2.打印给定数组中元素和为0的所有子数组

Posted 2020-10-10 走遍天涯心随你起落

 

给定整数数组，打印所有具有0和的子数组

例如，

输入： {4,2,-3,-1,0,4}

具有0和的子阵列是:
　　{-3,-1,0,-4}
　　{0}

 

输入： {3，4，-7，3，1，3，1，-4，-2，-2}

具有0和的子阵列是
　　{3，4，-7}
　　{4，-7，3}
　　{-7，3，1，3}
　　{3，1，-4}
　　{3，1，3，1，-4，-2，-2}
　　{3，4，-7，3，1，3，1，-4，-2，-2}

 

 

方法一：
　　原始的方法是考虑所有的子阵列并找到它的存在。如果子阵列的和等于0，就打印它。初始解的时间复杂度为O(n^3),因为存在n^2个子阵列，并且需要O(n)个时间来占到其元素的和。该方法可以通过在恒定时间内计算子阵列和来优化在O(n^2)时间内运行。

 

　　c语言：

 1 #include <iostream>
 2 #include <unordered_map>
 3 using namespace std;
 4 
 5 void printallSubarrays(int arr[], int n)
 6 {
 7     for (int i = 0; i < n; i++)
 8     {
 9         int sum = 0;
10         for (int j = i; j < n; j++)
11         {
12             sum += arr[j];
13             if (sum == 0)
14                 cout << "Subarray [" << i << ".." << j << "]\n";
15         }
16     }
17 }
18 
19 int main()
20 {
21     int arr[] = { 3, 4, -7, 3, 1, 3, 1, -4, -2, -2 };
22     int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
23 
24     printallSubarrays(arr, n);
25 
26     system("pause");
27     return 0;
28 }

 

　　java语言：

 1 package 排列;
 2 
 3 public class PrintallSubarrays1
 4 {
 5     public static void printallSubarrays(int arr[])
 6     {
 7         int n = arr.length;
 8 
 9         for (int i = 0; i < n; i++)
10         {
11             int sum = 0;
12      
13             for (int j = i; j < n; j++)
14             {
15                 sum += arr[j];
16      
17                 if (sum == 0)
18                     System.out.println("Subarray [" + i + ".." + j + "]");
19             }
20         }
21     }
22 
23     public static void main (String[] args)
24     {
25         int arr[] = { 3, 4, -7, 3, 1, 3, 1, -4, -2, -2 };
26 
27         printallSubarrays(arr);
28     }
29 }

 

 输出：

　　Subarray [0..2]
　　Subarray [0..9]
　　Subarray [1..3]
　　Subarray [2..5]
　　Subarray [3..9]
　　Subarray [5..7]

 

方法二：
　　使用multimap打印给定数组中sum=0的所有子数组。创建一个空的多映射以存储具有给定和的所有子数组的结束索引。我们遍历给定的数组，并保持到目前为止所看到的元素总和。如果得到和之前，则存在至少一个子阵列，其中0和结束于当前索引，并且我们打印所有这些子阵列

　　c语言：

 1 #include <iostream>
 2 #include <unordered_map>
 3 using namespace std;
 4 
 5 void printallSubarrays(int arr[], int n)
 6 {
 7     // 创建一个空的multi-map来存储sub-arrays的结束索引
 8     unordered_multimap<int, int> map;
 9 
10     //将（0，-1）对插入到集合中以处理子数组的情况
11     //和为0 从索引0开始
12     //pair 是 一种模版类型。每个pair 可以存储两个值。这两种值无限制。也可以将自己写的struct的对象放进去
13     map.insert(pair<int, int>(0, -1)); 
14 
15     int sum = 0;
16     for (int i = 0; i < n; i++)
17     {
18         sum += arr[i];
19 
20         if (map.find(sum) != map.end())
21         {
22             //auto自动存储期。具有自动存储期的变量在进入声明该变量的程序块是被建立，它在该程序块活动时存在，退出该程序块时撤销
23             auto it = map.find(sum); 
24 
25             while (it != map.end() && it->first == sum)
26             {
27                 cout << "Subarray [" << (it->second + 1) << ".." << i << "]\n";
28                 it++;
29             }
30         }
31 
32         map.insert(pair<int, int>(sum, i));
33     }
34 }
35 
36 int main()
37 {
38     int arr[] = { 3, 4, -7, 3, 1, 3, 1, -4, -2, -2 };
39     int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
40 
41     printallSubarrays(arr, n);
42 
43     return 0;
44 }

 　　java语言：

 1 package 排列;
 2 
 3 import java.util.HashMap;
 4 import java.util.Map;
 5 import java.util.ArrayList;
 6 
 7 public class PrintallSubarrays2{
 8     @SuppressWarnings("all")
 9     private static void insert(Map<Integer, ArrayList> hashMap,Integer key, Integer value) {
10         if (hashMap.containsKey(key))
11             hashMap.get(key).add(value);
12         else{
13             ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
14             list.add(value);
15             hashMap.put(key, list);
16         }
17     }
18 
19     @SuppressWarnings("all")
20     public static void printallSubarrays(int arr[]){
21         int n = arr.length;
22         Map<Integer, ArrayList> hashMap = new HashMap<Integer, ArrayList>();
23         insert(hashMap, 0, -1);
24         
25         int sum = 0;
26         for (int i = 0; i < n; i++){
27             sum += arr[i];
28             if (hashMap.containsKey(sum)){
29                 ArrayList<Integer> list = hashMap.get(sum);
30                 for (Integer value: list) {
31                     System.out.println("Subarray [" + (value + 1) + ".." + 
32                                                     i + "]");
33                 }
34             }
35             insert(hashMap, sum, i);
36         }
37     }
38 
39     public static void main (String[] args){
40         int A[] = { 3, 4, -7, 3, 1, 3, 1, -4, -2, -2 };
41         printallSubarrays(A);
42     }
43 }

输出：

　　Subarray [0..2]
　　Subarray [1..3]
　　Subarray [2..5]
　　Subarray [5..7]
　　Subarray [0..9]
　　Subarray [3..9]