Python 数组区间汇总算法详解:高效解决无重复元素有序数组的区间覆盖问题

给定一个无重复元素的有序整数数组 nums,返回恰好覆盖数组中所有数字的最小有序区间范围列表。也就是说,nums 的每个元素都恰好被某个区间范围所覆盖,并且不存在属于某个范围但不属于 nums 的数字 x。

示例 1:

输入:nums = [1,3,6,9,11] 输出:['1->3','6->9','11'] 解释:每个数字都恰好被某个区间范围所覆盖:

  • [1,3] 之间包含 1 和 3 。
  • [6,9] 之间包含 6、7、8 和 9 。
  • [11,11] 之间仅包含 11 。
  • [4,5] 之间既不包含 4 也不包含 5 ,因此它们不在结果中。

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,4,5] 输出:['1->5'] 解释:整个数组都恰好被某个区间范围所覆盖。

思路:

  1. 用两个指针 start 和 end,分别指向第一个数和第二个数。
  2. 如果 end 比下一个数小 1,则 end 继续移动。
  3. 如果 end 比下一个数大 1,则说明找到一个区间,将区间添加到结果列表中,start 指向下一个数,end 指向下下一个数。
  4. 遍历完整个数组后,如果 start 小于最后一个数,则说明还有一个区间没有添加到结果列表中,将这个区间添加到结果列表中。

Python 代码实现:

def summaryRanges(nums):
    result = []
    start = 0
    end = 1
    while end < len(nums):
        if nums[end] == nums[end - 1] + 1:
            end += 1
        else:
            if start == end - 1:
                result.append(str(nums[start]))
            else:
                result.append(str(nums[start]) + '->' + str(nums[end - 1]))
            start = end
            end += 1
    if start < len(nums):
        if start == len(nums) - 1:
            result.append(str(nums[start]))
        else:
            result.append(str(nums[start]) + '->' + str(nums[len(nums) - 1]))
    return result

代码解释:

  1. 初始化一个空列表 result 用于存储结果。
  2. 初始化两个指针 start 和 end,分别指向第一个数和第二个数。
  3. 循环遍历数组,直到 end 指针到达数组末尾。
  4. 如果 end 指向的数字比 end 前一个数字大 1,则 end 指针继续向后移动。
  5. 否则,说明找到了一个区间,将区间添加到 result 列表中,并更新 start 和 end 指针。
  6. 遍历完整个数组后,如果 start 指针还没有到达数组末尾,说明还存在一个区间没有被添加到 result 列表中,将这个区间添加到 result 列表中。

使用方法:

nums = [1,3,6,9,11]
result = summaryRanges(nums)
print(result)  # 输出: ['1->3', '6->9', '11']

总结:

本文介绍了如何用 Python 实现数组区间汇总算法,并通过示例和代码分析了算法的思路和实现方法。希望本文能够帮助你理解并掌握该算法。

Python 数组区间汇总算法详解:高效解决无重复元素有序数组的区间覆盖问题

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