剑指 Offer（专项突击版）第5|6题

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2023年03月19日 21:20 · 阅读数 50

前言

现在前端要求变高了,找工作的时可能会碰上算法题,每天刷几道算法题做足准备,今天是《剑指 Offer（专项突击版）》第5|6题。

剑指 Offer II 005. 单词长度的最大乘积

给定一个字符串数组 words，请计算当两个字符串 words[i] 和 words[j] 不包含相同字符时，它们长度的乘积的最大值。假设字符串中只包含英语的小写字母。如果没有不包含相同字符的一对字符串，返回 0。

难度：中等

示例 1:
输入: words = ["abcw","baz","foo","bar","fxyz","abcdef"] 输出: 16  解释: 这两个单词为 "abcw", "fxyz"。它们不包含相同字符，且长度的乘积最大。
示例 2:
输入: words = ["a","ab","abc","d","cd","bcd","abcd"] 输出: 4  解释: 这两个单词为 "ab", "cd"。
示例 3:
输入: words = ["a","aa","aaa","aaaa"] 输出: 0  解释: 不存在这样的两个单词。 

提示：
● 2 <= words.length <= 1000
● 1 <= words[i].length <= 1000
● words[i] 仅包含小写字母

知识点： 位运算数组字符串

方法一：位运算

分析：

关键在于如何判断两个字符串str1和str2中没有相同的字符。直观的想法是基于字符串str1中的每个字符，扫描字符串str2判断字符是否出现在str2中。设字符串的长度分别为p和q，那么时间复杂度是O（pq）。

如果可以将判断两个单词是否有公共字母的时间复杂度降低到 O(1)，则可以将总时间复杂度降低到 O(n^2)。用整数的二进制数位记录字符串中出现的字符，用26位就能表示一个字符串中出现的字符。如果字符串中包含'a'，那么整数最右边的数位为1；如果字符串中包含'b'，那么整数的倒数第2位为1，其余以此类推。这样做的好处是能更快地判断两个字符串是否包含相同的字符。

如果两个字符串中包含相同的字符，对应的整数相同的某个数位都为1，两个整数的与运算将不会等于0。

如果两个字符串没有相同的字符，对应的整数的与运算的结果等于0。

/**
 * @param {string[]} words
 * @return {number}
 */
var maxProduct = function(words) {
    const length = words.length;
    const masks = new Array(length).fill(0);
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        const word = words[i];
        const wordLen = word.length;
        for (let j = 0; j < wordLen; j++) {
            // 将单词转换为二进制掩码存储
            masks[i] |= 1 << (word[j].charCodeAt() - 'a'.charCodeAt());
        }
    }

    let maxProd = 0;
    // 两层遍历比较最大乘积
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        for (let j = i + 1; j < length; j++) {
            if((masks[i] & masks[j]) === 0) {
                // 通过逻辑与计算两个二进制数是否存在相同位
                maxProd = Math.max(maxProd, words[i].length * words[j].length);
            }
        }
    }
    return maxProd;
};

复杂度分析

时间复杂度：O(L + n^2)，其中 L 是数组 words 中的全部单词长度之和，n 是数组 words的长度。预处理每个单词的位掩码需要遍历全部单词的全部字母，时间复杂度是 O(L)，然后需要使用两重循环遍历位掩码数组 masks 计算最大单词长度乘积，时间复杂度是 O(n^2)
空间复杂度：O(n)，其中 n 是数组 words 的长度。需要创建长度为 n 的位掩码数组 masks。

剑指 Offer II 006. 排序数组中两个数字之和

给定一个已按照 ******升序排列 ****的整数数组 numbers ，请你从数组中找出两个数满足相加之和等于目标数 target 。

函数应该以长度为 2 的整数数组的形式返回这两个数的下标值。 numbers 的下标 从 0 开始计数 ，所以答案数组应当满足 0 <= answer[0] < answer[1] < numbers.length 。

假设数组中存在且只存在一对符合条件的数字，同时一个数字不能使用两次。

难度：简单

示例 1：
输入：numbers = [1,2,4,6,10], target = 8 输出：[1,3] 解释：2 与 6 之和等于目标数 8 。因此 index1 = 1, index2 = 3 。 
示例 2：
输入：numbers = [2,3,4], target = 6 输出：[0,2] 
示例 3：
输入：numbers = [-1,0], target = -1 输出：[0,1] 

提示：
● 2 <= numbers.length <= 3 * 104
● -1000 <= numbers[i] <= 1000
● numbers 按 递增顺序 排列
● -1000 <= target <= 1000
● 仅存在一个有效答案

知识点： 数组双指针二分查找

方法一：双指针

用两个指针P1和P2分别指向数组中的两个数字。

指针P1初始化指向数组的第1个（下标为0）数字，指针P2初始化指向数组的最后一个数字。

如果指针P1和P2指向的两个数字之和等于输入的k，那么就找到了符合条件的两个数字。

如果指针P1和P2指向的两个数字之和小于k，那么我们希望两个数字的和再大一点。由于数组已经排好序，因此可以考虑把指针P1向右移动。因为在排序数组中右边的数字要大一些，所以两个数字的和也要大一些。

如果两个数字的和大于输入的数字k时，可以把指针P2向左移动，因为在排序数组中左边的数字要小一些。

/**
 * @param {number[]} numbers
 * @param {number} target
 * @return {number[]}
 */
var twoSum = function(numbers, target) {
    let low = 0;
    let high = numbers.length - 1;
    while(low < high) {
        let sum = numbers[low] + numbers[high];
        if(sum === target) {
            return [low, high];
        } else if(sum < target) {
            low++;
        } else {
            high--;
        }
    }
    return [-1, -1];
};

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中 n 是数组的长度。两个指针移动的总次数最多为 n 次。
空间复杂度：O(1)。

so

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