目录
前言
一、暴力求解
二、同向双指针(滑动窗口算法)
前言
题目链接:. - 力扣(LeetCode)
题目:
输入一个正整数组成的数组和一个正整数 k,请问数组中和大于或等于 k 的连续子数组的最短长度是多少?如果不存在所有数字之和大于或等于 k 的子数组,则返回 0。例如,输入数组 [5, 1, 4, 3],k 的值为 7,和大于或等于 7 的最短连续子数组是 [4, 3],因此输出它的长度 2。
分析:
子数组由数组中一个或连续的多个数字组成。一个子数组可以用两个指针表示。如果第 1 个指针 left 指向子数组的第 1 个数字,第 2 个指针 right 指向子数组的最后一个数字,那么子数组就是由这两个指针之间的所有数字组成的。
一、暴力求解
最直观的解法就是:
-
先固定指针 left(最开始指向数组中的第 1 个元素)。
-
然后从 left 开始不断向右移动指针 right,直到两个指针之间的子数组中所有数字之和大于或等于 k(子数组的长度为 right - left + 1)。
-
由于目标是找出和大于或等于 k 的最短子数组,要尝试所有的可能,所以 ++left,然后重复步骤 1 和 2,直至不存在和大于或等于 k 的子数组,或 left 超出范围,即 left > n - 1。
class Solution {
public:
int minSubArrayLen(int target, vector<int>& nums) {
int n = nums.size();
int minLen = n + 1;
for (int left = 0; left < n; ++left)
{
int sum = 0;
for (int right = left; right < n; ++right)
{
sum += nums[right];
if (sum >= target)
{
if (right - left + 1 < minLen)
minLen = right - left + 1;
break;
}
}
if (sum < target)
break;
}
return minLen == n + 1 ? 0 : minLen;
}
};
这种解法的时间复杂度是 O(n^2)。
二、同向双指针(滑动窗口算法)
可以对上述解法进行优化。指针 left 和 right 初始化的时候指向数组的第 1 个元素。
-
不断向右移动指针 right,直到两个指针之间的子数组数字之和大于或等于 k。
-
停止右移指针 right,转换不断向右移动指针 left,直到两个指针之间的子数组数字之和小于 k。
这相当于利用了第 1 步的结果。
-
重复步骤 2 和 3,直到 right 超出范围,即 right > n - 1。
class Solution {
public:
int minSubArrayLen(int target, vector<int>& nums) {
int n = nums.size();
int minLen = n + 1;
int left = 0;
int sum = 0;
for (int right = 0; right < n; ++right)
{
sum += nums[right];
while (sum >= target)
{
if (right - left + 1 < minLen)
minLen = right - left + 1;
sum -= nums[left];
++left;
}
}
return minLen == n + 1 ? 0 : minLen;
}
};
尽管上述代码中有两个嵌套的循环,该解法的时间复杂度仍然是 O(n)。这是因为在这两个循环中,变量 left 和 right 都是只增加不减少,变量 right 从 0 增加到 n - 1,变量 left 从 0 最多增加到 n - 1,因此总的执行次数是 O(n)。