leetcode — longest-consecutive-sequence

本文介绍了一种求解最长连续整数序列的算法,通过使用哈希集合存储数组元素,实现O(n)的时间复杂度,避免了排序带来的额外开销。

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import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * Source : https://oj.leetcode.com/problems/longest-consecutive-sequence/
 *
 *
 * 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.
 */
public class LongestConsecutiveSequence {


    /**
     * 求出数组中元素能构成连续序列的最大长度
     *
     * 题目中要求是O(n),所以不能使用排序的办法
     * 针对每个元素arr[i]寻找数组中向前、向后有没有能构成连续序列的元素,查找的时候利用hash表
     * 每次记录最大长度,如果找到了就把该元素从hash表中删除,因为该元素不会被再次查找到,所以从hash表中移除
     * 如果hash表为空了,说明所有元素都被查找过,退出循环
     *
     * @param arr
     * @return
     */
    public int findLongestSequence (int[] arr) {
        int max = 0;
        Set<Integer> set = new HashSet<Integer>(arr.length);
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            set.add(arr[i]);
        }

        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            int curnum = arr[i] - 1;
            int len = 1;

            // 查找curnum左边的数字
            while (set.contains(curnum)) {
                set.remove(curnum);
                curnum -= 1;
                len++;
            }

            curnum = arr[i] + 1;
            while (set.contains(curnum)) {
                set.remove(curnum);
                curnum += 1;
                len++;
            }

            max = Math.max(max, len);
            if (set.size() <= 0) {
                return max;
            }
        }
        return max;
    }


    public static void main(String[] args) {
        LongestConsecutiveSequence longestConsecutiveSequence = new LongestConsecutiveSequence();
        System.out.println(longestConsecutiveSequence.findLongestSequence(new int[]{100, 4, 200, 1, 3, 2}) + "----4");
    }
}

转载于:https://www.cnblogs.com/sunshine-2015/p/7871240.html

<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( `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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