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leetcode 1901 ~ 1950
将数组划分成相等数对

将数组划分成相等数对

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题目描述

代码结果

运行时间: 28 ms, 内存: 16.1 MB


/*
 * Problem: Given an array nums containing 2 * n integers, 
 * you need to check if it can be divided into n pairs of equal elements. 
 * Return true if possible, otherwise return false.
 * 
 * Approach using Java Streams: 
 * 1. Use a HashMap to count the frequency of each element in the array.
 * 2. Utilize Java Streams to count frequencies and check if all are even.
 */

import java.util.HashMap;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;

public class Solution {
    public boolean canFormPairs(int[] nums) {
        HashMap<Integer, Integer> freqMap = new HashMap<>();
        // Count frequencies using Streams
        IntStream.of(nums).forEach(num -> freqMap.put(num, freqMap.getOrDefault(num, 0) + 1));
        // Check if all counts are even using Streams
        return freqMap.values().stream().allMatch(count -> count % 2 == 0);
    }
}

解释

方法:

此题解采用哈希表记录数组中每个元素的出现次数,然后检查每个元素的计数是否为偶数。如果所有元素的计数都是偶数,则说明可以将数组划分成n个数对,其中每个数对的两个元素相同。如果任何一个元素的计数为奇数,则无法形成完全配对的数对,应返回false。

时间复杂度:

O(n)

空间复杂度:

O(n)

代码细节讲解

🦆
为什么在这个问题中使用哈希表是有效的解决方案?
哈希表在此问题中非常有效,因为它可以快速地统计数组中每个元素的出现次数。哈希表提供了常数时间复杂度的插入和查找操作,使得整个算法的时间复杂度可以控制在O(n),其中n是数组的长度。此外,使用哈希表可以直接访问任何元素的计数,方便进行后续的偶数检查,从而快速决定是否可以将数组划分成相等的数对。
🦆
哈希表中每个元素的出现次数检查为偶数是如何确保可以形成n个数对的?
在数组中,如果一个元素的出现次数是偶数,说明它可以完全配对,即每两个相同的元素可以形成一个数对。检查哈希表中每个元素的出现次数是否为偶数,确保了每种元素都能找到对应的配对元素,从而可以形成n个数对。如果所有元素的出现次数都是偶数,那么数组总数也是偶数,且每个元素都能完美配对,满足题目要求的数对划分。
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题解中提到如果遇到任何一个元素计数为奇数则返回false,这种方法是否可能错过其他潜在的解决方案?
在本题的上下文中,如果任何元素的计数是奇数,那么至少有一个元素无法找到配对,因此无法将数组完全划分为相等的数对。因此,这种方法不会错过其他潜在的解决方案。如果数组中有奇数个某个元素,根本无法形成完全的配对,即使考虑其他元素的组合方式也无法解决这一点。
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在实际应用中,除了使用哈希表,还有没有其他可能的数据结构或方法可以解决这个问题?
除了使用哈希表,还可以考虑使用排序方法。首先对数组进行排序,然后依次检查相邻的两个元素是否相同。如果在排序后的数组中,所有相邻的元素都成对出现,就可以形成数对。这种方法的时间复杂度主要由排序步骤决定,通常是O(n log n)。另外,对于特定的数据范围,还可以使用数组或位运算来统计元素的出现次数,尤其是当元素值的范围有限且较小时。

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