最短子数组练习题 -- 算法小结

本文介绍了一种高效算法,用于计算需要排序的最短子数组的长度。通过寻找需要移动位置的离两边位置最近的元素来确定最短子数组,并提供了一个具体的Java实现案例。

对于一个数组,请设计一个高效算法计算需要排序的最短子数组的长度。

给定一个int数组A和数组的大小n,请返回一个二元组,代表所求序列的长度。(原序列位置从0开始标号,若原序列有序,返回0)。保证A中元素均为正整数。

测试样例:
[1,4,6,5,9,10],6
返回:2
编程思路:找出需要排序的最小子数组,只需要找到需要移动位置的离两边位置最近的元素即可,我们知道离最左边需要移动元素就是第一个比前面最大的的元素小的元素,离最右边需要移动的元素就是比后面最小元素大的元素…..

import java.util.*;

public class Subsequence {
    public int shortestSubsequence(int[] A, int n) {
        // write code here
        if(A==null||n<1){
            return 0;
        }
        int left =0,right = 0,temmax=A[0],temmin=A[n-1];
        for(int i=0;i<n-1;i++){
           if(A[i+1]>=temmax){
               temmax = A[i+1]; //当前左边最大元素
           }else{
                right = i+1;   //若出现当前元素小于当前左边最大元素,则说明当前元素需要移动
           }
            if(A[n-i-2]<=temmin){
                temmin = A[n-i-2];  //当前右边最小元素
            }else{
                left = n-i-2;  //若出现当前元素大于当前右边最小元素,则说明当前元素需要移动
            }
        }
        if(right==left)
            return 0;
        return right-left+1;
    }
}

这里写图片描述

### 迪杰斯特拉算法在校园导航系统中的应用 迪杰斯特拉算法是一种经典的路径算法,适用于解决有向图中的路径问题。在校园导航系统中,该算法可以用来计算从一个起点到其他各个点的路径,从而为用户提供优的导航路线[^2]。 ### 系统设计与实现 #### 数据结构选择 为了实现校园导航系统,可以选择邻接矩阵作为图的存储结构。邻接矩阵是一种二维数组,其中每个元素表示两个顶点之间的边的权重。如果两个顶点之间没有直接连接,则可以将对应的矩阵元素设为无穷大。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <limits.h> using namespace std; const int MAX_VERTICES = 100; // 假设有100个顶点 int graph[MAX_VERTICES][MAX_VERTICES]; // 邻接矩阵 int numVertices; // 顶点数量 // 初始化图 void initGraph(int n) { numVertices = n; for (int i = 0; i < numVertices; ++i) { for (int j = 0; j < numVertices; ++j) { graph[i][j] = INT_MAX; // 初始化为无穷大 } } } // 添加边 void addEdge(int u, int v, int weight) { graph[u][v] = weight; graph[v][u] = weight; // 如果是无向图 } ``` #### 迪杰斯特拉算法实现 下面是一个简单的迪杰斯特拉算法实现,用于计算从起点到其他所有顶点的路径。 ```cpp void dijkstra(int start, int dist[], bool visited[]) { for (int i = 0; i < numVertices; ++i) { dist[i] = INT_MAX; visited[i] = false; } dist[start] = 0; for (int count = 0; count < numVertices - 1; ++count) { int u = -1; for (int i = 0; i < numVertices; ++i) { if (!visited[i] && (u == -1 || dist[i] < dist[u])) { u = i; } } if (u == -1) break; visited[u] = true; for (int v = 0; v < numVertices; ++v) { if (!visited[v] && graph[u][v] != INT_MAX && dist[u] + graph[u][v] < dist[v]) { dist[v] = dist[u] + graph[u][v]; } } } } ``` #### 使用示例 假设我们有一个包含5个顶点的校园地图,并且我们想要计算从顶点0到其他所有顶点的路径。 ```cpp int main() { int numVertices = 5; initGraph(numVertices); // 添加边 addEdge(0, 1, 10); addEdge(0, 2, 3); addEdge(1, 2, 1); addEdge(1, 3, 2); addEdge(2, 1, 4); addEdge(2, 3, 8); addEdge(2, 4, 2); addEdge(3, 4, 7); int dist[MAX_VERTICES]; bool visited[MAX_VERTICES]; dijkstra(0, dist, visited); cout << "从顶点0到其他顶点的路径:" << endl; for (int i = 0; i < numVertices; ++i) { cout << "到顶点 " << i << " 的距离是 " << dist[i] << endl; } return 0; } ``` ### 校园导航系统功能扩展 在实际应用中,校园导航系统可能需要更的功能,例如: - **用户界面**:提供图形用户界面(GUI)以便于用户输入起点和终点。 - **实时更新**:支持动态更新地图信息,如临时关闭的道路或新增的建筑。 - **路径选择**:除了路径外,还可以提供其他替代路径供用户选择。 - **路径可视化**:在地图上直观显示推荐路径。 ###
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