Leetcode NO.56 Merge Intervals 合并区间

本文介绍了一种有效的区间合并算法,该算法能够将一系列可能存在重叠的区间进行合并,以达到减少区间数量的目的。通过示例展示了如何将输入的区间数组进行排序及合并,最终输出不含重叠的区间集合。

1.问题描述

以数组 intervals 表示若干个区间的集合,其中单个区间为 intervals[i] = [starti, endi] 。请你合并所有重叠的区间,并返回一个不重叠的区间数组,该数组需恰好覆盖输入中的所有区间。

2.测试用例

示例 1
输入:intervals = [[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]]
输出:[[1,6],[8,10],[15,18]]
示例 2
输入:intervals = [[1,4],[4,5]]
输出:[[1,5]]

解释:区间 [1,4] 和 [4,5] 可被视为重叠区间。

3.提示

  • 1 <= intervals.length <= 104
  • intervals[i].length == 2
  • 0 <= starti <= endi <= 104

4.代码

1.首元素排序合并
code
/**
     * 合并区间
     *
     * @param intervals 区间集合
     * @return 合并后区间集合
 */
public int[][] merge(int[][] intervals) {
    ArrayList<int[]> resList = new ArrayList<>();
    //1.按照首个元素排序
    Arrays.sort(intervals, (o1, o2) -> o1[0] - o2[0]);
    //2.判断
    for (int[] interval : intervals) {
        int left = interval[0], right = interval[1];
        int size = resList.size();
        if (size == 0 || resList.get(size - 1)[1] < left) {
            resList.add(interval);
        } else {
            int mergeLeft = resList.get(size - 1)[0];
            int mergeRight = Math.max(resList.get(size - 1)[1], right);
            resList.set(size - 1, new int[]{mergeLeft, mergeRight});
        }
    }
    return resList.toArray(new int[resList.size()][]);
}
复杂度
* 时间 O(nlogn)
* 空间 O(logn)
### LeetCode 56 题目解析 LeetCode56题要求解决区间合并的问题。给定一系列不重叠的区间,在这些区间中插入一个新的区间并进行合并,如果有必要的话[^1]。 ### 解决方案概述 为了有效地处理这个问题,可以先按照区间的起始位置对输入数组进行排序。接着遍历这个有序列表来判断当前区间是否与下一个区间有交集;如果有,则将这两个区间合并成一个更大的新区间继续比较下去直到完成整个过程[^2]。 ### C语言实现代码 下面是针对此问题的一个具体C语言解决方案: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义结构体表示区间 struct Interval { int start; int end; }; // 比较函数用于qsort()按start升序排列 int compare(const void* a, const void* b) { struct Interval *ia = (struct Interval *)a; struct Interval *ib = (struct Interval *)b; return ia->start - ib->start; } /** * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free(). */ struct Interval* merge(struct Interval* intervals, int intervalsSize, int* returnSize){ qsort(intervals, intervalsSize, sizeof(struct Interval), compare); // 动态分配内存存储结果 struct Interval *result = (struct Interval*)malloc(sizeof(struct Interval)*intervalsSize); *returnSize = 0; for (int i = 0; i < intervalsSize; ++i) { int L = intervals[i].start, R = intervals[i].end; if (!(*returnSize) || result[*returnSize-1].end < L) { result[(*returnSize)++] = intervals[i]; } else { result[*returnSize-1].end = fmax(result[*returnSize-1].end, R); } } return result; } ``` 该算法的时间复杂度主要取决于排序操作O(nlogn),其中n代表输入区间的数量。空间复杂度为O(1)(忽略返回的结果所占用的空间)。
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