LeetCode Hot 100 No.238 除自身以外数组的乘积

本文介绍了一种高效算法,用于计算数组中每个元素两侧元素乘积的组合结果,而不使用除法操作。通过两次遍历数组实现,第一次从左到右记录左侧元素的累积乘积,第二次从右到左记录右侧元素的累积乘积。

在这里插入图片描述
思路:
先从左到右遍历,将每一个元素左边所有元素(不包括它自己)的乘积保存下来。
再从右往左遍历,将每一个元素右边所有元素(不包括它自己)的乘积保存下来。
把这两个数组对应元素相加即为所求。

class Solution {
    public int[] productExceptSelf(int[] nums) {
        int[] o1 = new int[nums.length];
        for(int i=0;i<nums.length;i++)
        {
            if(i==0)
            o1[i] = 1;
            else
            o1[i] = nums[i-1]*o1[i-1];
        }
        int[] o2 = new int[nums.length];
        int[] output = new int[nums.length];
        for(int i=nums.length-1;i>=0;i--)
        {
            if(i==nums.length-1)
            o2[i] = 1;
            else
            o2[i] = nums[i+1]*o2[i+1];
            output[i] = o1[i]*o2[i];
        }
 
        return output; 
    }
}
### 问题分析 LeetCode238 题要求我们构造一个数组,使得每个元素 `answer[i]` 等于原数组 `nums[i]` 之外所有元素的乘积。题目限制不能使用法,并且时间复杂度必须为 O(n)。 如果采用暴力双重循环的方法,则时间复杂度会达到 O(n²),在大规模输入时会导致超时[^2]。因此需要一种更高效的策略。 ### 解题思路 一种常见且高效的做法是利用两个辅助数组: - **左乘积数组**:记录每个元素左侧所有元素的乘积。 - **右乘积数组**:记录每个元素右侧所有元素的乘积。 最终结果数组就是左右乘积相乘的结果。该方法的时间复杂度和空间复杂度均为 O(n)。 为了满足不使用额外空间的要求(输出数组外),可以将左右乘积的计算过程合并到结果数组中进行优化。 ### C语言实现代码如下: ```c int* productExceptSelf(int* nums, int numsSize, int* returnSize) { *returnSize = numsSize; int *result = (int *)malloc(numsSize * sizeof(int)); // 初始化第一个元素为1,因为第一个元素左侧没有元素 result[0] = 1; // 计算每个元素左侧的乘积 for (int i = 1; i < numsSize; ++i) { result[i] = result[i - 1] * nums[i - 1]; } // 使用临时变量保存右侧乘积,从右向左遍历 int rightProduct = 1; for (int i = numsSize - 1; i >= 0; --i) { result[i] = result[i] * rightProduct; rightProduct *= nums[i]; } return result; } ``` ### 关键点说明 - **初始化**:首先设置 `result[0] = 1`,因为第一个元素左边没有数。 - **左乘积计算**:从索引 1 开始,每次用前一个位置的 `result` 值乘以当前索引前面的 `nums` 元素值。 - **右乘积与结果整合**:从右往左遍历,使用一个变量 `rightProduct` 来保存右边元素的乘积,并将其乘入 `result[i]` 中。 - **空间优化**:整个过程中只使用了一个结果数组和一个临时变量,从而实现了 O(1) 额外空间复杂度(不包括输出数组)。 ###
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