golang 中計算有序數組交集的高效算法包括:逐個比較(o(mn)),二分搜索(o(m log n) 或 o(n log m)),和使用 map(o(m + n)),其中 m 和 n 是數組的長度。
Golang 中數組交集的高效算法
在 Golang 中計算兩個有序數組的交集是一個常見的任務。有幾種算法可以解決這個問題,從簡單的逐個比較到利用二分搜索和高級數據結構的高效方法。
逐個比較
最簡單的方法是順序比較兩個數組中的每個元素。當找到一個匹配的元素時,將它添加到結果數組中。但是,這種方法的時間復雜度為 O(mn),其中 m 和 n 是兩個數組的長度。當數組很大時,這種方法會變得非常慢。
func intersect_naive(arr1, arr2 []int) []int { result := []int{} for i := 0; i < len(arr1); i++ { for j := 0; j < len(arr2); j++ { if arr1[i] == arr2[j] { result = append(result, arr1[i]) } } } return result }
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二分搜索
一種更有效的方法是使用二分搜索。對于每個數組中的元素,我們可以使用二分搜索來檢查它是否在另一個數組中。這將導致時間復雜度為 O(m log n) 或 O(n log m),具體取決于數組的大小。
func intersect_binary_search(arr1, arr2 []int) []int { result := []int{} for _, v := range arr1 { if exists := binarySearch(arr2, v); exists { result = append(result, v) } } return result } func binarySearch(arr []int, target int) bool { left, right := 0, len(arr)-1 for left <= right { mid := left + (right-left)/2 if arr[mid] == target { return true } else if arr[mid] < target { left = mid + 1 } else { right = mid - 1 } } return false }
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使用 map
使用 map(哈希表)是計算交集的另一種高效方法。我們可以將一個數組中的元素作為鍵存儲在 map 中,并記錄每個元素出現的次數。然后,我們遍歷另一個數組,并檢查每個元素是否在 map 中。如果存在,我們將它添加到結果數組中,并更新計數。這將導致時間復雜度為 O(m + n),其中 m 和 n 是兩個數組的長度。
func intersect_map(arr1, arr2 []int) []int { result := []int{} m := make(map[int]int) for _, v := range arr1 { m[v]++ } for _, v := range arr2 { if count, ok := m[v]; ok { result = append(result, v) count-- if count == 0 { delete(m, v) } else { m[v] = count } } } return result }
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實戰案例
以下是一個使用交集算法的實際案例:
arr1 := []int{1, 2, 3, 4, 5} arr2 := []int{3, 4, 5, 6, 7} result := intersect_map(arr1, arr2) fmt.Println(result) // 輸出:[3, 4, 5]
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在這個例子中,intersect_map
函數用于計算兩個有序數組的交集,結果存儲在 result
變量中。