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leetcode 851 ~ 900
按递增顺序显示卡牌

按递增顺序显示卡牌

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题目描述

代码结果

运行时间: 27 ms, 内存: 16.2 MB


/*
 题目思路:
 - 使用Java Stream对卡牌进行排序。
 - 使用队列模拟卡牌的顺序,首先将最小的数字置于队列顶部。
 - 依次将下一个数添加到队列中,然后将队列顶部的元素移到底部。
 - 最终队列中的元素即为按递增顺序显示卡牌的顺序。
*/
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public class Solution {
    public int[] deckRevealedIncreasing(int[] deck) {
        // 使用Stream对卡牌进行排序
        List<Integer> sortedDeck = Arrays.stream(deck).boxed().sorted().collect(Collectors.toList());
        Deque<Integer> deque = new LinkedList<>(); // 使用双端队列模拟牌组
        for (int i = sortedDeck.size() - 1; i >= 0; i--) { // 从最大到最小遍历
            if (!deque.isEmpty()) {
                deque.addFirst(deque.removeLast()); // 将队列的最后一个元素移动到最前面
            }
            deque.addFirst(sortedDeck.get(i)); // 将当前的元素放到队列的最前面
        }
        int[] result = new int[deck.length]; // 构建结果数组
        for (int i = 0; i < deck.length; i++) {
            result[i] = deque.removeFirst(); // 将队列中的元素放入结果数组
        }
        return result; // 返回结果数组
    }
}

解释

方法:

这个题解的核心思想是模拟牌组的重排过程,但是反向操作。首先对数组进行排序,确保最终的顺序是递增的。然后使用一个双端队列(deque)来模拟牌组的索引。队列的每个元素代表牌组中卡牌的位置,初始状态是0到n-1的顺序。对于排序后的数组,我们按顺序取出每个元素:1) 将队列的前端元素(当前顶部的卡牌位置)弹出并填充到结果数组的相应位置;2) 如果队列还有元素,则将队列的新前端元素(下一个顶部的卡牌位置)移动到队列的尾部,模拟将牌放到底部的动作。重复这个过程直到所有的卡牌都被处理过。

时间复杂度:

O(n log n)

空间复杂度:

O(n)

代码细节讲解

🦆
题解中提到了使用双端队列(deque)来模拟牌组的索引,双端队列在这个算法中的作用是什么?
双端队列(deque)在这个算法中的主要作用是模拟和管理牌的索引,以便按照题目要求的顺序来重新排列卡牌。通过使用双端队列,算法可以轻松地从两端添加或删除元素。在这个特定的算法中,deque允许我们有效地从队列前端移除元素,用于确定当前卡牌的位置,并且可以将元素从前端移除后再添加到尾端,这模拟了将牌放到堆的底部的操作。这种操作是必要的,因为题目要求按照特定方式展示卡牌,而双端队列提供了实现这一逻辑的简洁方法。
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为什么需要将队列的新前端元素移动到队列的尾部,这个操作与实际的牌组操作有什么关联?
将队列的新前端元素移动到队列的尾部的操作模拟了现实中将牌的顶部卡牌放到牌堆底部的动作。在题目的牌组重排过程中,每次展示一张牌后,下一张位于顶部的牌被放到底部,这样可以确保下次抽取牌时,顶部的牌是正确的。这个操作是重现题目要求的卡牌展示顺序的关键步骤,确保每次揭示的顺序符合题目要求的递增顺序。
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在题解的算法中,对于排序后的数组,为什么可以通过简单地按顺序取出元素并调整队列来达到题目要求的输出?
题解中的算法首先将数组排序,确保数字的递增顺序。这样,当数组元素按排序顺序被放置到结果数组中时,可以保证结果数组是递增的。通过使用双端队列来调整每次揭示卡牌后牌的顺序,算法模拟了一个循环过程,其中每次揭示后顶部的卡牌移动到底部。这种循环和排列方法确保了每次从队列中移除的顶部元素正好是下次应当揭示的位置。因此,排序数组的元素可以按照这种方式逐一正确放置,满足题目的输出要求。

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