435. Non-overlapping Intervals

本文介绍了一种通过移除最少数量的区间来确保其余区间不重叠的算法。该问题与活动安排问题相似,需要对区间按结束时间进行排序,并采用贪心策略选择尽可能少的区间以避免重叠。

内容:

Given a collection of intervals, find the minimum number of intervals you need to remove to make the rest of the intervals non-overlapping.

思路:

这个题目与《算法导论》中活动安排的题目非常类似。

活动选择问题
有n个需要在同一天使用同一个教室的活动a1,a2,…,an,教室同一时刻只能由一个活动使用。每个活动ai都有一个开始时间si和结束时间fi 。一旦被选择后,活动ai就占据半开时间区间[si,fi)。如果[si,fi]和[sj,fj]互不重叠,ai和aj两个活动就可以被安排在这一天。该问题就是要安排这些活动使得尽量多的活动能不冲突的举行。例如下图所示的活动集合S,其中各项活动按照结束时间单调递增排序。


/**
 * 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 int eraseOverlapIntervals(Interval[] intervals) {
        if(intervals.length == 0) return 0;
        
        Comparator<Interval> comp = new Comparator<Interval>() {
            public int compare(Interval interval1, Interval interval2) {
                if(interval1.end > interval2.end) return 1;
                else if(interval1.end < interval2.end) return -1;
                else return 0;
            }
        };
        
        Arrays.sort(intervals, comp);
        int lastend = intervals[0].end;
        int remove = 0;
        for(int i = 1; i < intervals.length; i++) {
            if(intervals[i].end == lastend) remove++;
            else if(intervals[i].start < lastend) remove++;
            else lastend = intervals[i].end;
        }
        
        return remove;
    }
}



### 力扣435题无重叠区间问题的Python解决方案 对于力扣435题——Non-overlapping Intervals,目标是从给定的一组区间中移除尽可能少的数量使得剩余区间互不重叠。一种高效的方法是采用贪心算法来解决这个问题。 为了有效地解决问题,可以先按照区间的结束位置升序排列这些区间[^1]。通过这种方式,在遍历时总是优先保留那些较早结束的区间,从而为后续可能加入更多非重叠区间留出空间。 下面是具体的Python实现代码: ```python class Interval(object): def __init__(self, start, end): self.start = start self.end = end def eraseOverlapIntervals(intervals): if not intervals: return 0 # Sort the intervals based on their ending time. sorted_intervals = sorted(intervals, key=lambda interval: interval.end) count = 0 prev_end = float('-inf') for current_interval in sorted_intervals: if current_interval.start >= prev_end: # If there is no overlap with previous selected interval, # update `prev_end` and continue without incrementing removals counter (`count`) prev_end = current_interval.end else: # Otherwise, this means we have an overlapping pair; # since intervals are already ordered by 'end', simply increase our removal tally (`count`) count += 1 return count ``` 此方法的时间复杂度主要取决于排序操作O(n log n),其中n表示输入区间的数量;而随后的一次线性扫描只需要O(n)时间。因此整体性能表现良好,适用于大多数实际应用场景中的数据规模[^2]。 值得注意的是,上述逻辑确保了每次遇到新的候选区间时都会选择最早结束的那个作为下一个非重叠部分的一部分,这样就能最大限度地减少被删除掉的区间数目[^3]。
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