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leetcode 1001 ~ 1050
数组变换

数组变换

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题目描述

代码结果

运行时间: 28 ms, 内存: 16.7 MB


/*
 * 题目思路:
 * 给定一个数组,对该数组进行变换。变换规则为: 通过对数组中的每个元素进行特定的操作,
 * 生成一个新的数组。具体的变换规则会根据题目要求进行定义。此处假设变换为每个元素的平方。
 */

import java.util.Arrays;

public class ArrayTransformationStream {
    public static int[] transformArray(int[] nums) {
        return Arrays.stream(nums)
                     .map(num -> num * num) // 假设变换规则为每个元素的平方
                     .toArray();
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1, 2, 3, 4};
        int[] transformedArray = transformArray(nums);
        Arrays.stream(transformedArray).forEach(System.out::println);
    }
}

解释

方法:

解题思路是采用迭代方法对数组进行变换。在每次迭代中,我们创建一个新数组,从头到尾检查每个元素。如果一个元素比它的前一个和后一个元素都小,则将其加一;如果一个元素比它的前一个和后一个元素都大,则将其减一。如果数组在某次迭代后没有发生任何变化,即没有元素被加一或减一,那么迭代结束,输出最终的数组。

时间复杂度:

O(kn)

空间复杂度:

O(n)

代码细节讲解

🦆
迭代停止的条件是数组在一次迭代后没有发生任何变化。在实际应用中,这种判断方式是否可能导致过早停止,尤其是在数组较长或者元素变化较微小的情况下?
该算法定义了迭代停止的条件为一次迭代后数组没有任何变化,即没有元素被增加或减少。这种情况确保了只要数组的状态发生了改变,迭代就会继续。因此,在理论上不会出现过早停止的问题。即使在数组较长或元素变化微小的情况下,只要任意元素需要调整,迭代就会继续。这种停止条件确保了算法只在达到稳定状态时停止,这时所有符合条件的元素已经被调整至不再需要变化。
🦆
在算法中处理数组边界元素时,你选择直接将它们加入新数组而没有进行任何变换。这种处理方式是否可能影响算法的整体效果,尤其是在边界元素对结果有重要影响的情况下?
在该算法中,数组的第一个和最后一个元素(边界元素)被直接添加到新数组中而没有进行任何增加或减少的操作。这种处理方式是基于边界元素只有一个相邻元素的事实,使得它们没有完全的比较基础来判断是否需要增减。这可能不会影响算法的整体效果,因为边界条件通常由问题本身的特性决定。然而,在某些特殊情况下,如果边界元素的处理对结果有重要影响,可能需要对算法进行调整,例如考虑边界元素与其内部相邻元素的关系,以确保更精确的处理。
🦆
考虑到数组中的元素可能在增加后又满足减少的条件(或相反),如何确保算法处理这种连续变化的情况,以避免在多次迭代中重复修改同一元素?
算法通过在每次迭代中创建一个新数组来处理元素的连续变化。在每次迭代的开始,都基于上一次迭代的结果来判断每个元素是否需要增加或减少。这种方法确保了每次迭代都是基于最新的数组状态进行的,从而避免了在多次迭代中重复无效修改同一元素。此外,由于每次迭代后数组的状态都被重新评估,元素在增加后立即满足减少条件的情况将在下一次迭代中被处理,反之亦然。这保证了算法可以适应元素的连续变化,最终达到一个稳定状态。

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