56-合并区间

本文介绍了如何合并重叠的区间,提供了一个Java解决方案。通过先对区间按起始位置排序,然后遍历并合并相邻的重叠区间,最终得到不重叠的区间数组。示例展示了对于不同输入的处理过程,解释了算法逻辑和代码实现细节。

题目

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。

示例 1:

输入:intervals = [[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]]
输出:[[1,6],[8,10],[15,18]]
解释:区间 [1,3] 和 [2,6] 重叠, 将它们合并为 [1,6].

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。

题解

class Solution {
    public int[][] merge(int[][] intervals) {
        //按照数组起始位置进行排序
        Arrays.sort(intervals,(v1,v2)->v1[0]-v2[0]);//v1,v2为intervals里面的一个个小数组
        int ind=-1;
        int[][] res=new int[intervals.length][2];
        for(int[] interval:intervals){
            //如果结果数组为空或者当前数组的结束位置小于interval的起始位置,则interval直接加入结果数组
            if(ind==-1||interval[0]>res[ind][1]){
                res[++ind]=interval;
            }else{//合并结束的索引位置
                res[ind][1]=Math.max(res[ind][1],interval[1]);
            }
        }
        return Arrays.copyOf(res,ind+1);//第二个参数是复制后的数组长度
    }
}

笔记:

  1. 先根据区间的起始位置排序,再进行 n -1次 两两合并

  2. 2 个区间的关系有以下 6 种,但是其实可以变成3 种情况(只需要假设 第一个区间的起始位置≤ 第二个区间的起始位置,如果不满足这个假设,交换这两个区间)。这三种情况为部分重合,完全包含,完全不包含

  3. lambda 表达式的语法格式如下:

    (parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }

### 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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