给定一组数字,返回所有其他数字的产品数组(无分区)
Posted
tags:
篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了给定一组数字,返回所有其他数字的产品数组(无分区)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
我在求职面试中被问到这个问题,我想知道其他人如何解决这个问题。我对Java最熟悉,但欢迎使用其他语言的解决方案。
给定一组数字,
nums
,返回一组数字products
,其中products[i]
是所有nums[j], j != i
的产物。Input : [1, 2, 3, 4, 5] Output: [(2*3*4*5), (1*3*4*5), (1*2*4*5), (1*2*3*5), (1*2*3*4)] = [120, 60, 40, 30, 24]
您必须在
O(N)
中执行此操作而不使用除法。
polygenelubricants方法的解释是:诀窍是构造数组(在4个元素的情况下)
{ 1, a[0], a[0]*a[1], a[0]*a[1]*a[2], }
{ a[1]*a[2]*a[3], a[2]*a[3], a[3], 1, }
通过分别从左边缘和右边缘开始,可以在O(n)中完成这两个操作。
然后将两个数组逐个元素相乘,得到所需的结果
我的代码看起来像这样:
int a[N] // This is the input
int products_below[N];
p=1;
for(int i=0;i<N;++i) {
products_below[i]=p;
p*=a[i];
}
int products_above[N];
p=1;
for(int i=N-1;i>=0;--i) {
products_above[i]=p;
p*=a[i];
}
int products[N]; // This is the result
for(int i=0;i<N;++i) {
products[i]=products_below[i]*products_above[i];
}
如果你需要在太空中是O(1)你也可以这样做(这不太清楚恕我直言)
int a[N] // This is the input
int products[N];
// Get the products below the current index
p=1;
for(int i=0;i<N;++i) {
products[i]=p;
p*=a[i];
}
// Get the products above the curent index
p=1;
for(int i=N-1;i>=0;--i) {
products[i]*=p;
p*=a[i];
}
这是O(n ^ 2),但f#非常漂亮:
List.fold (fun seed i -> List.mapi (fun j x -> if i=j+1 then x else x*i) seed)
[1;1;1;1;1]
[1..5]
整蛊:
使用以下内容:
public int[] calc(int[] params) {
int[] left = new int[n-1]
in[] right = new int[n-1]
int fac1 = 1;
int fac2 = 1;
for( int i=0; i<n; i++ ) {
fac1 = fac1 * params[i];
fac2 = fac2 * params[n-i];
left[i] = fac1;
right[i] = fac2;
}
fac = 1;
int[] results = new int[n];
for( int i=0; i<n; i++ ) {
results[i] = left[i] * right[i];
}
是的,我确信我错过了一些i-1而不是i,但这就是解决问题的方法。
还存在O(N ^(3/2))非最优解。不过,这很有意思。
首先预处理大小为N ^ 0.5的每个部分乘法(这在O(N)时间复杂度中完成)。然后,计算每个数字的其他值 - 倍数可以在2 * O(N ^ 0.5)时间内完成(为什么?因为你只需要多个其他((N ^ 0.5) - 1)数字的最后一个元素,并将结果乘以((N ^ 0.5) - 1)属于当前数字组的数字)。对每个数字执行此操作,可以获得O(N ^(3/2))时间。
例:
4 6 7 2 3 1 9 5 8
部分结果:4 * 6 * 7 = 168 2 * 3 * 1 = 6 9 * 5 * 8 = 360
要计算3的值,需要将其他组的值乘以168 * 360,然后再乘以2 * 1。
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int[] result = { 1, 1, 1, 1, 1 };
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
result[i] *= arr[j];
}
for (int k = arr.length - 1; k > i; k--) {
result[i] *= arr[k];
}
}
for (int i : result) {
System.out.println(i);
}
}
我提出了这个解决方案,我发现它很清楚你怎么想!?
