区间合并问题 Merge Interval

本文介绍了一种有效的区间合并算法,该算法首先通过自定义比较器对区间进行排序,然后逐个检查并合并重叠区间。文章详细解释了实现步骤及sort函数的使用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目描述

Given a collection of intervals, merge all overlapping intervals.

For example,
Given[1,3],[2,6],[8,10],[15,18],
return[1,6],[8,10],[15,18]. 

思路:

我们首先要做的就是给区间集排序,由于我们要排序的是个结构体,所以我们要定义自己的comparator,才能用sort来排序,我们以start的值从小到大来排序,排完序我们就可以开始合并了,首先把第一个区间存入结果中,然后从第二个开始遍历区间集,如果结果中最后一个区间和遍历的当前区间无重叠,直接将当前区间存入结果中,如果有重叠,将结果中最后一个区间的end值更新为结果中最后一个区间的end和当前end值之中的较大值,然后继续遍历区间集,以此类推可以得到最终结果。


实现代码:

           /**
 * Definition for an interval.
 * struct Interval {
 *     int start;
 *     int end;
 *     Interval() : start(0), end(0) {}
 *     Interval(int s, int e) : start(s), end(e) {}
 * };
 */

class Solution {
public:
    static bool comp( const Interval &a, const Interval &b)
    {
        return (a.start < b.start);
    }      // 自己定义一个comp函数(必须为静态函数),用来对 区间的开始值 进行升序排序
    vector<Interval> merge(vector<Interval> &intervals) {
        vector<Interval> res;     // 存放结果区间
        if (intervals.empty())   return res; //去掉这句不能AC
        sort(intervals.begin(), intervals.end(),comp);//sort函数的用法
        res.push_back(intervals[0]);// 将第一个区间存放进结果中
        for(int i = 1; i < intervals.size(); ++i)
        {
            if (res.back().end >= intervals[i].start)
                res.back().end = max(res.back().end, intervals[i].end);// 如果区间有重叠则进行区间融合
            else
                res.push_back(intervals[i]);  // 否则将区间直接存入结果
        }
        return res;
    }
};

sort用法解析

<think>好的,用户想找关于区间合并的例题或练习题。首先,我需要回忆一下区间合并的基本概念和应用场景。区间合并通常用于将重叠或相邻的区间合并成一个更大的区间,这在处理时间调度、区间覆盖等问题时非常有用。 接下来,我需要查看用户提供的引用资料。引用[2]提到合并区间和最大数,说明区间合并是排序算法的一种应用。引用[4]给出了一个具体的例子,输入是[[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]],输出合并后的结果。引用[5]提到使用贪心算法来合并区间,通常的做法是先排序再合并。 用户需要的是例题或练习题,所以应该提供几个不同难度的例子,并附上解题思路和代码实现。比如,可以包括基础题如LeetCode 56,进阶题如插入新区间,以及变形题如计算合并后的区间长度总和。此外,用户可能需要Python的示例代码,因为之前的示例中有Python代码。 还需要注意格式要求,行内数学公式用$...$,独立公式用$$...$$,并且正确使用LaTeX语法。例如,区间可以写成$[a_i, b_i]$。同时,每个问题后面需要生成相关问题,并正确添加引用标识。 检查引用的来源,确保每个引用对应的内容准确。例如,引用[4]对应LeetCode 56题,引用[5]对应贪心算法的应用。在回答中引用这些内容时,需要在末尾添加对应的标识,如[^4]或[^5]。 最后,确保回答结构清晰,分点列出例题,每个例题包含问题描述、示例、解题思路和代码实现。代码部分需要用Python,并且按照格式要求使用代码块。同时,生成的相关问题要围绕区间合并的应用、优化和扩展题型展开。</think>### 区间合并算法详解与例题 区间合并的核心是通过排序和贪心策略,将重叠或相邻的区间合并为更大的区间。以下是具体示例和实现方法: --- #### **例题1:基础合并区间(LeetCode 56)** **问题描述** 给定一个区间集合 `intervals`,合并所有重叠的区间。 **示例输入与输出** 输入:$[[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]]$ 输出:$[[1,6],[8,10],[15,18]]$ **解题思路** 1. **排序**:按区间左端点升序排列,使重叠区间连续。 2. **合并**:遍历排序后的区间,若当前区间左端点 ≤ 前一个区间的右端点,则合并为 $[\text{prev\_left}, \max(\text{prev\_right}, \text{current\_right})]$[^4]。 **Python实现** ```python def merge(intervals): if not intervals: return [] intervals.sort(key=lambda x: x[0]) # 按左端点排序 merged = [intervals[0]] for current in intervals[1:]: last = merged[-1] if current[0] <= last[1]: last[1] = max(last[1], current[1]) # 合并区间 else: merged.append(current) return merged ``` --- #### **例题2:插入并合并区间(LeetCode 57)** **问题描述** 在已排序的非重叠区间列表中插入一个新区间,合并后返回结果。 **示例输入与输出** 输入:$[[1,3],[6,9]]$,插入 $[2,5]$ 输出:$[[1,5],[6,9]]$ **解题思路** 1. **插入**:将新区间加入列表并重新排序。 2. **合并**:沿用基础合并方法。 **Python实现** ```python def insert(intervals, new_interval): intervals.append(new_interval) intervals.sort(key=lambda x: x[0]) return merge(intervals) # 复用例题1的合并函数 ``` --- #### **例题3:计算合并后的总长度** **问题描述** 给定区间列表,计算合并后所有区间覆盖的总长度。 **示例输入与输出** 输入:$[[1,4],[2,5],[7,10]]$ 输出:$8$(合并后为 $[1,5]$ 和 $[7,10]$,总长度 $4+3=7$) **解题思路** 1. **合并区间**:先合并所有重叠区间。 2. **累加长度**:对每个合并后的区间计算 $b_i - a_i$ 并求和[^2]。 **Python实现** ```python def total_covered_length(intervals): merged = merge(intervals) # 复用例题1的合并函数 return sum(end - start for start, end in merged) ``` --- ### **相关问题** 1. 如何优化区间合并的时间复杂度? 2. 区间合并算法在日程安排问题中的应用? 3. 如何处理包含离散点的区间合并问题? [^1]: 算法练习题--滑动窗口算法详细解析 : 合并区间、最大数 : LeetCode 56合并区间示例 : 贪心算法合并区间
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值