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算法分类：数组篇练习
语言：java
题目来源：力扣
预期学习时间：两天
数组学习第一期

数组专练

双指针

练习1：相向指针

原题链接

给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums，返回 每个数字的平方 组成的新数组，要求也按 非递减顺序 排序。

示例 1：

输入：nums = [-4,-1,0,3,10]
输出：[0,1,9,16,100]
解释：平方后，数组变为 [16,1,0,9,100]
排序后，数组变为 [0,1,9,16,100]

示例 2：

输入：nums = [-7,-3,2,3,11]
输出：[4,9,9,49,121]

提示：

1 <= nums.length <= 104
-104 <= nums[i] <= 104 nums 已按 非递减顺序 排序

进阶：

请你设计时间复杂度为 O(n) 的算法解决本问题

思路

因为是按照有序的，所以最大值只可能出现在左右两端，所以很明确我们可以使用左右指针进行查找，然后另开一个数组来进行值的存储

示例代码

java：直接法

class Solution {
    public int[] sortedSquares(int[] nums) {
        for(int i =0;i<nums.length;i++){
            nums[i] = nums[i]*nums[i];
        }
        Arrays.sort(nums);
        return nums;
    }
}

java: 左右指针

class Solution {
    public int[] sortedSquares(int[] nums) {
        int right = nums.length - 1;
        int left = 0;
        int[] result = new int[nums.length];
        int index = result.length - 1;
        while (left <= right) {
            if (nums[left] * nums[left] > nums[right] * nums[right]) {
                // 正数的相对位置是不变的， 需要调整的是负数平方后的相对位置
                result[index--] = nums[left] * nums[left];
                ++left;
            } else {
                result[index--] = nums[right] * nums[right];
                --right;
            }
        }
        return result;
    }
}

练习2：滑动窗口

原题链接

题目：

给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 target 。
找出该数组中满足其和 ≥ target 的长度最小的 连续子数组 [numsl, numsl+1, …, numsr-1, numsr] ，并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组，返回 0 。

示例 1：

输入：target = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]
输出：2
解释：子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。

示例 2：

输入：target = 4, nums = [1,4,4]
输出：1

示例 3：

输入：target = 11, nums = [1,1,1,1,1,1,1,1]
输出：0

提示：

1 <= target <= 109
1 <= nums.length <= 105
1 <= nums[i] <= 105

思路

寻找一个区间的和大于等于target，我们首先可以联系到两层for循环进行遍历，但是会超时，我们进行剪枝优化，缩减为一层for循环，内嵌一层while循环来进行判断剪枝，可以看成一个滑动窗口了。每个元素进出两次，所以最终的时间复杂是o(2n),也就是o(n);

示例代码

class Solution {
    public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
       int left = 0;
       int sum  = 0;
       int result = Integer.MAX_VALUE;
       for(int right = 0;right<nums.length;right++){
           sum += nums[right];
           while(sum>=target){
               result = Math.min(result,right-left+1);
               sum-=nums[left++];
           }
       }
       return result == Integer.MAX_VALUE?0:result;
    }
}

模拟

练习1

原题链接

题目：

给你一个正整数 n ，生成一个包含 1 到 n2 所有元素，且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix 。

示例 1：

输入：n = 3
输出：[[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]

示例 2：

输入：n = 1
输出：[[1]]

提示：

1 <= n <= 20

思路

模拟题，首先自己先模拟一下，发现当数为奇数的时候，中间刚好有一个；当数为偶数的时候，是整数圈，中间没有；所以我们首先能根据所给数求出总圈数，重要的是边界处理好，比如说左闭右开，之后都按照这个来进行判断

示例代码

class Solution {
    public int[][] generateMatrix(int n) {
        //转的圈数
        int circle = n/2;
        //计数
        int count =1;
        //定义二维表，来进行储存
        int arr[][] = new int[n][n];
        //每次循环的起点(start,start)
        int start =0;
        int num =0;
        int i,j;
        if(n%2 != 0){
            arr[n/2][n/2] = n*n;
        }
        while(num++<=circle){
            for(i= start;i<n-num;i++){
                arr[start][i] =count;
                count++; 
            }
            for(j=start;j<n-num;j++){
                arr[j][i] = count;
                count++;
            }
            for(i =n-num;i>start;i--){
                arr[j][i] = count;
                count++;
            }
            for(j=n-num;j>start;j--){
                arr[j][i] = count;
                count++;
            }
            start++;
        }
        return arr;
    }
}

这两章节举例了数组中常见的操作，比如：双指针中的快慢指针，双指针形成的滑动窗口，二分法的使用，数学中的模拟...此类型还有很多，搞懂上面的这些，下次遇到至少不会无从下手！跟随我的步伐，一起来进步学习吧！！
我是不想摆烂的 今天也要向佬学习码字不易，感谢您的阅读，希望对您有所帮助。关注我，完成每日算法自律打卡，什么时候开始都不晚！！