纯C语言实现(小白也能看明白)
题目
给你一个整数数组
nums
,返回 数组answer
,其中answer[i]
等于nums
中除nums[i]
之外其余各元素的乘积 。题目数据 保证 数组
nums
之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在 32 位 整数范围内。请不要使用除法,且在
O(n)
时间复杂度内完成此题。难度:中等
题目链接:238. 除自身以外数组的乘积
解题思路
由于该题不能使用除法 所以参考题解写一个左右乘积列表的方法 创建两个新的数组a,b 一个用于记录从左到右的乘积(类似于动态规划的思想)a 另一个记录从右到左的乘积 b(注意b是从右到左进行累乘) 而a的最左端为1,b的最右端为1 如此在结尾的时候只需要a*b即可 举例, ans[0]=a[0]*b[0] a[0]=1 b[0]=除了nums[0]以外所有元素的乘积
代码展示
/**
* Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
*/
int* productExceptSelf(int* nums, int numsSize, int* returnSize){
//前缀积*后缀积 == 除自身以外数组的乘积
int *answer = (int*)malloc(sizeof(int)*numsSize);
answer[0] = 1;//第一个数字前面没有数字了,第一个数字的前缀是1
int i = 0;
//前缀积
for(i = 1;i<numsSize;i++)
{
answer[i] = answer[i-1]*nums[i-1];
}
//后缀积
int rp[numsSize];//用来记录后缀积
rp[numsSize-1] = 1;//因为最后边的数的后缀只能是1
for(i = numsSize -1-1;i>=0;i--)
{
rp[i] = rp[i+1] * nums[i+1];
}
for(i = 0;i<numsSize;i++)
{
answer[i] = answer[i] * rp[i];//前缀积*后缀积
}
*returnSize = numsSize;//返回数组的大小
return answer;//返回数组answer
}
【超详细解析】
首先这是一个函数功能实现,一定要注意函数的参数。(int * nums ,这是传的是数组的地址,numsSize,这是数组的大小,*numsSize ,是要返回使用后数组的大小)
接下来是 代码分析
因为 根据题目的意思 我们要返回数组answer ,可以使用malloc()动态分配内存空间
int *answer = (int*)malloc(sizeof(int)*numsSize);
这行代码的意思是:创建了一个指针变量 answer
,并使用 malloc()
函数动态分配了一块内存空间,大小为 sizeof(int)*numsSize
字节。其中,sizeof(int)
是指 int
类型在当前系统中所占据的字节数,numsSize
是一个变量,表示需要分配的元素个数。通过将 malloc()
返回的内存地址强制类型转换为 int*
,将其赋值给指针变量 answer
。这样就可以在动态分配的内存空间中存储 numsSize
个整数。
题目的意思 计算除自身以外数组的乘积,我们根据解题思路,采用 结果 == 前缀积 * 后缀积
就比如 1 2 3 4 5,这里 我采取除3以外数组的乘积(1*2*4*5),因为题目要求不要使用除法,且在 O(n)
时间复杂度内完成此题。所以 (1*2*4*5)变为 1*2 ( 前缀积) * 4*5(后缀积),
这样 (1*2)*(4*5)
前缀积
这里我们以数组 [1,2,3,4] , 这里我们需要注意的是 数组的第一个元素的前缀乘积和数组的最后一个元素的后缀乘积是1。我们用answer数组来接收
answer[0] = 1;
(虽然answer数组要返回结果,我们可以先使用得到前缀之积,再借助另一个数组得到后缀之积,然后两数组各个元素相乘得到结果。这样就可一个减少一定的内存消耗)
接下里求前缀积(因为我们知道数组第一个元素的前缀之积是1)故从第二个元素开始计算
//前缀积
for(i = 1;i<numsSize;i++)
{
answer[i] = answer[i-1]*nums[i-1];
}
接下来要求的是nums[1] 即第二个元素的前缀积
因为nums[1] 前面只有一个元素就是 1 故nums[1] 的前缀积 是1
再看nums[2]
这时你可能有这样的疑问 为什么要 nums[1]*answer[1] 而不是 nums[0] * nums[1] 呢
这里你需要知道 乘积 肯定时连乘的 ,可以这样理解 answer数组 里面存放 的每一个阶段的乘积(其实就是每个nums数组对应的前缀的乘积)
nums[3]
后缀乘积
//后缀积
int rp[numsSize];//用来记录后缀积
rp[numsSize-1] = 1;//因为最后边的数的后缀只能是1
for(i = numsSize -1-1;i>=0;i--)
{
rp[i] = rp[i+1] * nums[i+1];
}
这提前声明了一个rp数组用来记录后缀积,数组最后的一个元素的后置缀之积 是1
rp[1]
rp[2]
rp[3]
前缀积*后缀积
for(i = 0;i<numsSize;i++)
{
answer[i] = answer[i] * rp[i];//前缀积*后缀积
}
最后 answer数组与rp数组对应元素做乘积(answer[i] = answer[i] * rp[i])
这的answer数组的大小与 nums 的数组大小一致 返回 numsSize ,数组返回 answer