程序员面试金典 16.16

最新推荐文章于 2023-09-08 09:14:45 发布

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本文深入解析SubSort算法，旨在寻找最短区间[m,n]，通过排序该区间内数据即可实现整个序列升序排列。文章详细介绍了算法思路，分为三个步骤：确定左升序序列、中间待排序序列和右升序序列；在中间和右侧序列中寻找最小值以定位m；在左侧和中间序列中找出最大值以定位n。同时，提供了两种不同实现方式的代码示例，便于理解和实践。

Sub Sort：在整数序列中求出一个最短区间[m, n]，满足将该区间内的数据升序排序后，整个序列都升序。

根据题意，如果对[m, n]之间的数据进行排序就可以使整个序列有序，那么区间[0, m)和下标大于n的数据都应该是有序的，所以应该先找出开头和结尾的升序序列。

这样序列就分为了3部分，left、middle和right，m或者middle中第一个元素的下标，或者是left中的某一个元素的下标，所以应该在middle和right中找出一个最小值，如果left中有元素比它大，那么就找到了m。

对于n，m或者middle中最后一个元素的下标，或者是right中的某一个元素的下标，所以应该在left和middle中找出一个最大值，如果right中有元素比它小，那么就找到了n。

class Solution {
public:
    vector<int> subSort(vector<int>& vec) {
        if(vec.empty()) return {-1, -1};
        size_t b = 1, e = vec.size() - 1;
        while(b < vec.size()){
            if(vec[b - 1] > vec[b]) break;
            else b++;
        }
        while(e > 1){
            if(vec[e] < vec[e - 1]) break;
            else e--;
        }
        if(b > e) return {-1, -1};
        size_t minIdx = b, maxIdx = e - 1;
        for(size_t i = b; i < vec.size(); i++)
        {
            if(vec[i] <= vec[minIdx]) minIdx = i;
        }
        for(size_t j = e; j > 0; j--)
        {
            if(vec[j - 1] >= vec[maxIdx]) maxIdx = j - 1;
        }
        int left = b, right = e - 1;
        for(size_t i = 0; i < b; i++)
        {
            if(vec[i] > vec[minIdx]){
                left = i;
                break;
            }
        }
        for(size_t j = vec.size(); j > e; j--)
        {
            if(vec[j - 1] < vec[maxIdx]){
                right = j - 1;
                break;
            }
        }
        return {left, right};
    }
};

上一个版本中使用下标太难理解了，所以又用反向迭代器重写了一遍，和正向迭代器的代码完全对称，非常容易理解。

class Solution {
public:
    vector<int> subSort(vector<int>& vec) {
        if(vec.empty()) return {-1, -1};
        vector<int>::iterator b = vec.begin() + 1;
        vector<int>::reverse_iterator e = vec.rbegin() + 1;
        while(b != vec.end()){
            if(*b < *(b - 1)) break;
            else b++;
        }
        while(e != vec.rend()){
            if(*e > *(e - 1)) break;
            else e++;
        }
        if(b > e.base()) return {-1, -1};
        auto min = b;
        auto max = e;
        for(auto i = b; i != vec.end(); i++)
        {
            if(*i <= *min) min = i;
        }
        for(auto ri = e; ri != vec.rend(); ri++)
        {
            if(*ri >= *max) max = ri;
        }
        int left = -1, right = -1;
        for(auto i = vec.begin(); i != b; i++)
        {
            if(*i > *min){
                left = i - vec.begin();
                break;
            }
        }
        for(auto ri = vec.rbegin(); ri != e; ri++)
        {
            if(*ri < *max){
                right = ri.base() - vec.begin() - 1;
                break;
            }
        }
        return {left, right};
    }
};