1385-两个数组间的距离值

Raphael Liu Lv10

给你两个整数数组 arr1arr2 和一个整数 d ,请你返回两个数组之间的 距离值

距离值 」 ** ** 定义为符合此距离要求的元素数目:对于元素 arr1[i] ,不存在任何元素 arr2[j] 满足
|arr1[i]-arr2[j]| <= d

示例 1:

**输入:** arr1 = [4,5,8], arr2 = [10,9,1,8], d = 2
**输出:** 2
**解释:**
对于 arr1[0]=4 我们有:
|4-10|=6 > d=2 
|4-9|=5 > d=2 
|4-1|=3 > d=2 
|4-8|=4 > d=2 
所以 arr1[0]=4 符合距离要求

对于 arr1[1]=5 我们有:
|5-10|=5 > d=2 
|5-9|=4 > d=2 
|5-1|=4 > d=2 
|5-8|=3 > d=2
所以 arr1[1]=5 也符合距离要求

对于 arr1[2]=8 我们有:
**|8-10|=2 <= d=2**
**|8-9|=1 <= d=2**
|8-1|=7 > d=2
**|8-8|=0 <= d=2**
存在距离小于等于 2 的情况,不符合距离要求 

故而只有 arr1[0]=4 和 arr1[1]=5 两个符合距离要求,距离值为 2

示例 2:

**输入:** arr1 = [1,4,2,3], arr2 = [-4,-3,6,10,20,30], d = 3
**输出:** 2

示例 3:

**输入:** arr1 = [2,1,100,3], arr2 = [-5,-2,10,-3,7], d = 6
**输出:** 1

提示:

  • 1 <= arr1.length, arr2.length <= 500
  • -10^3 <= arr1[i], arr2[j] <= 10^3
  • 0 <= d <= 100

方法一:模拟

思路

按照题意模拟:对于 arr1 数组中的每一个元素 x_i,枚举数组 arr2 中的每一个元素 y_j,检查是否对于每一个 y_j 都有 |x_i - y_j| > d,如果是,就将答案增加 1。

代码

[sol1-C++]
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class Solution {
public:
int findTheDistanceValue(vector<int>& arr1, vector<int>& arr2, int d) {
int cnt = 0;
for (auto &x: arr1) {
bool ok = true;
for (auto &y: arr2) {
ok &= (abs(x - y) > d);
}
cnt += ok;
}
return cnt;
}
};
[sol1-Java]
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class Solution {
public int findTheDistanceValue(int[] arr1, int[] arr2, int d) {
int cnt = 0;
for (int x : arr1) {
boolean ok = true;
for (int y : arr2) {
ok &= Math.abs(x - y) > d;
}
cnt += ok ? 1 : 0;
}
return cnt;
}
}
[sol1-Python3]
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class Solution:
def findTheDistanceValue(self, arr1: List[int], arr2: List[int], d: int) -> int:
cnt = 0
for x in arr1:
if all(abs(x - y) > d for y in arr2):
cnt += 1
return cnt

复杂度分析

假设 arr1 中元素个数为 n,arr2 中元素个数为 m。

  • 时间复杂度:从代码可以看出这里的渐进时间复杂度是 O(n \times m)。

  • 空间复杂度:这里没有使用任何的辅助空间,故渐进空间复杂度为 O(1)。

方法二:二分查找

思路

在上一种方法中,要知道是否每一个 y_j 是不是满足 |x_i - y_j| > d,我们枚举了所有 y_j。实际上我们只要找到大于等于 x_i 的第一个 y_j 和小于 x 的第一个 y_j,看看它们满不满足这个性质就可以了。

我们可以对 arr2 进行排序,然后对于 arr1 中的每个元素 x_i,在 arr2 中二分寻找上述的两个 y_j,如果这两个元素满足性质,则所有元素都满足性质,将答案增加 1。

代码如下。

代码

[sol2-C++]
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class Solution {
public:
int findTheDistanceValue(vector<int>& arr1, vector<int>& arr2, int d) {
sort(arr2.begin(), arr2.end());
int cnt = 0;
for (auto &x: arr1) {
unsigned p = lower_bound(arr2.begin(), arr2.end(), x) - arr2.begin();
bool ok = true;
if (p < arr2.size()) {
ok &= (arr2[p] - x > d);
}
if (p - 1 >= 0 && p - 1 <= arr2.size()) {
ok &= (x - arr2[p - 1] > d);
}
cnt += ok;
}
return cnt;
}
};
[sol2-Java]
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class Solution {
public int findTheDistanceValue(int[] arr1, int[] arr2, int d) {
Arrays.sort(arr2);
int cnt = 0;
for (int x : arr1) {
int p = binarySearch(arr2, x);
boolean ok = true;
if (p < arr2.length) {
ok &= arr2[p] - x > d;
}
if (p - 1 >= 0 && p - 1 <= arr2.length) {
ok &= x - arr2[p - 1] > d;
}
cnt += ok ? 1 : 0;
}
return cnt;
}

public int binarySearch(int[] arr, int target) {
int low = 0, high = arr.length - 1;
if (arr[high] < target) {
return high + 1;
}
while (low < high) {
int mid = (high - low) / 2 + low;
if (arr[mid] < target) {
low = mid + 1;
} else {
high = mid;
}
}
return low;
}
}
[sol2-Python3]
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class Solution:
def findTheDistanceValue(self, arr1: List[int], arr2: List[int], d: int) -> int:
arr2.sort()
cnt = 0
for x in arr1:
p = bisect.bisect_left(arr2, x)
if p == len(arr2) or abs(x - arr2[p]) > d:
if p == 0 or abs(x - arr2[p - 1]) > d:
cnt += 1
return cnt

复杂度分析

假设 arr1 中元素个数为 n,arr2 中元素个数为 m。

  • 时间复杂度:给 arr2 排序的时间代价是 O(m \log m),对于 arr1 中的每个元素都在 arr2 中二分的时间代价是 O(n \log m),故渐进时间复杂度为 O((n + m) \log m)。

  • 空间复杂度:这里没有使用任何的辅助空间,故渐进空间复杂度为 O(1)。

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