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leetcode 1201 ~ 1250
检查数组是否连贯

检查数组是否连贯

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题目描述

代码结果

运行时间: 48 ms, 内存: 32.2 MB


/*
 * 题目:检查数组是否连贯
 * 题目思路:
 * 1. 使用Java Stream对数组进行处理。
 * 2. 找到数组中的最大值和最小值。
 * 3. 检查最大值和最小值之间的整数数量是否与数组长度相等。
 * 4. 确保数组中没有重复元素。
 */
import java.util.Arrays;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;

public class CheckConsecutiveStream {
    public boolean isConsecutive(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0) return false;
        int min = Arrays.stream(nums).min().getAsInt();
        int max = Arrays.stream(nums).max().getAsInt();
        Set<Integer> set = Arrays.stream(nums).boxed().collect(Collectors.toSet());
        return (max - min + 1) == nums.length && set.size() == nums.length;
    }
}

解释

方法:

此题解的思路是通过检查数组中的数字是否都是唯一的,并判断数组中的最小值和最大值之间是否能形成一个连续的序列。首先,通过将数组转换为集合并比较长度来检查是否有重复的数字。如果集合的长度与数组长度不同,说明数组中有重复数字,直接返回False。然后,计算如果数组是连贯的,根据最小值和数组长度应该得到的最大值(即最小值加上数组长度减一),与数组的实际最大值进行比较。如果两者相等,说明数组是连贯的,否则不是。

时间复杂度:

O(n)

空间复杂度:

O(n)

代码细节讲解

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如果数组中包含负数或者零,这种方法是否仍然有效?
是的,此方法仍然有效。该算法核心是检查数组中的元素是否能形成一个连续的整数序列,而不考虑序列开始的具体数字是多少。无论最小值是负数、零还是正数,只要最小值和数组长度能推导出的最大值与实际最大值相符,即可判断为连贯。因此,包含负数或零不会影响算法的有效性。
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在计算最大值应该是`最小值加上数组长度减一`时,这种假设是否存在某些边界情况下不适用?
该假设在数组确实由连续整数组成时总是适用的。边界情况主要发生在数组长度为1或数组中所有元素相同的情况。对于长度为1的数组,最小值加上数组长度减一等于最小值本身,仍然成立。如果数组中所有元素相同且长度大于1,则转换为集合后长度将小于原数组长度,导致算法返回False,这与题目要求的连贯性定义相符。
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算法中假设转换数组为集合后和原数组长度一致则无重复元素的逻辑是否充分?是否有可能存在其他情况导致两者长度一致但数组实际上不连贯?
该逻辑在检查是否有重复元素方面是充分的。如果没有重复元素,则集合的长度和数组长度一致。但仅此并不足以确保数组是连贯的,还需验证最大值与最小值的关系是否符合连续整数序列的特征。如果最小值与最大值之间的距离不等于数组长度减一,则即使没有重复元素,数组也不是连贯的。例如,数组[1, 3, 4]转为集合后长度一致,但不是连贯的。
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在使用min和max函数时,对于大规模数据集,性能表现如何?是否有更优化的方法在遍历时即完成最小、最大值的比较?
使用min和max函数通常需要对数组进行两次完整遍历,这在大规模数据集上可能导致性能问题。一个更优化的方法是在单次遍历中同时计算最小值和最大值。可以通过初始化两个变量,一个用于存储最小值,一个用于存储最大值,然后遍历数组一次,逐个比较更新这两个变量。这样可以将时间复杂度从O(2n)减少到O(n)。

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