leetcode 565. Array Nesting(数组嵌套)

本文探讨了如何寻找一个整数数组中最长的闭环数组长度。通过优化遍历策略避免重复计算,提出了高效算法。

A zero-indexed array A of length N contains all integers from 0 to N-1. Find and return the longest length of set S, where S[i] = {A[i], A[A[i]], A[A[A[i]]], … } subjected to the rule below.

Suppose the first element in S starts with the selection of element A[i] of index = i, the next element in S should be A[A[i]], and then A[A[A[i]]]… By that analogy, we stop adding right before a duplicate element occurs in S.

Example 1:

Input: A = [5,4,0,3,1,6,2]
Output: 4
Explanation:
A[0] = 5, A[1] = 4, A[2] = 0, A[3] = 3, A[4] = 1, A[5] = 6, A[6] = 2.

One of the longest S[K]:
S[0] = {A[0], A[5], A[6], A[2]} = {5, 6, 2, 0}

循环访问数组元素指向的地方,直到访问到相同元素,问最长的闭环数组长度。

思路:
如果遍历每个元素都找一次闭环,那么会TLE。
可以把遍历过的元素记下来,只对没有访问过的元素查找闭环。
更进一步的做法是,可以看到数组包含的是0~N-1的整数,可以利用这一点,把访问过的元素放到它应该在的位置(对应index处),这样可以看到,一个元素在它本身index的地方,自己就对自己构成闭环,是不会走向下一元素的。这样,访问过的元素所在的闭环,就不会被重复访问了。

    public int arrayNesting(int[] nums) {
        if(nums == null || nums.length == 0) {
            return 0;
        }
        
        int result = 0;
        
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int cnt = 1;
            while(nums[i] != i) {
                int tmp = nums[nums[i]];
                nums[nums[i]] = nums[i];
                nums[i] = tmp;
                cnt ++;
            }
            result = Math.max(result, cnt);
        }
        return result;
    }
### 解题思路 LeetCode 第80题要求删除一个有序数组中出现次数超过两次的重复元素,使得每个元素最多出现两次,并返回去重后的数组长度。此问题可以通过双指针的方法来实现。 - 由于数组是有序的,因此相同的元素一定是连续出现的。 - 使用两个指针:一个用于遍历数组(`i`),另一个用于记录不重复部分的位置(`k`)。 - 如果当前元素 `nums[i]` 不等于 `nums[k]`,说明遇到了一个新的元素,则将其放到 `nums[k+1]` 的位置,并将 `k` 后移一位。 - 如果当前元素与前一个元素相同,则跳过该元素,直到遇到不同的元素为止。 - 最终返回 `k + 1` 作为新数组的长度。 ### C语言实现 以下是针对 LeetCode 80 题的 C 语言实现代码: ```c #include <stdio.h> int removeDuplicates(int* nums, int numsSize) { if (numsSize <= 2) return numsSize; // 如果数组长度小于等于2,直接返回原长度 int k = 1; // 指向结果数组的最后一个有效位置 for (int i = 2; i < numsSize; i++) { if (nums[i] != nums[k - 1]) { // 当前元素与结果数组倒数第二个元素不同 nums[++k] = nums[i]; // 将其加入结果数组 } } return k + 1; // 返回新数组长度 } ``` ### 测试代码 以下是一个简单的测试用例,用于验证上述函数是否正确工作: ```c #include <stdio.h> int main() { int nums[] = {1, 1, 1, 2, 2, 3}; int numsSize = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]); int newLength = removeDuplicates(nums, numsSize); printf("New length: %d\n", newLength); printf("Modified array: "); for (int i = 0; i < newLength; i++) { printf("%d ", nums[i]); } printf("\n"); return 0; } ``` ### 输出示例 运行上述测试代码后,输出应为: ``` New length: 5 Modified array: 1 1 2 2 3 ``` ### 算法复杂度分析 - **时间复杂度**:O(n),其中 n 是数组的长度。只需要一次遍历即可完成操作。 - **空间复杂度**:O(1)算法在原地修改数组,没有使用额外的空间[^3]。
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