问题

给定两个数组,编写一个函数来计算它们的交集

示例1:
输入:nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2];输出:[2]

示例2:
输入:nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4];输出:[9,4]

方法一:两个数组

计算两个数组的交集,遍历数组 nums1,对于其中的每个元素,遍历数组 nums2 判断该元素是否在数组 nums2 中,如果存在,则将该元素添加到返回值。假设数组 nums1 和 nums2 的长度分别是 m 和 n,则遍历数组 nums1 需要 leetcode-349:两个数组的交集 - 图1 的时间,判断 nums1 中的每个元素是否在数组 nums2 中需要 leetcode-349:两个数组的交集 - 图2 的时间,因此总时间复杂度是 leetcode-349:两个数组的交集 - 图3

如果使用哈希集合存储元素,则可以在 leetcode-349:两个数组的交集 - 图4 的时间内判断一个元素是否在集合中,从而降低时间复杂度

  • 首先使用两个集合分别存储两个数组中的元素
  • 遍历较小的集合,判断其中的每个元素是否在另一个集合中,如果元素也在另一个集合中,则将该元素添加到返回值

该方法的时间复杂度可以降低到 leetcode-349:两个数组的交集 - 图5

  1. class Solution {
  2. public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
  3. Set<Integer> set1 = new HashSet<Integer>();
  4. Set<Integer> set2 = new HashSet<Integer>();
  5. for (int num : nums1) {
  6. set1.add(num);
  7. }
  8. for (int num : nums2) {
  9. set2.add(num);
  10. }
  11. return getIntersection(set1, set2);
  12. }
  13. public int[] getIntersection(Set<Integer> set1, Set<Integer> set2) {
  14. if (set1.size() > set2.size()) {
  15. return getIntersection(set2, set1);
  16. }
  17. Set<Integer> intersectionSet = new HashSet<Integer>();
  18. for (int num : set1) {
  19. if (set2.contains(num)) {
  20. intersectionSet.add(num);
  21. }
  22. }
  23. int[] intersection = new int[intersectionSet.size()];
  24. int index = 0;
  25. for (int num : intersectionSet) {
  26. intersection[index++] = num;
  27. }
  28. return intersection;
  29. }
  30. }
  31. 作者:LeetCode-Solution
  32. 链接:https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-arrays/solution/liang-ge-shu-zu-de-jiao-ji-by-leetcode-solution/
  33. 来源:力扣(LeetCode
  • 时间复杂度:leetcode-349:两个数组的交集 - 图6,其中 m 和 n 分别是两个数组的长度。使用两个集合分别存储两个数组中的元素需要 leetcode-349:两个数组的交集 - 图7 的时间,遍历较小的集合并判断元素是否在另一个集合中需要 leetcode-349:两个数组的交集 - 图8 的时间,因此总时间复杂度是 leetcode-349:两个数组的交集 - 图9
  • 空间复杂度:leetcode-349:两个数组的交集 - 图10,其中 m 和 n 分别是两个数组的长度。空间复杂度主要取决于两个集合

方法二:排序+双指针

首先对两个数组进行排序,然后使用两个指针遍历两个数组。加入答案的数组的元素一定是递增的,为了保证加入元素的唯一性,我们需要额外记录变量 leetcode-349:两个数组的交集 - 图11 表示上一次加入答案数组的元素
初始时,两个指针分别指向两个数组的头部。每次比较两个指针指向的两个数组中的数字,如果两个数字不相等,则将指向较小数字的指针右移一位,如果两个数字相等,且该数字不等于leetcode-349:两个数组的交集 - 图12,将该数字添加到答案并更新leetcode-349:两个数组的交集 - 图13 变量,同时将两个指针都右移一位,当至少有一个指针超出数组范围时,遍历结束

  1. package leetcode;
  2. import java.util.Arrays;
  3. public class leetcode_349 {
  4. public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
  5. Arrays.sort(nums1);
  6. Arrays.sort(nums2);
  7. int length1 = nums1.length, length2 = nums2.length;
  8. int[] intersection = new int[length1 + length2];
  9. int index = 0, index1 = 0, index2 = 0;
  10. while (index1 < length1 && index2 < length2) {
  11. int num1 = nums1[index1], num2 = nums2[index2];
  12. if (num1 == num2) {
  13. // 保证加入元素的唯一性
  14. if (index == 0 || num1 != intersection[index - 1]) {
  15. intersection[index++] = num1;
  16. }
  17. index1++;
  18. index2++;
  19. } else if (num1 < num2) {
  20. index1++;
  21. } else {
  22. index2++;
  23. }
  24. }
  25. return Arrays.copyOfRange(intersection, 0, index);
  26. //将一个原始的数组original,从下标 0 开始复制,复制到上标 index ,生成一个新的数组,
  27. 注意这里包括下标 0 ,不包括上标 index ;效率和clone基本一致,比利用循环复制数组效率高
  28. }

https://mp.weixin.qq.com/s/N9iqAchXreSVW7zXUS4BVA
链接方法中有用到哈希数据结构,包括C++代码