每日一练:除自身以外数组的乘积

发布于:2024-09-18 ⋅ 阅读:(64) ⋅ 点赞:(0)

238. 除自身以外数组的乘积 - 力扣(LeetCode)

一、题目要求

给你一个整数数组 nums,返回 数组 answer ,其中 answer[i] 等于 nums 中除 nums[i] 之外其余各元素的乘积 。

题目数据 保证 数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在  32 位 整数范围内。

请 不要使用除法,且在 O(n) 时间复杂度内完成此题。

示例 1:

输入: nums = [1,2,3,4]
输出: [24,12,8,6]

示例 2:

输入: nums = [-1,1,0,-3,3]
输出: [0,0,9,0,0]

提示:

  • 2 <= nums.length <= 105
  • -30 <= nums[i] <= 30
  • 保证 数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在  32 位 整数范围内

进阶:你可以在 O(1) 的额外空间复杂度内完成这个题目吗?( 出于对空间复杂度分析的目的,输出数组 不被视为 额外空间。)

二、解法1-前缀积+后缀积 O(N) 内存消耗大

class Solution {
public:
    vector<int> productExceptSelf(vector<int>& nums) {
        vector<int> pre_mul(nums.size()); // 前缀积
        vector<int> suf_mul(nums.size()); // 后缀积
        for(int i = 0,sum = 1;i < nums.size();i++) // 初始化前缀积
        {
            sum*=nums[i];
            pre_mul[i] = sum;
        }
        for(int i = nums.size()-1,sum = 1;i >= 0;i--) // 初始化后缀积
        {
            sum*=nums[i];
            suf_mul[i] = sum;
        }

        vector<int> answer{suf_mul[1]};
        for(int i = 1;i < nums.size()-1;i++)
        {
            answer.emplace_back(pre_mul[i-1]*suf_mul[i+1]);
        }
        answer.emplace_back(pre_mul[nums.size()-2]);
        return answer;
    }
};

三、解法2 O(N^2) 会超时,内存消耗小

        先创建将要返回的数组answer,并开好空间初始化为1;

        遍历answer,枚举到下标 i 时,遍历nums,让nums的 i 位置的数累乘到answer非 i 的位置;

        循环完成后,answer 的 i 位置就是其他位置累乘的结果了。

class Solution {
public:
    vector<int> productExceptSelf(vector<int>& nums) {
        vector<int> answer;
        answer.resize(nums.size(),1);
        for(int i = 0;i < nums.size();i++)
        {
            for(int j = 0;j < nums.size();j++)
            {
                if(j == i)
                    continue;
                answer[j] *= nums[i];
            }
        }
        return answer;
    }
};

四、解法3-前缀积+后缀积优化版 O(N) 空间消耗低

        解法3是解法1的优化版,空间消耗变成了O(1)。

        通过解法1可知:位置 i 的值=前缀积*后缀积,那么我们就可以用 L 保存位置i的前缀积,R保存位置 i 的后缀积;

        先正序遍历,每次得到位置 i 的前缀积后赋值到 answer 的对应位置,然后更新 L 为下一个位置的前缀积;

        然后反序遍历,每次得到位置 i 的后缀积后乘到 answer 的对应位置(乘之前 i 存放的已经是它的前缀积了,乘了后缀积之后就是答案了),然后更新 R 为下一个位置的后缀积;

class Solution {
public:
    vector<int> productExceptSelf(vector<int>& nums) {
        vector<int> answer(nums.size());

        int L = 1;
        for(int i = 0;i < nums.size();i++)
        {
            answer[i] = L;
            L *= nums[i];
        }

        int R = 1;
        for(int i = nums.size()-1;i >= 0;i--)
        {
            answer[i] = R*answer[i]; 
            R *= nums[i]; 
        }
        return answer;
    }
};