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</p>
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## 209.长度最小的子数组
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题目链接: https://leetcode-cn.com/problems/minimum-size-subarray-sum/
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给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 s ,找出该数组中满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组,并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组,返回 0。
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示例:
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输入:s = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]
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输出:2
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解释:子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。
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## 暴力解法
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这道题目暴力解法当然是 两个for循环,然后不断的寻找符合条件的子序列,时间复杂度很明显是O(n^2) 。
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代码如下:
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```C++
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class Solution {
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public:
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int minSubArrayLen(int s, vector<int>& nums) {
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int result = INT32_MAX; // 最终的结果
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int sum = 0; // 子序列的数值之和
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int subLength = 0; // 子序列的长度
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for (int i = 0; i < nums.size(); i++) { // 设置子序列起点为i
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sum = 0;
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for (int j = i; j < nums.size(); j++) { // 设置子序列终止位置为j
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sum += nums[j];
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if (sum >= s) { // 一旦发现子序列和超过了s,更新result
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subLength = j - i + 1; // 取子序列的长度
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result = result < subLength ? result : subLength;
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break; // 因为我们是找符合条件最短的子序列,所以一旦符合条件就break
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}
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}
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}
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// 如果result没有被赋值的话,就返回0,说明没有符合条件的子序列
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return result == INT32_MAX ? 0 : result;
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}
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};
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```
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时间复杂度:$O(n^2)$
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空间复杂度:$O(1)$
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## 滑动窗口
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接下来就开始介绍数组操作中另一个重要的方法:**滑动窗口**。
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所谓滑动窗口,**就是不断的调节子序列的起始位置和终止位置,从而得出我们要想的结果**。
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这里还是以题目中的示例来举例,s=7, 数组是 2,3,1,2,4,3,来看一下查找的过程:
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最后找到 4,3 是最短距离。
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其实从动画中可以发现滑动窗口也可以理解为双指针法的一种!只不过这种解法更像是一个窗口的移动,所以叫做滑动窗口更适合一些。
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在本题中实现滑动窗口,主要确定如下三点:
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* 窗口内是什么?
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* 如何移动窗口的起始位置?
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* 如何移动窗口的结束位置?
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窗口就是 满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组。
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窗口的起始位置如何移动:如果当前窗口的值大于s了,窗口就要向前移动了(也就是该缩小了)。
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窗口的结束位置如何移动:窗口的结束位置就是遍历数组的指针,窗口的起始位置设置为数组的起始位置就可以了。
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解题的关键在于 窗口的起始位置如何移动,如图所示:
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可以发现**滑动窗口的精妙之处在于根据当前子序列和大小的情况,不断调节子序列的起始位置。从而将O(n^2)的暴力解法降为O(n)。**
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C++代码如下:
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```C++
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class Solution {
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public:
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||||
int minSubArrayLen(int s, vector<int>& nums) {
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||||
int result = INT32_MAX;
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||||
int sum = 0; // 滑动窗口数值之和
|
||||
int i = 0; // 滑动窗口起始位置
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||||
int subLength = 0; // 滑动窗口的长度
|
||||
for (int j = 0; j < nums.size(); j++) {
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||||
sum += nums[j];
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// 注意这里使用while,每次更新 i(起始位置),并不断比较子序列是否符合条件
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while (sum >= s) {
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subLength = (j - i + 1); // 取子序列的长度
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result = result < subLength ? result : subLength;
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sum -= nums[i++]; // 这里体现出滑动窗口的精髓之处,不断变更i(子序列的起始位置)
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}
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}
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||||
// 如果result没有被赋值的话,就返回0,说明没有符合条件的子序列
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return result == INT32_MAX ? 0 : result;
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}
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||||
};
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```
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时间复杂度:$O(n)$
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空间复杂度:$O(1)$
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**一些录友会疑惑为什么时间复杂度是O(n)**。
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不要以为for里放一个while就以为是$O(n^2)$啊, 主要是看每一个元素被操作的次数,每个元素在滑动窗后进来操作一次,出去操作一次,每个元素都是被被操作两次,所以时间复杂度是2 * n 也就是$O(n)$。
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## 其他语言补充
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python:
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```python
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class Solution:
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def minSubArrayLen(self, s: int, nums: List[int]) -> int:
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# 定义一个无限大的数
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res = float("inf")
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Sum = 0
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index = 0
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for i in range(len(nums)):
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Sum += nums[i]
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while Sum >= s:
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res = min(res, i-index+1)
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Sum -= nums[index]
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index += 1
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return 0 if res==float("inf") else res
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```
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