第一节：关于数组的算法(python版)
目录
一、存储方式
二、二分查找
三：数组的算法操作：双指针算法
四、数组操作：滑动窗口
视频讲解地址：动态-哔哩哔哩
一、存储方式
在python中的list本质是动态数组，支持自动扩容。还有一个numpy数组，二维支持连续内存储存
数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合，但是对于二维的数组在c或c++中内存是完全连续的，在java或python中是有多个独立的一维数组组成内存可能不连续(numpy除外)。
数组下标是从0开始的
因为数组的储存方式是连续的，那么我们删除或者添加元素的时候就要移动其他元素的地址，导致时间复杂度有o(n)，但是访问方便，通过下标直接访问，时间复杂度只有o(1)。
二、二分查找
704. 二分查找
给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target ，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。
示例 1:
输入:nums= [-1,0,3,5,9,12],target= 9 输出: 4 解释: 9 出现在nums中并且下标为 4
示例 2:
输入:nums= [-1,0,3,5,9,12],target= 2 输出: -1 解释: 2 不存在nums中因此返回 -1
基于分治策略，通过不断的将有序的数组分成两半，缩小搜索范围，直到找到目标元素或确认不存在。时间复杂度为O(log n)，效率远超线性查找
class Solution:
def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
left, right = 0, len(nums) - 1
while left <= right:
mid = (left + right) // 2
if nums[mid] == target:
return mid # 找到目标，返回索引
elif nums[mid] < target:
left = mid + 1 # 目标在右半部分
else:
right = mid - 1 # 目标在左半部分
return -1 # 未找到到相关题目leetcode704
给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target ，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。
示例 1:
输入:nums= [-1,0,3,5,9,12],target= 9 输出: 4 解释: 9 出现在nums中并且下标为 4
示例 2:
输入:nums= [-1,0,3,5,9,12],target= 2 输出: -1 解释: 2 不存在nums中因此返回 -1
class Solution:
def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
i, j = 0, len(nums) - 1
while i <= j:
m = (i + j) // 2
if nums[m] < target: i = m + 1
elif nums[m] > target: j = m - 1
else: return m
return -1
三：数组的算法操作：双指针算法
以leetcode977. 有序数组的平方为例：
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]
class Solution:
def sortedSquares(self, nums: List[int]) -> List[int]:
l, r, i = 0, len(nums)-1, len(nums)-1
res = [float('inf')] * len(nums) # 需要提前定义列表，存放结果
while l <= r:
if nums[l] ** 2 < nums[r] ** 2: # 左右边界进行对比，找出最大值
res[i] = nums[r] ** 2
r -= 1 # 右指针往左移动
else:
res[i] = nums[l] ** 2
l += 1 # 左指针往右移动
i -= 1 # 存放结果的指针需要往前平移一位
return res四、数组操作：滑动窗口
- 1456. 定长子串中元音的最大数目 1263
给你字符串 s 和整数 k 。
请返回字符串 s 中长度为 k 的单个子字符串中可能包含的最大元音字母数。
英文中的 元音字母 为（a, e, i, o, u）。
示例 1：
输入：s = "abciiidef", k = 3 输出：3 解释：子字符串 "iii" 包含 3 个元音字母。
示例 2：
输入：s = "aeiou", k = 2 输出：2 解释：任意长度为 2 的子字符串都包含 2 个元音字母。
class Solution:
def maxVowels(self, s: str, k: int) -> int:
i,j=0,0
res=0
yuanyin=['a', 'e', 'i', 'o', 'u']
ans=0
while j<len(s):
if s[j] in yuanyin:
res+=1
ans=max(ans,res)
if j-i+1>=k:
if s[i] in yuanyin:
res-=1
ans=max(ans,res)
i+=1
j+=1
return ans