intervals 为空或 current 的起始位置大于 merged_intervals 最后元素的结束位置,则将 current 添加到 merged_intervals 中。
      • 否则,更新 merged_intervals 最后元素的结束位置为 max(current.end, merged_intervals[-1].end)

代码示例:Python

def merge_intervals(intervals):
  """
  合并重叠区间。

  参数:
    intervals: 区间列表。

  返回:
    合并后的不重叠区间列表。
  """

  # 按照起始位置对区间排序
  intervals.sort(key=lambda interval: interval[0])

  merged_intervals = []
  for current in intervals:
    if not merged_intervals or current[0] > merged_intervals[-1][1]:
      merged_intervals.append(current)
    else:
      merged_intervals[-1][1] = max(current[1], merged_intervals[-1][1])

  return merged_intervals

趣味应用:日程安排优化

合并区间算法在现实生活中有着广泛的应用,其中之一便是日程安排优化。假设我们有一系列会议安排,每个会议由其开始和结束时间表示。为了高效安排会议,我们需要将重叠的会议合并在一起,从而减少会议数量和优化日程安排。

总结:算法思维的进阶之路

合并区间算法是算法思维入门的重要一课。通过理解贪心策略和分步求解的思想,我们可以将复杂问题分解为一系列可行的步骤,从而高效地解决问题。随着算法学习的不断深入,更多有趣且富有挑战性的问题将等待着我们去探索。