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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:12:02.929000             🧑  作者: Mango

计算数组中的对,使一个元素与另一个元素相反

在计算机科学中,一个对(Pair)指包含两个值的数据结构。在这个问题中,我们需要计算一个数组中有多少对元素相反。

例如,对于数组 [1, 2, 3, 4, 5, 6],有三组相反的对元素:(1, 4),(2, 5),(3, 6)。元素1与4相反,2与5相反,3与6相反。

为了解决这个问题,我们可以使用两个指针,一个指向数组的起始位置(通常叫作left),另一个指向数组的末尾位置(通常叫作right)。我们不断地将这两个指针向中间移动,并计算每个指针所指的元素是否相反。

解决方案

这个问题很容易通过暴力解决,但是效率很低。我们可以采用更高效的算法,如下所示:

  1. 定义left指针并指向数组的第一个元素
  2. 定义right指针并指向数组的最后一个元素
  3. 当left < right时,执行以下步骤:
    1. 如果 left 和 right 指向的元素相反,则增加计数器并将 left 和 right 指针都向中间移动
    2. 如果元素left小于元素right,则将left指针向中间移动
    3. 否则,将right指针向中间移动
  4. 返回计数器

代码示例:

def count_opposite_pairs(arr):
    left = 0
    right = len(arr) - 1
    count = 0
    while left < right:
        if arr[left] == -arr[right]:
            count += 1
            left += 1
            right -= 1
        elif abs(arr[left]) > abs(arr[right]):
            left += 1
        else:
            right -= 1
    return count

代码解释:

  1. 定义left和right指针,并初始化计数器count为0
  2. 使用while循环,当left小于right时,执行以下步骤:
    1. 如果left和right指针所指的元素相反,则将count增加1,并将left和right指针都向中间移动
    2. 如果left指针所指的元素比right指针所指的元素的绝对值大,则将left指针向中间移动
    3. 否则,将right指针向中间移动
  3. 返回计数器
性能分析

该算法的时间复杂度是O(NlogN),其中N是数组中元素的数量。这是由于我们执行了一个快速排序来使数组有序,并执行一个线性扫描来计算相反的对。空间复杂度是O(1)。

总结

本文讨论了如何计算数组中有多少对元素相反。我们采用了一种高效算法,它的时间复杂度是O(NlogN)。如果您有任何疑问或评论,请随时提出。