Leetcode 349. 两个数组的交集

题目与题解均转载自leetcode
给定两个数组，编写一个函数来计算它们的交集。

示例 1：
输入：nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出：[2]

示例 2：
输入：nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出：[9,4]

说明：
输出结果中的每个元素一定是唯一的。
我们可以不考虑输出结果的顺序。

题解

方法一：排序 + 双指针

如果两个数组是有序的，则可以使用双指针的方法得到两个数组的交集。
首先对两个数组进行排序，然后使用两个指针遍历两个数组。可以预见的是加入答案的数组的元素一定是递增的，为了保证加入元素的唯一性，我们需要额外记录变量 pre 表示上一次加入答案数组的元素。
初始时，两个指针分别指向两个数组的头部。每次比较两个指针指向的两个数组中的数字，如果两个数字不相等，则将指向较小数字的指针右移一位，如果两个数字相等，且该数字不等于 pre ，将该数字添加到答案并更新 pre 变量，同时将两个指针都右移一位。当至少有一个指针超出数组范围时，遍历结束。

//排序+双指针，复杂度O(logm+logn)
//确保唯一：与新数组上一个数相同时不写入新数组
class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        Arrays.sort(nums1);
        Arrays.sort(nums2);
        int[] inter = new int[nums1.length+nums2.length];
        int len1=0,len2=0,len=0;
        //边界条件
        while(len1<nums1.length&&len2<nums2.length){
            if(nums1[len1]<nums2[len2]){
                len1++;
            }else if(nums1[len1]==nums2[len2]){
                //为了确保加入的数唯一
                //len=0是为了避免len-1溢出
                if(len==0||nums1[len1]!=inter[len-1]){
                    inter[len++]=nums1[len1];
                }
                //加入的数不唯一双指针也移动
                len1++;
                len2++;
            }else{
                len2++;
            }
        }
        //记一下这个函数
        return Arrays.copyOfRange(inter,0,len);
    }
}

方法二：两个集合

计算两个数组的交集，直观的方法是遍历数组 nums1，对于其中的每个元素，遍历数组 nums2 判断该元素是否在数组 nums2 中，如果存在，则将该元素添加到返回值。假设数组 nums1 和 nums2 的长度分别是 m 和 n，则遍历数组 nums1 需要 O(m) 的时间，判断 nums1 中的每个元素是否在数组 nums2 中需要 O(n) 的时间，因此总时间复杂度是 O(mn)。

如果使用哈希集合存储元素，则可以在 O(1) 的时间内判断一个元素是否在集合中，从而降低时间复杂度。

首先使用两个集合分别存储两个数组中的元素，然后遍历较小的集合，判断其中的每个元素是否在另一个集合中，如果元素也在另一个集合中，则将该元素添加到返回值。该方法的时间复杂度可以降低到 O(m+n)。

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        Set<Integer> set1 = new HashSet<Integer>();
        Set<Integer> set2 = new HashSet<Integer>();
        for (int num : nums1) {
            set1.add(num);
        }
        for (int num : nums2) {
            set2.add(num);
        }
        return getIntersection(set1, set2);
    }

    public int[] getIntersection(Set<Integer> set1, Set<Integer> set2) {
        if (set1.size() > set2.size()) {
            return getIntersection(set2, set1);
        }
        Set<Integer> intersectionSet = new HashSet<Integer>();
        for (int num : set1) {
            if (set2.contains(num)) {
                intersectionSet.add(num);
            }
        }
        int[] intersection = new int[intersectionSet.size()];
        int index = 0;
        for (int num : intersectionSet) {
            intersection[index++] = num;
        }
        return intersection;
    }
}