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> 双指针风骚起来,也是无敌 # 977.有序数组的平方 [力扣题目链接](https://leetcode-cn.com/problems/squares-of-a-sorted-array/) 给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums,返回 每个数字的平方 组成的新数组,要求也按 非递减顺序 排序。 示例 1: 输入:nums = [-4,-1,0,3,10] 输出:[0,1,9,16,100] 解释:平方后,数组变为 [16,1,0,9,100],排序后,数组变为 [0,1,9,16,100] 示例 2: 输入:nums = [-7,-3,2,3,11] 输出:[4,9,9,49,121] # 思路 ## 暴力排序 最直观的想法,莫过于:每个数平方之后,排个序,美滋滋,代码如下: ```CPP class Solution { public: vector sortedSquares(vector& A) { for (int i = 0; i < A.size(); i++) { A[i] *= A[i]; } sort(A.begin(), A.end()); // 快速排序 return A; } }; ``` 这个时间复杂度是 O(n + nlogn), 可以说是O(nlogn)的时间复杂度,但为了和下面双指针法算法时间复杂度有鲜明对比,我记为 O(n + nlog n)。 ## 双指针法 数组其实是有序的, 只不过负数平方之后可能成为最大数了。 那么数组平方的最大值就在数组的两端,不是最左边就是最右边,不可能是中间。 此时可以考虑双指针法了,i指向起始位置,j指向终止位置。 定义一个新数组result,和A数组一样的大小,让k指向result数组终止位置。 如果`A[i] * A[i] < A[j] * A[j]` 那么`result[k--] = A[j] * A[j];` 。 如果`A[i] * A[i] >= A[j] * A[j]` 那么`result[k--] = A[i] * A[i];` 。 如动画所示: ![](https://code-thinking.cdn.bcebos.com/gifs/977.有序数组的平方.gif) 不难写出如下代码: ```CPP class Solution { public: vector sortedSquares(vector& A) { int k = A.size() - 1; vector result(A.size(), 0); for (int i = 0, j = A.size() - 1; i <= j;) { // 注意这里要i <= j,因为最后要处理两个元素 if (A[i] * A[i] < A[j] * A[j]) { result[k--] = A[j] * A[j]; j--; } else { result[k--] = A[i] * A[i]; i++; } } return result; } }; ``` 此时的时间复杂度为O(n),相对于暴力排序的解法O(n + nlog n)还是提升不少的。 **这里还是说一下,大家不必太在意leetcode上执行用时,打败多少多少用户,这个就是一个玩具,非常不准确。** 做题的时候自己能分析出来时间复杂度就可以了,至于leetcode上执行用时,大概看一下就行,只要达到最优的时间复杂度就可以了, 一样的代码多提交几次可能就击败百分之百了..... ## 其他语言版本 Java: ```Java class Solution { public int[] sortedSquares(int[] nums) { int right = nums.length - 1; int left = 0; int[] result = new int[nums.length]; int index = result.length - 1; while (left <= right) { if (nums[left] * nums[left] > nums[right] * nums[right]) { result[index--] = nums[left] * nums[left]; ++left; } else { result[index--] = nums[right] * nums[right]; --right; } } return result; } } ``` ```java class Solution { public int[] sortedSquares(int[] nums) { int l = 0; int r = nums.length - 1; int[] res = new int[nums.length]; int j = nums.length - 1; while(l <= r){ if(nums[l] * nums[l] > nums[r] * nums[r]){ res[j--] = nums[l] * nums[l++]; }else{ res[j--] = nums[r] * nums[r--]; } } return res; } } ``` Python: ```Python class Solution: def sortedSquares(self, nums: List[int]) -> List[int]: n = len(nums) i,j,k = 0,n - 1,n - 1 ans = [-1] * n while i <= j: lm = nums[i] ** 2 rm = nums[j] ** 2 if lm > rm: ans[k] = lm i += 1 else: ans[k] = rm j -= 1 k -= 1 return ans ``` Go: ```Go func sortedSquares(nums []int) []int { n := len(nums) i, j, k := 0, n-1, n-1 ans := make([]int, n) for i <= j { lm, rm := nums[i]*nums[i], nums[j]*nums[j] if lm > rm { ans[k] = lm