leetcode560 和为K的子数组

这篇博客介绍了如何使用哈希表解决寻找整数数组中和为k的连续子数组个数的问题。通过维护前缀和,利用哈希表存储已计算的子数组和及其出现次数,从而高效地找出所有符合条件的子数组。代码中展示了具体的实现方法,包括检查当前子数组和减去k是否在哈希表中存在,以及更新哈希表的过程。

给定一个整数数组和一个整数 k,你需要找到该数组中和为 k 的连续的子数组的个数。

示例 1 :
输入:nums = [1,1,1], k = 2
输出: 2 , [1,1] 与 [1,1] 为两种不同的情况。
说明 :
数组的长度为 [1, 20,000]。
数组中元素的范围是 [-1000, 1000] ,且整数 k 的范围是 [-1e7, 1e7]。

思路:采用最长前缀和的方法。从头到尾遍历数组,并保存从最开始到当前位置的子数组和,同时建立一个哈希表,保存每部分的子数组和作为键值,另外一个元素则为子数组和出现的次数,然后将子数组和减去k,查看是否在哈希表里存在这个键值,若存在则将子数组个数增加对应键值的次数,然后再将新的子数组和保存到哈希表中。这个顺序在k为0的时候起到决定性作用。另外有可能出现子数组和本身直接就是k的情况,这时候减去为0,因此最开始需要保存一个特殊元素,键值为0,值为1.

代码:

class Solution {
    public int subarraySum(int[] nums, int k) {
        Map<Integer,Integer> hmap = new HashMap<>();
        int sum = 0;
        int ans = 0;
        hmap.put(0,1);
        for(int i = 0;i < nums.length;i++)
        {
            sum += nums[i];
            if(hmap.containsKey(sum - k))
            {
                ans += hmap.get(sum - k);
            }
            if(hmap.containsKey(sum))
            {
                hmap.put(sum,hmap.get(sum)+1);
            }
            else hmap.put(sum,1);
        }
        return ans;
    }
}
### LeetCode 'Subarray Sum Equals K' 的 Python 解法 以下是针对该问题的一个高效解决方案,时间复杂度为 \(O(n)\),空间复杂度为 \(O(n)\)[^3]。 此方法的核心思想是利用前缀以及哈希表来记录之前计算过的累积及其出现次数。通过这种方式可以快速判断当前累积减去目标值 \(k\) 是否已经存在于之前的累积中。 #### 实现代码 ```python class Solution: def subarraySum(self, nums, k): """ :type nums: List[int] :type k: int :rtype: int """ count = {0: 1} # 初始化哈希表,表示累积为0的情况出现了1次 cur_sum = 0 # 当前累积初始化为0 result = 0 # 符合条件的子数组数量 for num in nums: cur_sum += num # 更新当前累积 # 如果 (cur_sum - k) 存在于哈希表中,则找到符合条件的子数组 if (cur_sum - k) in count: result += count[cur_sum - k] # 将当前累积加入到哈希表中,更新其出现次数 if cur_sum in count: count[cur_sum] += 1 else: count[cur_sum] = 1 return result # 返回最终的结果 ``` 上述实现的关键点如下: - 使用 `count` 字典存储累积及其对应的出现次数。 - 遍历过程中不断累加当前元素至 `cur_sum` 中,并检查 `(cur_sum - k)` 是否已存在于字典中。如果存在,则表明找到了若干个满足条件的连续子数组[^4]。 - 时间复杂度主要由单层循环决定,因此整体效率较高。 ### 示例运行 对于输入 `nums = [1, 1, 1]`, `k = 2`: 执行过程如下: - 初始状态:`cur_sum=0`, `result=0`, `count={0: 1}` - 处理第一个数 `num=1`: - 更新 `cur_sum=1` - 检查 `cur_sum-k=-1` 不在 `count` 中 - 更新 `count={0: 1, 1: 1}` - 处理第二个数 `num=1`: - 更新 `cur_sum=2` - 检查 `cur_sum-k=0` 在 `count` 中,增加 `result+=1` - 更新 `count={0: 1, 1: 1, 2: 1}` - 处理第三个数 `num=1`: - 更新 `cur_sum=3` - 检查 `cur_sum-k=1` 在 `count` 中,增加 `result+=1` - 更新 `count={0: 1, 1: 1, 2: 1, 3: 1}` 最终返回结果为 `result=2`[^2]。 ---
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