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数组是非常基础的数据结构,在面试中,考察数组的题目一般在思维上都不难,主要是考察对代码的掌控能力
也就是说,想法很简单,但实现起来 可能就不是那么回事了。
首先要知道数组在内存中的存储方式,这样才能真正理解数组相关的面试题
数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合。
数组可以方便的通过下标索引的方式获取到下标对应的数据。
举一个字符数组的例子,如图所示:
需要两点注意的是
- 数组下标都是从0开始的。
- 数组内存空间的地址是连续的
正是因为数组在内存空间的地址是连续的,所以我们在删除或者增添元素的时候,就难免要移动其他元素的地址。
例如删除下标为3的元素,需要对下标为3的元素后面的所有元素都要做移动操作,如图所示:
而且大家如果使用C++的话,要注意vector 和 array的区别,vector的底层实现是array,严格来讲vector是容器,不是数组。
数组的元素是不能删的,只能覆盖。
那么二维数组直接上图,大家应该就知道怎么回事了
那么二维数组在内存的空间地址是连续的么?
我们来举一个Java的例子,例如: int[][] rating = new int[3][4];
, 这个二维数组在内存空间可不是一个 3*4
的连续地址空间
看了下图,就应该明白了:
所以Java的二维数组在内存中不是 3*4
的连续地址空间,而是四条连续的地址空间组成!
在面试中,数组是必考的基础数据结构。
其实数组的题目在思想上一般比较简单的,但是如果想高效,并不容易。
我们之前一共讲解了四道经典数组题目,每一道题目都代表一个类型,一种思想。
这道题目呢,考察数组的基本操作,思路很简单,但是通过率在简单题里并不高,不要轻敌。
可以使用暴力解法,通过这道题目,如果追求更优的算法,建议试一试用二分法,来解决这道题目
- 暴力解法时间复杂度:O(n)
- 二分法时间复杂度:O(logn)
在这道题目中我们讲到了循环不变量原则,只有在循环中坚持对区间的定义,才能清楚的把握循环中的各种细节。
二分法是算法面试中的常考题,建议通过这道题目,锻炼自己手撕二分的能力。
双指针法(快慢指针法):通过一个快指针和慢指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。
- 暴力解法时间复杂度:O(n^2)
- 双指针时间复杂度:O(n)
这道题目迷惑了不少同学,纠结于数组中的元素为什么不能删除,主要是因为以下两点:
- 数组在内存中是连续的地址空间,不能释放单一元素,如果要释放,就是全释放(程序运行结束,回收内存栈空间)。
- C++中vector和array的区别一定要弄清楚,vector的底层实现是array,封装后使用更友好。
双指针法(快慢指针法)在数组和链表的操作中是非常常见的,很多考察数组和链表操作的面试题,都使用双指针法。
本题介绍了数组操作中的另一个重要思想:滑动窗口。
- 暴力解法时间复杂度:O(n^2)
- 滑动窗口时间复杂度:O(n)
本题中,主要要理解滑动窗口如何移动 窗口起始位置,达到动态更新窗口大小的,从而得出长度最小的符合条件的长度。
滑动窗口的精妙之处在于根据当前子序列和大小的情况,不断调节子序列的起始位置。从而将O(n^2)的暴力解法降为O(n)。
如果没有接触过这一类的方法,很难想到类似的解题思路,滑动窗口方法还是很巧妙的。
模拟类的题目在数组中很常见,不涉及到什么算法,就是单纯的模拟,十分考察大家对代码的掌控能力。
在这道题目中,我们再一次介绍到了循环不变量原则,其实这也是写程序中的重要原则。
相信大家有遇到过这种情况: 感觉题目的边界调节超多,一波接着一波的判断,找边界,拆了东墙补西墙,好不容易运行通过了,代码写的十分冗余,毫无章法,其实真正解决题目的代码都是简洁的,或者有原则性的,大家可以在这道题目中体会到这一点。
代码随想录后续补充题目
前缀和的思路其实很简单,但非常实用,如果没接触过的录友,也很难想到这个解法维度,所以 这是开阔思路 而难度又不高的好题。
这个图是 代码随想录知识星球 成员:海螺人,所画,总结的非常好,分享给大家。
从二分法到双指针,从滑动窗口到螺旋矩阵,相信如果大家真的认真做了「代码随想录」每日推荐的题目,定会有所收获。
推荐的题目即使大家之前做过了,再读一遍文章,也会帮助你提炼出解题的精髓所在。