i++ } else { ans[k] = rm j-- } k-- } return ans } ``` Rust ``` impl Solution { pub fn sorted_squares(nums: Vec) -> Vec { let n = nums.len(); let (mut i,mut j,mut k) = (0,n - 1,n- 1); let mut ans = vec![0;n]; while i <= j{ if nums[i] * nums[i] < nums[j] * nums[j] { ans[k] = nums[j] * nums[j]; j -= 1; }else{ ans[k] = nums[i] * nums[i]; i += 1; } k -= 1; } ans } } ``` Javascript: ```Javascript /** * @param {number[]} nums * @return {number[]} */ var sortedSquares = function(nums) { let n = nums.length; let res = new Array(n).fill(0); let i = 0, j = n - 1, k = n - 1; while (i <= j) { let left = nums[i] * nums[i], right = nums[j] * nums[j]; if (left < right) { res[k--] = right; j--; } else { res[k--] = left; i++; } } return res; }; ``` Typescript: 双指针法: ```typescript function sortedSquares(nums: number[]): number[] { let left: number = 0, right: number = nums.length - 1; let resArr: number[] = new Array(nums.length); let resArrIndex: number = resArr.length - 1; while (left <= right) { if (Math.abs(nums[left]) < Math.abs(nums[right])) { resArr[resArrIndex] = nums[right--] ** 2; } else { resArr[resArrIndex] = nums[left++] ** 2; } resArrIndex--; } return resArr; }; ``` 骚操作法(暴力思路): ```typescript function sortedSquares(nums: number[]): number[] { return nums.map(i => i * i).sort((a, b) => a - b); }; ``` Swift: ```swift func sortedSquares(_ nums: [Int]) -> [Int] { // 指向新数组最后一个元素 var k = nums.count - 1 // 指向原数组第一个元素 var i = 0 // 指向原数组最后一个元素 var j = nums.count - 1 // 初始化新数组(用-1填充) var result = Array(repeating: -1, count: nums.count) for _ in 0.. nums[right]**2 result << nums[left]**2 left += 1 else result << nums[right]**2 right -= 1 end end result.reverse end ``` C: ```c int* sortedSquares(int* nums, int numsSize, int* returnSize){ //返回的数组大小就是原数组大小 *returnSize = numsSize; //创建两个指针,right指向数组最后一位元素,left指向数组第一位元素 int right = numsSize - 1; int left = 0; //最后要返回的结果数组 int* ans = (int*)malloc(sizeof(int) * numsSize); int index; for(index = numsSize - 1; index >= 0; index--) { //左指针指向元素的平方 int lSquare = nums[left] * nums[left]; //右指针指向元素的平方 int rSquare = nums[right] * nums[right]; //若左指针指向元素平方比右指针指向元素平方大,将左指针指向元素平方放入结果数组。左指针右移一位 if(lSquare > rSquare) { ans[index] = lSquare; left++; } //若右指针指向元素平方比左指针指向元素平方大,将右指针指向元素平方放入结果数组。右指针左移一位 else { ans[index] = rSquare; right--; } } //返回结果数组 return ans; } ``` PHP: ```php class Solution { /** * @param Integer[] $nums * @return Integer[] */ function sortedSquares($nums) { // 双指针法 $res = []; for ($i = 0; $i < count($nums); $i++) { $res[$i] = 0; } $k = count($nums) - 1; for ($i = 0, $j = count($nums) - 1; $i <= $j; ) { if ($nums[$i] ** 2 < $nums[$j] ** 2) { $res[$k--] = $nums[$j] ** 2; $j--; } else { $res[$k--] = $nums[$i] ** 2; $i++; } } return $res; } } ``` -----------------------