leetcode 238. 除自身以外数组的乘积

本文介绍了如何在O(n)时间复杂度内解决LeetCode题目238,通过构建左右乘积数组来避免直接使用除法,实现数组中除nums[i]之外其余元素的乘积计算。两种方法对比,包括超时版本的迭代解决方案。

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leetcode 238. 除自身以外数组的乘积

给你一个长度为 n 的整数数组 nums,其中 n > 1,返回输出数组 output ,其中 output[i] 等于 nums 中除 nums[i] 之外其余各元素的乘积。
示例:
输入: [1,2,3,4]
输出: [24,12,8,6]

提示:题目数据保证数组之中任意元素的全部前缀元素和后缀(甚至是整个数组)的乘积都在 32 位整数范围内。

说明: 请不要使用除法,且在 O(n) 时间复杂度内完成此题。

class Solution {
    public int[] productExceptSelf(int[] nums) {
        int length = nums.length;

        // L 和 R 分别表示左右两侧的乘积列表
        int[] L = new int[length];
        int[] R = new int[length];

        int[] answer = new int[length];

        // L[i] 为索引 i 左侧所有元素的乘积
        // 对于索引为 '0' 的元素,因为左侧没有元素,所以 L[0] = 1
        L[0] = 1;
        for (int i = 1; i < length; i++) {
            L[i] = nums[i - 1] * L[i - 1];
        }

        // R[i] 为索引 i 右侧所有元素的乘积
        // 对于索引为 'length-1' 的元素,因为右侧没有元素,所以 R[length-1] = 1
        R[length - 1] = 1;
        for (int i = length - 2; i >= 0; i--) {
            R[i] = nums[i + 1] * R[i + 1];
        }

        // 对于索引 i,除 nums[i] 之外其余各元素的乘积就是左侧所有元素的乘积乘以右侧所有元素的乘积
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            answer[i] = L[i] * R[i];
        }

        return answer;
    }
}
  
法二:超时
class Solution {
    public int[] productExceptSelf(int[] nums) {
        if(nums == null || nums.length == 0){
            return null ;
        }
        int[] result = new int[nums.length] ;
        for(int i = 0 ; i < nums.length ; i++){
            int pro = 1 ;
            for(int j = 0 ; j < nums.length ; j++){
                if(j != i){
                    pro = pro * nums[j] ;
                }
            }
            result[i] = pro ;
        }
        return result ;
    }
}
### LeetCode Hot 100 '自身以外数组乘积' Java 解决方案 对于给定的一个整数数组 `nums`,目标是构建一个新的数组 `answer`,使得 `answer[i]` 是了 `nums[i]` 所有元素的乘积。此问题可以通过两次遍历实现,在不使用额空间的情况下完成计算。 #### 方法概述 通过两个方向的扫描来解决问题:一次正向扫描用于累积左侧部分的结果;另一次反向扫描则更新右侧部分并最终形成完整的解法[^2]。 #### 正向扫描 初始化一个变量 `leftProduct` 来保存当前索引左边所有数字相乘得到的结果,并将其赋值给新创建的答案列表对应位置上。随着迭代过程不断更新这个累加器以便后续使用。 ```java public class Solution { public int[] productExceptSelf(int[] nums) { int length = nums.length; int[] answer = new int[length]; // 初始化为1是因为任何数与1相乘都等于其本身 int leftProduct = 1; for (int i = 0; i < length; ++i){ answer[i] = leftProduct; leftProduct *= nums[i]; } ``` #### 反向扫描 接着从右至左再次遍历输入数组的同时维护另一个临时变量 `rightProduct` 记录右边元素连乘结果。每一步都将之前存储好的左侧产品乘以此时获得的新因子存入答案数组相应下标的格子内。 ```java int rightProduct = 1; for (int i = length - 1; i >= 0; --i){ answer[i] *= rightProduct; rightProduct *= nums[i]; } return answer; } } ``` 这种方法不仅满足题目要求的空间复杂度 O(1),而且时间效率也达到了最优水平——线性的O(n)。
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