LeetCode 238.除自身以外数组的乘积

一、题目描述

给你一个整数数组 nums,返回 数组 answer ,其中 answer[i] 等于 nums 中除 nums[i] 之外其余各元素的乘积 。

题目数据 保证 数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在  32 位 整数范围内。

请 不要使用除法,且在 O(n) 时间复杂度内完成此题。

二、算法思路

我们可以使用前缀和与后缀和相乘。rnums这个数组表示前缀,lnums这个数组表示后缀

answer[i] = nums[0] * nums[1] *.. * nums[i-1] * nums[i+1]*...*nums[n-1]

可以拆解成2部分一部分是前缀,一部分是后缀,最后相乘就是答案

rnums[i]=nums[0] * nums[1] *.. * nums[i-1]

lnums[i]=nums[i+1]*...*nums[n-1]

他们相乘就是answer的数组

三、算法代码

class Solution {
    public int[] productExceptSelf(int[] nums) {
        //用前缀和于后缀和相乘
        int n = nums.length;
        int[] rnums = new int[n];
        int[] lnums = new int[n];
        int[] answer = new int[n];
        //初始化
        rnums[0] = 1;
        lnums[n-1]=1;

        //处理前缀和
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            rnums[i] = rnums[i-1] * nums[i-1];
        }
        //处理后缀和
        for (int i = n-2;i >= 0;i--){
            lnums[i] = lnums[i+1] * nums[i+1];
        }
        //结果
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            answer[i] = rnums[i] * lnums[i];
        }
        return answer;

    }
}

四、运行结果

### 问题分析 LeetCode238 题要求我们构造一个数组,使得每个元素 `answer[i]` 等于原数组 `nums[i]` 之外所有元素的乘积。题目限制不能使用法,并且时间复杂度必须为 O(n)。 如果采用暴力双重循环的方法,则时间复杂度会达到 O(n²),在大规模输入时会导致超时[^2]。因此需要一种更高效的策略。 ### 解题思路 一种常见且高效的做法是利用两个辅助数组: - **左乘积数组**:记录每个元素左侧所有元素的乘积。 - **右乘积数组**:记录每个元素右侧所有元素的乘积。 最终结果数组就是左右乘积相乘的结果。该方法的时间复杂度和空间复杂度均为 O(n)。 为了满足不使用额外空间的要求(输出数组外),可以将左右乘积的计算过程合并到结果数组中进行优化。 ### C语言实现代码如下: ```c int* productExceptSelf(int* nums, int numsSize, int* returnSize) { *returnSize = numsSize; int *result = (int *)malloc(numsSize * sizeof(int)); // 初始化第一个元素为1,因为第一个元素左侧没有元素 result[0] = 1; // 计算每个元素左侧的乘积 for (int i = 1; i < numsSize; ++i) { result[i] = result[i - 1] * nums[i - 1]; } // 使用临时变量保存右侧乘积,从右向左遍历 int rightProduct = 1; for (int i = numsSize - 1; i >= 0; --i) { result[i] = result[i] * rightProduct; rightProduct *= nums[i]; } return result; } ``` ### 关键点说明 - **初始化**:首先设置 `result[0] = 1`,因为第一个元素左边没有数。 - **左乘积计算**:从索引 1 开始,每次用前一个位置的 `result` 值乘以当前索引前面的 `nums` 元素值。 - **右乘积与结果整合**:从右往左遍历,使用一个变量 `rightProduct` 来保存右边元素的乘积,并将其乘入 `result[i]` 中。 - **空间优化**:整个过程中只使用了一个结果数组和一个临时变量,从而实现了 O(1) 额外空间复杂度(不包括输出数组)。 ###
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值