如何在二进制数组中找到含有相同数量 0 和 1 的最长连续子数组?

日期: 2024-10-17 10:08:05|浏览: 378|编号: 73540

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难度:中等

给定一个二进制数组 nums,找到包含相同数量的 0 和 1 的最长连续子数组,并返回子数组的长度。

示例1:

输入:nums = [0,1]

输出:2

解释:[0, 1] 是 0 和 1 数量相同的最长连续子数组。

示例2:

输入:nums = [0,1,0]

输出:2

解释:[0, 1](或[1, 0])是具有相同数量的0和1的最长连续子数组。

问题分析

这题其实是要求求最长的子数组,并且这个子数组中0和1的个数必须相同。因为数组中的元素只能是0或1,直接计算不太好解决。我们可以换个思路,将数组中的0替换为-1。

这样,0和1的个数一定是相同的,也就是说-1和1的个数一定是相同的。它们的和必须为0,所以问题就变成了找到最长的子数组,并且这个子数组的和必须为0。

我们以例2为例。改变后的数组变为[-1,1,-1]。那么这个问题的解决方案就非常明确了。我们可以直接使用前缀和来累加变化的数组,然后使用一个map来存储累加的值。因为我们要寻找最大长度,如果遇到相同的值就无法覆盖。

如果累加过程中出现相同的值,我们只需要把当前值的下标减去前一个相同值的下标即可。中间部分是和为0的子数组,我们只需要保存它的长度并记录最大值即可。 。

这里还需要注意的是,使用map存储前缀和时,必须考虑0的情况。也就是说,如果从数组第一个元素到当前元素nums[i]的和为0,那么长度为i+1,因为数组的下标是从0开始的,所以当这里的前缀sum是0,我们给它一个默认值-1。

爪哇:

public int findMaxLength(int[] nums) {
    Map map = new HashMap<>();
    map.put(0-1);// 前缀和为0的时候,给一个默认值-1。
    int preSum = 0, max = 0;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        // 计算前缀和,原数组中如果是0,就让它变成-1。
        preSum += nums[i] == 0 ? -1 : 1;
        if (map.containsKey(preSum)) {
            // 如果出现相同的前缀和,就计算长度,并保存最大值。
            max = Math.max(max, i - map.get(preSum));
        } else {
            // 如果没有出现相同的前缀和,就把它存起来。
            map.put(preSum, i);
        }
    }
    return max;
}

C++

public:
    int findMaxLength(vector<int>& nums) {
        unordered_map<intint> mp ;
        mp[0]= -1;// 前缀和为0的时候,给一个默认值-1。
        int preSum = 0, maxLength = 0;
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 计算前缀和,原数组中如果是0,就让它变成-1。
            preSum += nums[i] == 0 ? -1 : 1;
            if (mp.count(preSum)) {
                // 如果出现相同的前缀和,就计算长度,并保存最大值。
                maxLength = max(maxLength, i - mp[preSum]);
            } else {
                // 如果没有出现相同的前缀和,就把它存起来。
                mp[preSum]= i;
            }
        }
        return maxLength;
    }

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