164 最大间距(枚举、桶排序计算相邻元素的最大间距)
程序员文章站
2022-05-12 15:58:01
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1. 问题描述:
给定一个无序的数组,找出数组在排序之后,相邻元素之间最大的差值。如果数组元素个数小于 2,则返回 0。
示例 1:
输入: [3,6,9,1]
输出: 3
解释: 排序后的数组是 [1,3,6,9], 其中相邻元素 (3,6) 和 (6,9) 之间都存在最大差值 3。
示例 2:
输入: [10]
输出: 0
解释: 数组元素个数小于 2,因此返回 0。
说明:
- 你可以假设数组中所有元素都是非负整数,且数值在 32 位有符号整数范围内。
- 请尝试在线性时间复杂度和空间复杂度的条件下解决此问题。
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/maximum-gap
2. 思路分析:
① 分析题目可知最容易想到的是先调用sort函数对数组进行排序,然后再遍历一遍数组,计算相邻两个数组元素的间距并且在遍历的时候累计当前的最大间距,但是这种解决方法当数据量大的时候耗时会比较大,所以我们应该尝试另外的方法解决。在力扣的题解中提供了桶排序的方法,很好理解,可以学习一下其中的思路,感觉桶排序适合于数组元素分布比较均匀和数据量比较大的情况,基于桶排序的思想需要解决两个问题,第一个是桶的数量,第二个是每个桶的长度,可以使用下面的公式进行计算:
然后我们遍历数组中的每一个元素,计算当前的元素分配到哪一个桶,可以使用下面的公式计算应该分配到哪一个桶(根据当前数组值与最小值的差值和每个桶的大小计算出偏移的位置),这样前面的桶的元素肯定是比后面桶的元素要大的,所以我们依次可以计算前一个桶的最大值与后一个桶的最小值差值即可计算到目前为止相邻元素的最大间距
3. 代码如下:
from typing import List
class Solution:
def maximumGap(self, nums: List[int]) -> int:
nums.sort()
res = 0
for i in range(len(nums) - 1):
res = max(res, nums[i + 1] - nums[i])
return res
import sys
from typing import List
class Solution:
def maximumGap(self, nums: List[int]) -> int:
if len(nums) < 2: return 0
min_, max_ = min(nums), max(nums)
each_bucket_len = max(1, (max_ - min_) // (len(nums) - 1))
bucket = [[] for i in range((max_ - min_) // each_bucket_len + 1)]
# 将数字放入到桶中
for i in range(len(nums)):
pos = (nums[i] - min_) // each_bucket_len
bucket[pos].append(nums[i])
pre_max = sys.maxsize
res = 0
for i in range(len(bucket)):
if bucket[i] and pre_max != sys.maxsize:
res = max(res, min(bucket[i]) - pre_max)
if bucket[i]: pre_max = max(bucket[i])
return res