LeetCode532-数组中的K-diff数对

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题目链接

英文链接：https://leetcode.com/problems/k-diff-pairs-in-an-array/

中文链接：https://leetcode-cn.com/problems/k-diff-pairs-in-an-array/

题目详述

给定一个整数数组和一个整数 k, 你需要在数组里找到不同的 k-diff 数对。这里将 k-diff 数对定义为一个整数对 (i, j), 其中 i 和 j 都是数组中的数字，且两数之差的绝对值是 k.

示例 1:

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输入: [3, 1, 4, 1, 5], k = 2
输出: 2
解释: 数组中有两个 2-diff 数对, (1, 3) 和 (3, 5)。
尽管数组中有两个1，但我们只应返回不同的数对的数量。

示例 2:

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输入:[1, 2, 3, 4, 5], k = 1
输出: 4
解释: 数组中有四个 1-diff 数对, (1, 2), (2, 3), (3, 4) 和 (4, 5)。

示例 3:

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输入: [1, 3, 1, 5, 4], k = 0
输出: 1
解释: 数组中只有一个 0-diff 数对，(1, 1)。

注意:

  1. 数对 (i, j) 和数对 (j, i) 被算作同一数对。
  2. 数组的长度不超过10,000。
  3. 所有输入的整数的范围在 [-1e7, 1e7]。

题目详解

  • 先对数组进行排序，再运用双指针进行扫描。
  • 指针 i 和 j 分别指向前一个和后一个元素，初始化为 0 和 1。
  • 当元素差小于 k 时，j 右移。
  • 当元素差大于 k 时，i 右移。
  • 当元素差等于 k 时，添加这个数对到结果中，i 右移，j 右移，并跳过重复元素。
  • 当 i 追上 j 时，j 右移。
  • 重复这个过程直至迭代结束。
  • 时间复杂度为 O(nlogn)。
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public class LeetCode_00532 {

    public int findPairs(int[] nums, int k) {
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        int res = 0;
        int i = 0, j = 1;
        while (i < n && j < n) {
            int diff = nums[j] - nums[i];
            if (diff < k) {
                ++j;
            } else if (diff > k) {
                ++i;
            } else {
                ++res;
                ++i;
                ++j;
                // 跳过重复
                while (i < n && nums[i] == nums[i - 1]) {
                    ++i;
                }
                while (j < n && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    ++j;
                }
            }
            // i 追上 j，j 往后移动
            if (i == j) {
                ++j;
            }
        }
        return res;
    }
}
  • 也可以运用 HashMap 统计各个元素出现的次数，再进行查找是否存在满足条件的另一个元素。
  • 时间复杂度为 O(n)。
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public class LeetCode_00532 {

    public int findPairs(int[] nums, int k) {
        if (k < 0) {
            return 0;
        }
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            map.put(num, map.getOrDefault(num, 0) + 1);
        }
        int res = 0;
        for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()) {
            if (k == 0) {
                if (entry.getValue() >= 2) {
                    ++res;
                }
            } else {
                if (map.containsKey(entry.getKey() + k)) {
                    ++res;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}