给定两个排序数组A和B,设计一个线性(O(|A|+|B|))时间算法,用于计算集合C包含集合A和集合B所有不相同的元素。可以假设A中的元素值不同,B中的元素值也不同。请清楚地说明你的算法的步骤,并分析其运行时间。
时间: 2023-03-13 12:04:52 浏览: 35
算法步骤:1. 设置两个指针i和j,分别指向A和B的头部;2. 如果A[i]<B[j],则将A[i]加入集合C,然后i加1;3. 如果A[i]>B[j],则将B[j]加入集合C,然后j加1;4. 如果A[i]=B[j],则将A[i]或B[j]加入集合C,然后i和j均加1;5. 重复步骤2-4,直到A或B中至少有一个指针到达末尾;6. 将另一个数组剩余的元素加入集合C;7. 返回集合C。算法运行时间:这个算法的运行时间是O(|A| |B|),因为每次迭代都需要比较A[i]和B[j],并且最多需要迭代|A|×|B|次。
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给定两个排序数组A和B,设计一个线性(O(|A|+|B|))时间算法,用于计算集合C包含集合A和集合B所以不相同的元素。可以假设A中的元素值不同,B中的元素值也不同。请清楚地说明你的算法的步骤,并分析其运行时间。
### 回答1:
可以采用双指针法,即分别用两个指针分别指向A和B的首元素,如果A中的元素小于B中的元素,则A的指针向后移动一位,否则,B的指针向后移动一位,以此类推,当A指针和B指针指向的元素不相等时,将其加入集合C,并移动两个指针,直到A中没有元素和B中没有元素。由于两个指针只会向后移动,因此算法的时间复杂度为O(|A| + |B|)。
### 回答2:
算法步骤:
首先,创建一个空集合C用于存放不相同的元素。
然后,使用两个指针i和j分别指向集合A和集合B的首个元素。
接着,比较当前指针所指的元素,将较小的元素添加到集合C中,并将对应的指针向后移动一位。
如果两个指针所指的元素相同,则将两个指针都往后移动一位。
重复上述过程,直到其中一个集合的指针到达尾部。
最后,将剩余集合中的元素全部添加到集合C中。
算法分析:
在最坏情况下,需要比较集合A和集合B的所有元素,时间复杂度为O(|A| + |B|)。
因为假设A中的元素值不同,B中的元素值也不同,所以添加元素到集合C的操作时间复杂度是O(1)。
因此,整个算法的时间复杂度为O(|A| + |B|)。
### 回答3:
算法步骤:
1. 初始化两个指针i和j分别指向数组A和数组B的起始位置。
2. 创造一个空集合C用于存放不相同的元素。
3. 进入循环直到指针i或者j越界:
a. 如果A[i] < B[j],将A[i]加入集合C,i指针后移。
b. 如果A[i] > B[j],将B[j]加入集合C,j指针后移。
c. 如果A[i] = B[j],i和j指针都后移。
4. 当其中一个指针越界后,将剩下的数组中的元素加入集合C。
算法分析:
该算法的时间复杂度取决于步骤3的循环次数。由于数组A和数组B都是已排序的,每次循环只需比较A[i]和B[j]的大小。假设数组A的长度为n,数组B的长度为m,则最坏情况下,循环次数为n+m。因此,该算法的时间复杂度为O(n+m)。
需要注意的是,在给定的条件下,算法中的指针i和j是分别在A和B中遍历的,因此时间复杂度是O(|A| |B|),即O(nm)。由于题目中已明确说明A中的元素值不同,B中的元素值也不同,因此该算法是可行的。
给定两个排序数组A和B,设计一个线性(O(|A|+|B|))时间算法,用于计算集合C包含集合A和集合B的并集中与集合A和集合B交集中相同的元素。可以假设A中的元素值不同,B中的元素值也不同。请清楚地说明你的算法的步骤,并分析其运行时间。
### 回答1:
我们可以使用双重循环来实现这个算法。首先,我们从数组A中取出一个元素,然后遍历数组B,看看元素是否存在于B中。如果存在,将元素添加到集合C中,否则不添加。接着,继续从数组A中取出下一个元素,重复以上步骤,直到数组A中的每个元素都被遍历完。这个算法的时间复杂度是O(|A|*|B|),因为它需要遍历数组A和B的元素,其中|A|和|B|分别表示数组A和B的大小。
### 回答2:
首先,将集合A和集合B中的元素分别存储到两个数组a和b中。
创建一个空集合C用于存储结果。
使用两个指针i和j分别指向数组a和数组b的起始位置。
开始循环,直到i或j指针到达数组的末尾为止。
比较a[i]和b[j]的值:
- 如果a[i]和b[j]的值相等,将a[i]加入集合C,并将i和j都向后移动一位。
- 如果a[i]小于b[j],将i向后移动一位。
- 如果a[i]大于b[j],将j向后移动一位。
循环结束后,集合C中存储的即为集合A和集合B的并集中与交集中相同的元素。
这个算法的时间复杂度为O(|A| + |B|),因为在最坏情况下,需要遍历整个数组a和数组b。所以时间复杂度是线性的。
证明:
假设数组a的长度为n,数组b的长度为m。
1. 在上述算法中,每一次循环,i和j只会增加1,不会减少。所以两个指针的总移动次数最多为n+m。
2. 当i到达数组a的末尾或j到达数组b的末尾时,算法就会结束。由于数组a和数组b都是有序的,所以在比较完成后,指针i和j要么同时到达末尾,要么只有一个到达末尾。这两种情况的移动次数之和最多为n+m。
所以,算法的时间复杂度为O(n+m),即O(|A| + |B|)。
### 回答3:
算法步骤:
1. 初始化一个空的集合C用于保存结果。
2. 使用两个指针分别指向数组A和数组B的开头。
3. 进行以下循环直到有一个数组遍历结束:
- 如果A指针指向的元素小于B指针指向的元素,则A指针向后移动一位。
- 如果A指针指向的元素大于B指针指向的元素,则B指针向后移动一位。
- 如果A指针指向的元素等于B指针指向的元素,则将该元素添加至集合C中,并将A和B指针同时向后移动一位。
4. 返回集合C。
算法时间复杂度分析:
设集合A的长度为|A|,集合B的长度为|B|。
在最坏情况下,需要遍历整个集合A和集合B的所有元素,所以时间复杂度为O(|A|+|B|)。
而在计算集合C时,每次将相同的元素添加至集合中,添加操作的时间复杂度为O(1)。
所以总体的时间复杂度为O(|A|+|B|)。
由于算法是线性时间复杂度的,它能在较短的时间内处理较大规模的输入数据,并且不受集合元素值是否有序的影响。
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