題目:
有一個無序整形數組,如何求出該數組排序後的任意兩個相鄰元素的最大差值,要求時間和空間複雜度儘可能低
解題思路:
1.使用任意一種複雜度爲O(nlogN)的排序算法給原來的數組排序,然後遍歷數組,對每相鄰的元素求差,可得出。
但是這種時間複雜度太高
2.利用計數排序的思想,先求出最大值Max和最小值min的區間長度k(k=max-min+1),以及偏移量d = min;
創建一個長度爲k的新數組Array
遍歷原數組,每遍歷一個元素,就把新數組array對應下標的值+1,例如原數組的元素值爲n,則將Array[n-min]的值加一,遍歷結束後,Array的一部分變爲1或者更高的數,一部分元素的值熱然是0,
遍歷新數組Array,統計出Array中連續出現0值的次數加一,即爲相鄰元素最大差值,
3.桶排序,
利用桶排序的思想,根據原數組的長度n,創建出n個桶,每一個桶代表區間範圍,其中第一個桶從原數組的最小值Min開始,區間跨度爲(max - min)/(n-1)
遍歷原數組,把原數組每一個元素插入到對應的桶中,記錄每一個桶的最大值和最小值
遍歷所有的桶,統計出每一個桶的最大值,和這個桶右側非空桶的最小值的差,數值最大的即爲原數組排序後的最大相鄰差值。
代碼如下
public class getMaxSortedDistance {
public static int getMaxSortedDistance(int[] array){
//1.得到數列的最大值和最小值
int max = array[0];
int min = array[0];
for(int i=1;i<array.length;i++){
if(array[i] > max){
max = array[i];
}
if(array[i]< min){
min = array[i];
}
}
int d = max -min;
//如果max和min相等,說明數組所有元素都相等,返回0
if(d == 0){
return 0;
}
//2.初始化桶
int bucketNum = array.length;
Bucket[] buckets = new Bucket[bucketNum];
for(int i=0;i<bucketNum;i++){
buckets[i] = new Bucket();
}
//3.遍歷原始數組,確定每個數組的最大最小值
for(int i=0;i<array.length;i++){
//確定數組元素所歸屬的桶下標
int index = ((array[i] - min) * (bucketNum - 1) / d);
if(buckets[index].min == null || buckets[index].min > array[i]){
buckets[index].min = array[i];
}
if(buckets[index].max == null || buckets[index].max < array[i]){
buckets[index].max = array[i];
}
}
//4.遍歷通,找到最大差值
int leftMax= buckets[0].max;
int maxDistance = 0;
for(int i=1;i<buckets.length;i++){
if(buckets[i].min == null){
continue;
}
if(buckets[i].min - leftMax > maxDistance){
maxDistance = buckets[i].min - leftMax;
}
leftMax = buckets[i].max;
}
return maxDistance;
}
private static class Bucket{
Integer min;
Integer max;
}
public static void main(String[] args){
int[] array = new int[] {2,6,3,5,19,5};
System.out.println(getMaxSortedDistance(array));
}
}