预先计算每个元素左侧和右侧的数字乘积。对于每个元素,期望的价值是它的neigbors产品的产物。
#include <stdio.h>
unsigned array[5] = { 1,2,3,4,5};
int main(void)
{
unsigned idx;
unsigned left[5]
, right[5];
left[0] = 1;
right[4] = 1;
/* calculate products of numbers to the left of [idx] */
for (idx=1; idx < 5; idx++) {
left[idx] = left[idx-1] * array[idx-1];
}
/* calculate products of numbers to the right of [idx] */
for (idx=4; idx-- > 0; ) {
right[idx] = right[idx+1] * array[idx+1];
}
for (idx=0; idx <5 ; idx++) {
printf("[%u] Product(%u*%u) = %u
"
, idx, left[idx] , right[idx] , left[idx] * right[idx] );
}
return 0;
}
结果:
$ ./a.out
[0] Product(1*120) = 120
[1] Product(1*60) = 60
[2] Product(2*20) = 40
[3] Product(6*5) = 30
[4] Product(24*1) = 24
(更新:现在我仔细观察,这使用与Michael Anderson,Daniel Migowski和上面的polygenelubricants相同的方法)
def productify(arr, prod, i):
if i < len(arr):
prod.append(arr[i - 1] * prod[i - 1]) if i > 0 else prod.append(1)
retval = productify(arr, prod, i + 1)
prod[i] *= retval
return retval * arr[i]
return 1
arr = [1,2,3,4,5] prod = [] productify(arr,prod,0)print prod
这里完整的是Scala中的代码:
val list1 = List(1, 2, 3, 4, 5)
for (elem <- list1) println(list1.filter(_ != elem) reduceLeft(_*_))
这将打印出以下内容:
120
60
40
30
24
该程序将过滤掉当前的elem(_!= elem);并使用reduceLeft方法将新列表相乘。如果你使用scala视图或Iterator进行懒惰eval,我认为这将是O(n)。
基于Billz回答 - 抱歉我无法发表评论,但这里有一个scala版本正确处理列表中的重复项目,可能是O(n):
val list1 = List(1, 7, 3, 3, 4, 4)
val view = list1.view.zipWithIndex map { x => list1.view.patch(x._2, Nil, 1).reduceLeft(_*_)}
view.force
收益:
List(1008, 144, 336, 336, 252, 252)
在这里添加我的javascript解决方案,因为我没有找到任何人建议这一点。什么是除法,除了计算从另一个数字中提取数字的次数?我经历了计算整个数组的乘积,然后迭代每个元素,并将当前元素减去零:
//No division operation allowed
// keep substracting divisor from dividend, until dividend is zero or less than divisor
function calculateProducsExceptCurrent_NoDivision(input){
var res = [];
var totalProduct = 1;
//calculate the total product
for(var i = 0; i < input.length; i++){
totalProduct = totalProduct * input[i];
}
//populate the result array by "dividing" each value
for(var i = 0; i < input.length; i++){
var timesSubstracted = 0;
var divisor = input[i];
var dividend = totalProduct;
while(divisor <= dividend){
dividend = dividend - divisor;
timesSubstracted++;
}
res.push(timesSubstracted);
}
return res;
}
我习惯使用C#:
public int[] ProductExceptSelf(int[] nums)
{
int[] returnArray = new int[nums.Length];
List<int> auxList = new List<int>();
int multTotal = 0;
// If no zeros are contained in the array you only have to calculate it once
if(!nums.Contains(0))
{
multTotal = nums.ToList().Aggregate((a, b) => a * b);
for (int i = 0; i < nums.Length; i++)
{
returnArray[i] = multTotal / nums[i];
}
}
else
{
for (int i = 0; i < nums.Length; i++)
{
auxList = nums.ToList();
auxList.RemoveAt(i);
if (!auxList.Contains(0))
{
returnArray[i] = auxList.Aggregate((a, b) => a * b);
}
else
{
returnArray[i] = 0;
}
}
}
return returnArray;
}
这是一个小的递归函数(在C ++中)来进行修改。它需要O(n)额外空间(在堆栈上)。假设数组在a中并且N保持数组长度,我们有
int multiply(int *a, int fwdProduct, int indx) {
int revProduct = 1;
if (indx < N) {
revProduct = multiply(a, fwdProduct*a[indx], indx+1);
int cur = a[indx];
a[indx] = fwdProduct * revProduct;
revProduct *= cur;
}
return revProduct;
}
那么,这个解决方案可以被认为是C / C ++的解决方案。假设我们有一个包含n个元素的数组“a”,如[n],那么伪代码如下所示。
for(j=0;j<n;j++)
{
prod[j]=1;
for (i=0;i<n;i++)
{
if(i==j)
continue;
else
prod[j]=prod[j]*a[i];
}
还有一个解决方案,使用除法。两次遍历。将所有元素相乘,然后按每个元素开始分割。
{- Recursive so以上是关于给定一组数字,返回所有其他数字的产品数组(无分区)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章