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如果哈希值比较少、特别分散、跨度非常大,使用数组就造成空间的极大浪费!

# 349. 两个数组的交集

力扣题目链接 (opens new window)

题意:给定两个数组,编写一个函数来计算它们的交集。

349. 两个数组的交集

说明: 输出结果中的每个元素一定是唯一的。 我们可以不考虑输出结果的顺序。

# 思路

这道题目,主要要学会使用一种哈希数据结构:unordered_set,这个数据结构可以解决很多类似的问题。

注意题目特意说明:输出结果中的每个元素一定是唯一的,也就是说输出的结果的去重的, 同时可以不考虑输出结果的顺序

这道题用暴力的解法时间复杂度是O(n^2),那来看看使用哈希法进一步优化。

那么用数组来做哈希表也是不错的选择,例如242. 有效的字母异位词 (opens new window)

但是要注意,使用数组来做哈希的题目,是因为题目都限制了数值的大小。

而这道题目没有限制数值的大小,就无法使用数组来做哈希表了。

而且如果哈希值比较少、特别分散、跨度非常大,使用数组就造成空间的极大浪费。

此时就要使用另一种结构体了,set ,关于set,C++ 给提供了如下三种可用的数据结构:

  • std::set
  • std::multiset
  • std::unordered_set

std::set和std::multiset底层实现都是红黑树,std::unordered_set的底层实现是哈希表, 使用unordered_set 读写效率是最高的,并不需要对数据进行排序,而且还不要让数据重复,所以选择unordered_set。

思路如图所示:

set哈希法

C++代码如下:

class Solution {
public:
    vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        unordered_set<int> result_set; // 存放结果
        unordered_set<int> nums_set(nums1.begin(), nums1.end());
        for (int num : nums2) {
            // 发现nums2的元素 在nums_set里又出现过
            if (nums_set.find(num) != nums_set.end()) {
                result_set.insert(num);
            }
        }
        return vector<int>(result_set.begin(), result_set.end());
    }
};
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# 拓展

那有同学可能问了,遇到哈希问题我直接都用set不就得了,用什么数组啊。

直接使用set 不仅占用空间比数组大,而且速度要比数组慢,set把数值映射到key上都要做hash计算的。

不要小瞧 这个耗时,在数据量大的情况,差距是很明显的。

# 其他语言版本

Java:

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        if (nums1 == null || nums1.length == 0 || nums2 == null || nums2.length == 0) {
            return new int[0];
        }
        Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
        Set<Integer> resSet = new HashSet<>();
        //遍历数组1
        for (int i : nums1) {
            set1.add(i);
        }
        //遍历数组2的过程中判断哈希表中是否存在该元素
        for (int i : nums2) {
            if (set1.contains(i)) {
                resSet.add(i);
            }
        }
        int[] resArr = new int[resSet.size()];
        int index = 0;
        //将结果几何转为数组
        for (int i : resSet) {
            resArr[index++] = i;
        }
        return resArr;
    }
}
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Python:

class Solution:
    def intersection(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]:
        return list(set(nums1) & set(nums2))    # 两个数组先变成集合,求交集后还原为数组
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Go:

func intersection(nums1 []int, nums2 []int) []int {
    m := make(map[int]int)
    for _, v := range nums1 {
        m[v] = 1
    }
    var res []int
    // 利用count>0,实现重复值只拿一次放入返回结果中
    for _, v := range nums2 {
        if count, ok := m[v]; ok && count > 0 {
            res = append(res, v)
            m[v]--
        }
    }
    return res
}
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//优化版,利用set,减少count统计
func intersection(nums1 []int, nums2 []int) []int {
    set:=make(map[int]struct{},0)
    res:=make([]int,0)
    for _,v:=range nums1{
        if _,ok:=set[v];!ok{
            set[v]=struct{}{}
        }
    }
    for _,v:=range nums2{
        //如果存在于上一个数组中,则加入结果集,并清空该set值
        if _,ok:=set[v];ok{
            res=append(res,v)
            delete(set, v)
        }
    }
    return res
}
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javaScript:

/**
 * @param {number[]} nums1
 * @param {number[]} nums2
 * @return {number[]}
 */
var intersection = function(nums1, nums2) {
    // 根据数组大小交换操作的数组
    if(nums1.length < nums2.length) {
        const _ = nums1;
        nums1 = nums2;
        nums2 = _;
    }
    const nums1Set = new Set(nums1);
    const resSet = new Set();
    // for(const n of nums2) {
    //     nums1Set.has(n) && resSet.add(n);
    // }
    // 循环 比 迭代器快
    for(let i = nums2.length - 1; i >= 0; i--) {
        nums1Set.has(nums2[i]) && resSet.add(nums2[i]);
    }
    return Array.from(resSet);
};
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Swift:

func intersection(_ nums1: [Int], _ nums2: [Int]) -> [Int] {
    var set1 = Set<Int>()
    var set2 = Set<Int>()
    for num in nums1 {
        set1.insert(num)
    }
    for num in nums2 {
        if set1.contains(num) {
            set2.insert(num)
        }
    }
    return Array(set2)
}
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PHP:

class Solution {
    /**
     * @param Integer[] $nums1
     * @param Integer[] $nums2
     * @return Integer[]
     */
    function intersection($nums1, $nums2) {
        if (count($nums1) == 0 || count($nums2) == 0) {
            return [];
        }
        $counts = [];
        $res = [];
        foreach ($nums1 as $num) {
            $counts[$num] = 1;
        }
        foreach ($nums2 as $num) {
            if (isset($counts[$num])) {
                $res[] = $num;
            }
            unset($counts[$num]);
        }
        
        return $res;
    }
}
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# 相关题目

  • 350.两个数组的交集 II