leetCode 57.Insert Interval (插入区间) 解题思路和方法

区间插入与合并算法
本文介绍了一种在已排序的非重叠区间集合中插入新区间并进行必要合并的算法。通过实例展示了如何处理区间重叠及边界条件,并提供了一个简洁的实现方案。
Insert Interval 

Given a set of non-overlapping intervals, insert a new interval into the intervals (merge if necessary).

You may assume that the intervals were initially sorted according to their start times.

Example 1:
Given intervals [1,3],[6,9], insert and merge [2,5] in as [1,5],[6,9].

Example 2:
Given [1,2],[3,5],[6,7],[8,10],[12,16], insert and merge [4,9] in as [1,2],[3,10],[12,16].

This is because the new interval [4,9] overlaps with [3,5],[6,7],[8,10].


思路:插入合并就可以,相比于上一题。这题还要简单一些。

详细代码例如以下:

/**
 * Definition for an interval.
 * public class Interval {
 *     int start;
 *     int end;
 *     Interval() { start = 0; end = 0; }
 *     Interval(int s, int e) { start = s; end = e; }
 * }
 */
public class Solution {
    public List<Interval> insert(List<Interval> intervals, Interval newInterval) {
    	 List<Interval> list = new ArrayList<Interval>();
    	//边界情况
        if(intervals.size() == 0){
        	list.add(newInterval);
        	return list;
        }
        //循环推断
        for(int i = 0; i < intervals.size();i++){
        	//假设新的区间结束值小于開始值。则直接插入前面。后面依次插入就可以
        	if(newInterval.end < intervals.get(i).start){
        		list.add(newInterval);
        		for(int j = i; j < intervals.size(); j++){
        			list.add(intervals.get(j));
        		}
        		break;
        	}
        	//新的区间開始点大于结束点。则当前点直接加入结果集
        	else if(newInterval.start > intervals.get(i).end){
                list.add(intervals.get(i));
            }
        	//须要合并的情况
        	else{
        		//合并区间
                newInterval.start = Math.min(newInterval.start,intervals.get(i).start);
                newInterval.end = Math.max(newInterval.end,intervals.get(i).end);
            }
            if(i == intervals.size() - 1){//假设是最后一个数据。也加入结果集中
                list.add(newInterval);
            }
        }
        return list;
    }
}


### LeetCode 56 题目解析 LeetCode第56题要求解决区间合并的问题。给定一系列不重叠的区间,在这些区间插入一个新的区间并进行合并,如果有必要的话[^1]。 ### 解决方案概述 为了有效地处理这个问题,可以先按照区间的起始位置对输入数组进行排序。接着遍历这个有序列表来判断当前区间是否下一个区间有交集;如果有,则将这两个区间合并成一个更大的新区间继续比较下去直到完成整个过程[^2]。 ### C语言实现代码 下面是针对此问题的一个具体C语言解决方案: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义结构体表示区间 struct Interval { int start; int end; }; // 比较函数用于qsort()按start升序排列 int compare(const void* a, const void* b) { struct Interval *ia = (struct Interval *)a; struct Interval *ib = (struct Interval *)b; return ia->start - ib->start; } /** * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free(). */ struct Interval* merge(struct Interval* intervals, int intervalsSize, int* returnSize){ qsort(intervals, intervalsSize, sizeof(struct Interval), compare); // 动态分配内存存储结果 struct Interval *result = (struct Interval*)malloc(sizeof(struct Interval)*intervalsSize); *returnSize = 0; for (int i = 0; i < intervalsSize; ++i) { int L = intervals[i].start, R = intervals[i].end; if (!(*returnSize) || result[*returnSize-1].end < L) { result[(*returnSize)++] = intervals[i]; } else { result[*returnSize-1].end = fmax(result[*returnSize-1].end, R); } } return result; } ``` 该算法的时间复杂度主要取决于排序操作O(nlogn),其中n代表输入区间的数量。空间复杂度为O(1)(忽略返回的结果所占用的空间)
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