LeetCode 128 Longest Consecutive Sequence

本文介绍了一种寻找整数数组中最长连续元素序列的算法。该算法通过使用HashSet数据结构达到O(n)的时间复杂度,举例说明了如何找到[100,4,200,1,3,2]中的最长连续序列[1,2,3,4]并返回其长度4。

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Given an unsorted array of integers, find the length of the longest consecutive elements sequence.

For example,
Given [100, 4, 200, 1, 3, 2],
The longest consecutive elements sequence is [1, 2, 3, 4]. Return its length: 4.

Your algorithm should run in O(n) complexity.

Runtime: 11 ms 

	public int longestConsecutive(int[] nums) {
		Set<Integer> set = new HashSet<>();
		for (int n : nums) set.add(n);
		int max = 0;
		for (int n : set) {
			if (!set.contains(n - 1)) {  // only check for one direction
				int m = n + 1;
				while (set.contains(m)) {
					m++;
				}
				max = Math.max(max, m - n);
			}
		}
		return max;
	}

常用数据结构及复杂度

### LeetCode128题 Python 解法 对于LeetCode128题——最长连续序列(Longest Consecutive Sequence),一种有效的解决方案是利用哈希表来实现。这种方法的时间复杂度为O(n)[^5]。 算法的主要思路是在遍历数组的同时,使用集合(set)存储所有的数。这样可以在常量时间内判断某个数值是否存在。为了找到最长的连续序列,针对每一个数字num,在集合中寻找num+1, num+2...直到找不到为止;同时也向负方向探索num-1, num-2...停止条件同样是遇到不存在于集合中的值。但是这种双向扩展的方式存在大量冗余计算,因为如果已经从较小的那个起点开始计算过一次完整的序列,则后续再碰到这个区间内的其他点时无需再次展开搜索。 优化后的策略是从仅从未被访问过的端点出发尝试构建可能存在的最大长度链路,并标记沿途经过的所有节点防止重复处理。具体做法如下: ```python def longestConsecutive(nums): longest_streak = 0 num_set = set(nums) for num in num_set: if num - 1 not in num_set: # 只有当当前数字是潜在序列最小值的时候才进入此逻辑 current_num = num current_streak = 1 while current_num + 1 in num_set: current_num += 1 current_streak += 1 longest_streak = max(longest_streak, current_streak) return longest_streak ``` 上述代码通过只对可能是新序列起始位置的元素执行内部循环,从而大大减少了不必要的运算次数[^5]。
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