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1640. 能否連接配接形成數組 :「排序 + 二分」&「哈希表」

題目描述

這是 LeetCode 上的 ​​1640. 能否連接配接形成數組​​ ,難度為 簡單。

Tag : 「排序」、「二分」、「哈希表」、「模拟」

給你一個整數數組 ​

​arr​

​​ ,數組中的每個整數 互不相同 。另有一個由整數數組構成的數組 ​

​pieces​

​​,其中的整數也 互不相同 。請你以 任意順序 連接配接 ​

​pieces​

​​ 中的數組以形成 ​

​arr​

​​ 。但是,不允許 對每個數組 ​

​pieces[i]​

​ 中的整數重新排序。

如果可以連接配接 ​

​pieces​

​​ 中的數組形成 ​

​arr​

​​ ,傳回 ​

​true​

​​ ;否則,傳回 ​

​false​

​ 。

示例 1:

輸入:arr = [15,88], pieces = [[88],[15]]

輸出:true

解釋:依次連接配接 [15] 和 [88]      

示例 2:

輸入:arr = [49,18,16], pieces = [[16,18,49]]

輸出:false

解釋:即便數字相符,也不能重新排列 pieces[0]      

示例 3:

輸入:arr = [91,4,64,78], pieces = [[78],[4,64],[91]]

輸出:true

解釋:依次連接配接 [91]、[4,64] 和 [78]      

提示:

  • ​sum(pieces[i].length) = arr.length​

  • ​arr​

    ​ 中的整數 互不相同
  • ​pieces​

    ​​ 中的整數 互不相同(也就是說,如果将​

    ​pieces​

    ​ 扁平化成一維數組,數組中的所有整數互不相同)

排序 + 二分

偷懶直接看示例做了,于是漏掉「兩數組元素各不相同」且「兩數組總元素個數相等」等條件,寫了一個「排序 + 二分 + 貪心」的解法。

但實際上該做法也僅能解決「兩數組元素各不相同」的問題,若允許元素重複,并不存在多項式解法。

回歸到元素互不相同的條件,可以退化出「排序 + 二分」解法。

記 ​

​arr​

​​ 數組長度為 ,​​

​pieces​

​​ 數組長度為 。

起始對 ​

​pieces​

​​ 進行排序(根據 的首位元素排升序),從前往後處理每個 ​​

​arr[i]​

​​ 嘗試比對,先通過二分找到合适的 (即滿足首位元素與 ​​

​arr[i]​

​​ 相同的 ),并進行連續段的比對,若比對失敗直接傳回 ​​

​false​

​。

Java 代碼:

class Solution {
    public boolean canFormArray(int[] arr, int[][] pieces) {
        int n = arr.length, m = pieces.length;
        Arrays.sort(pieces, (a,b)->a[0]-b[0]);
        for (int i = 0; i < n; ) {
            int l = 0, r = m - 1;
            while (l < r) {
                int mid = l + r + 1 >> 1;
                if (pieces[mid][0] <= arr[i]) l = mid;
                else r = mid - 1;
            }
            int len = pieces[r].length, idx = 0;
            while (idx < len && pieces[r][idx] == arr[i + idx]) idx++;
            if (idx == len) i += len;
            else return false;
        }
        return true;
    }
}      

TypeScript 代碼:

function canFormArray(arr: number[], pieces: number[][]): boolean {
    const n = arr.length, m = pieces.length
    pieces.sort((a,b)=>a[0]-b[0])
    for (let i = 0; i < n; ) {
        let l = 0, r = m - 1
        while (l < r) {
            const mid = l + r + 1 >> 1
            if (pieces[mid][0] <= arr[i]) l = mid
            else r = mid - 1
        }
        let len = pieces[r].length, idx = 0
        while (idx < len && pieces[r][idx] == arr[i + idx]) idx++
        if (idx == len) i += len
        else return false
    }
    return true      

Python 代碼:

class Solution:
    def canFormArray(self, arr: List[int], pieces: List[List[int]]) -> bool:
        n, m = len(arr), len(pieces)
        pieces.sort(key=lambda x: x[0])
        i = 0
        while i < n:
            l, r = 0, m - 1
            while l < r:
                mid = l + r + 1 >> 1
                if pieces[mid][0] <= arr[i]:
                    l = mid
                else:
                    r = mid - 1
            sz, idx = len(pieces[r]), 0
            while idx < sz and pieces[r][idx] == arr[i + idx]:
                idx += 1
            if idx == sz:
                i += sz
            else:
                return False
        return True      
  • 時間複雜度:排序複雜度為;構造的複雜度為。整體複雜度為
  • 空間複雜度:

哈希表

利用元素各不相同,使用哈希表進行預處理即可: 含義為 的首位元素為 。

Java 代碼:

class Solution {
    public boolean canFormArray(int[] arr, int[][] pieces) {
        int n = arr.length, m = pieces.length;
        int[] hash = new int[110];
        for (int i = 0; i < m; i++) hash[pieces[i][0]] = i;
        for (int i = 0; i < n; ) {
            int[] cur = pieces[hash[arr[i]]];
            int len = cur.length, idx = 0;
            while (idx < len && cur[idx] == arr[i + idx]) idx++;
            if (idx == len) i += len;
            else return false;
        }
        return true;
    }
}      

TypeScript 代碼:

function canFormArray(arr: number[], pieces: number[][]): boolean {
    const n = arr.length, m = pieces.length
    const hash = new Array<number>(110).fill(0)
    for (let i = 0; i < m; i++) hash[pieces[i][0]] = i
    for (let i = 0; i < n; ) {
        let cur = pieces[hash[arr[i]]], sz = cur.length, idx = 0
        while (idx < sz && cur[idx] == arr[i + idx]) idx++
        if (idx == sz) i += sz
        else return false
    }
    return true      

Python 代碼:

class Solution:
    def canFormArray(self, arr: List[int], pieces: List[List[int]]) -> bool:
        n, m = len(arr), len(pieces)
        hash = [0] * 110
        for i in range(m):
            hash[pieces[i][0]] = i
        i = 0
        while i < n:
            cur = pieces[hash[arr[i]]]
            sz, idx = len(cur), 0
            while idx < sz and cur[idx] == arr[i + idx]:
                idx += 1
            if idx == sz:
                i += sz
            else:
                return False
        return True      
  • 時間複雜度:
  • 空間複雜度:,其中

最後

這是我們「刷穿 LeetCode」系列文章的第 ​

​No.1640​

​ 篇,系列開始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道題目,部分是有鎖題,我們将先把所有不帶鎖的題目刷完。

在這個系列文章裡面,除了講解解題思路以外,還會盡可能給出最為簡潔的代碼。如果涉及通解還會相應的代碼模闆。