leetcode 最长连续序列 longest consecutive sequence

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题目(来自leetcode):

给你一个n个数的乱序序列,O(N)找出其中最长的连续序列的长度。

例如给你[100, 4, 200, 1, 3, 2],那么最长的连续序列为[1, 2, 3, 4],所以返回4。

思路:

最简单直接的想法是:将数组排序,然后扫一遍排好序的序列,从中找出最长的即可,这样的话时间是O(nlogn)+O(n),显然不符合题目要求,会超时。

那怎么样不排序就能做出来呢?

我们先抛开算法,想想自己会怎么找,当数组很小,你可以记住所有的数。例如上面的例子。我们自己找的话,看到一个数例如4,我们会下意识的去找有没有3和5,有3那么就会继续找2,以此类推,直到找不到为止,找过的数以后我就不会再去找了,例如1,2,3,4都在找4的时候一起找过了,所以我后面只考虑100,和200,这样每个数其实我只找了一遍。 如果我能够在O(1)的时间判断是否存在一个数,那么我找最长的序列的时间就是O(N)的。现在好办了,如何实现在O(1)的时间查找一个数?Answer:hash table。对,我们只要将数存储在hashmap或者hashset里面就OK了。这里只要用hashset就够了,我们并不需要键值对的映射。好了,伪代码:

1. 预处理:建hashset,将数组元素全部加进hashset里头

2. For each element e in array:

   2.1 if e in hashset:

           find e-1, e+1 in hashset until cannot go further anymore

           remove these elements from hashset

   2.2 if the sequence is longer all previous sequences ,update max length

另外从这一题学到的C++的东西:

hash_*系列例如hash_map,hash_set 等已经被desperate被废弃了,C++11用unordered_map,unordered_set等来替代。

上代码:

class Solution {
    public:
        int longestConsecutive(vector<int> &num) {

            unordered_set<int>::const_iterator it;
            unordered_set<int> set;
            for(int i=0;i<num.size();i++){
                if(set.find(num[i])==set.end()){
                    set.insert(num[i]);
                }
            }
            int maxc = 0;
            for(int i=0;i<num.size();i++){
                int c = 1 ;
                if(set.find(num[i])!=set.end()){
                    int cur = num[i]+1;
                    while(set.find(cur)!=set.end()){
                        set.erase(cur);
                        c++;
                        cur++;

                    }
                    cur = num[i]-1;
                    while(set.find(cur)!=set.end()){
                        set.erase(cur);
                        c++;
                        cur--;
                    }
                    if(maxc<c)
                        maxc=c;

                }
            }

            return maxc;
        }
};




<think>好的,我现在需要帮助用户理解他们提供的C++代码段。首先,我会仔细阅读代码,看看它做了什么。 代码中有两个部分:首先声明了一个`unordered_set<int> num_set;`,然后遍历`nums`中的每个元素,将它们插入到`num_set`中。作者是力扣官方题解,可能这段代码是用于解决最长连续序列问题的。 用户可能想知道这段代码的作用以及它在特定问题中的用途。需要解释`unordered_set`的特点,比如快速查找、去重等。然后循环部分,将`nums`中的每个元素插入到集合中,这样可以去重,并为后续的查找操作做准备。 接下来要考虑用户可能的背景。可能是刚开始学习C++或者算法,对STL容器不熟悉。需要用简单易懂的语言解释,避免使用过多术语,但又要准确。比如,解释`unordered_set`是基于哈希表实现的,插入和查找的平均时间复杂度是O(1),这样在处理大量数据时效率高。 然后,这段代码可能出现在最长连续序列的问题中,比如LeetCode 128题。那个问题需要找到一个未排序数组中数字连续的最长序列的长度。通常的解法是先利用集合去重,然后遍历每个数字,检查是否是序列的起点,再逐次查找下一个数字是否存在。因此,这个`num_set`的创建是为了后续的查找操作,提高效率。 用户可能没有说明具体的应用场景,但根据代码来源,可以推测是用于这个问题。需要指出这段代码的作用是预处理数据,去重并存储在哈希集合中,以便快速查询。 另外,需要注意代码中的细节,比如循环中使用`const int& num`来避免不必要的拷贝,提高效率。虽然对于基本类型int来说,用不用引用区别不大,但这也是一种良好的编程习惯。 最后,要确保解释清晰,结构合理,先介绍代码的结构,再解释每个部分的作用,最后联系到实际问题中的应用,帮助用户全面理解。</think>这段代码的作用是**将数组 `nums` 中的所有元素存入一个哈希集合(`unordered_set`)中,实现去重和快速查找**。以下是逐行解析: --- ### 代码解析 ```cpp unordered_set<int> num_set; // 1. 声明一个无序集合(基于哈希表实现) for (const int& num : nums) { // 2. 遍历数组 nums 中的每个元素 num num_set.insert(num); // 3. 将 num 插入集合(自动去重) } ``` --- ### 关键点说明 1. **`unordered_set` 的特性**: - **去重**:若 `nums` 中有重复元素,集合中只会保留一个。 - **快速查找**:基于哈希表实现,插入和查找的平均时间复杂度为 $O(1)$。 - **无序存储**:元素不按顺序存储(与 `set` 不同)。 2. **循环的作用**: - 将数组 `nums` 的每个元素存入集合,为后续操作(如“检查某个值是否存在”)做准备。 --- ### 典型应用场景(如 LeetCode 128. 最长连续序列) 在这类问题中,这段代码常用于: 1. **去重**:避免重复元素干扰连续序列的计算。 2. **快速查询**:后续通过 `num_set.count(num+1)` 等操作,快速判断某个值是否存在,从而统计连续序列长度。 --- ### 代码对比:为什么用 `unordered_set` 而不是其他容器? | 容器 | 特点 | |------------------|---------------------------------------------------------------------| | `vector` | 不去重,查找效率低($O(n)$) | | `set` | 自动排序,但插入和查找效率为 $O(\log n)$ | | `unordered_set` | 无序,但插入和查找效率最高($O(1)$),**最适合当前需求** | --- ### 示例说明 假设输入 `nums = [3, 1, 2, 2, 4]`,执行代码后: - `num_set` 中的内容为 `{1, 2, 3, 4}`(去重且无序存储)。 - 后续可通过 `num_set.find(3)` 快速判断数字 `3` 是否存在。 --- ### 总结 这段代码是**预处理数据的常见操作**,核心目的是通过哈希集合实现: 1. 去重 2. 为后续高频查找提供 $O(1)$ 时间复杂度的支持
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