【算法】枚举右,维护左与滑动窗口对比理解(知识点详解提升思维)5.25
枚举右,维护左
对于 双变量问题,例如两数之和 a[i]+a[j]=traget,可以枚举右边的 a[j],转换成 单变量问题,也就是在a[j]左边查找是否有a[i]=traget-a[j],这可以用哈希表维护。我把这个技巧叫做 枚举右,维护左。
需求
给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ,判断数组中是否存在两个 不同的索引 i 和 j ,满足 nums[i] == nums[j] 且 abs(i - j) <= k 。如果存在,返回 true ;否则,返回 false 。
示例 1:
输入:nums = [1,2,3,1], k = 3
 输出:true
 示例 2:
输入:nums = [1,0,1,1], k = 1
 输出:true
 示例 3:
输入:nums = [1,2,3,1,2,3], k = 2
 输出:false
方式一
 枚举
class Solution {public boolean containsNearbyDuplicate(int[] nums, int k) {Map<Integer,Integer>m=new HashMap<>();for(int i=0;i<nums.length;i++){int x=nums[i];if(m.containsKey(x) && i-m.get(x)<=k)    {return true;}m.put(x,i);} return false;  }
}
 
说明:
 ①新建空的Map集合,存储数值和对应的编号
 ②循环遍历,如果集合中存在并满足条件,就返回true
 如果不存在,就存储到集合中,便于后续统计。
 ③如果循环完成也没有找到,就返回flase
方式二
 滑动窗口(见往期详解)
class Solution {public boolean containsNearbyDuplicate(int[] nums, int k) {HashSet<Integer> set = new HashSet<>();for (int i = 0; i < nums.length; i++) {if (!set.add(nums[i])) { // set 中有 nums[i]return true;}if (i >= k) {set.remove(nums[i - k]);}}return false;}
} 
说明:
- HashSet 数据结构:
 
- HashSet 是 Java 中的一个集合类,它实现了 Set 接口
 - 特点:不允许重复元素,可以快速判断元素是否存在(O(1)时间复杂度)
 - 这里使用 HashSet 来维护一个滑动窗口内的元素集合
 
- 滑动窗口技术:
 
- 窗口大小固定为 
k,即只考虑当前元素和它前面的k个元素 - 当窗口向右滑动时,移除最左边的元素,添加新元素 - 这样可以保证我们始终只检查当前元素与最多 
k个前驱元素的关系 
- 算法逻辑:
 
- 遍历数组,对于每个元素 
nums[i]: - 尝试将其加入 HashSet
 - 如果添加失败(
!set.add(nums[i])返回 true),说明当前窗口中已存在该元素,返回 true - 如果 
i >= k,则移除窗口最左边的元素nums[i-k],保持窗口大小不超过k 
- 时间复杂度:
 
- O(n):只需遍历数组一次,每个元素最多被添加和移除 HashSet 各一次
 - HashSet 的插入、删除和查找操作都是 O(1) 时间复杂度
 
- 空间复杂度:
 
- O(k):HashSet 最多存储 
k个元素 
