[LeetCode] 532. K-diff Pairs in an Array 數組中差為K的數對

 

Given an array of integers and an integer k, you need to find the number of unique k-diff pairs in the array. Here a k-diff pair is defined as an integer pair (i, j), where i and j are both numbers in the array and their absolute difference is k.

Example 1:

Input: [3, 1, 4, 1, 5], k = 2
Output: 2
Explanation: There are two 2-diff pairs in the array, (1, 3) and (3, 5).
Although we have two 1s in the input, we should only return the number of unique pairs.

 

Example 2:

Input:[1, 2, 3, 4, 5], k = 1
Output: 4
Explanation: There are four 1-diff pairs in the array, (1, 2), (2, 3), (3, 4) and (4, 5).

 

Example 3:

Input: [1, 3, 1, 5, 4], k = 0
Output: 1
Explanation: There is one 0-diff pair in the array, (1, 1).

 

Note:

1. The pairs (i, j) and (j, i) count as the same pair.
2. The length of the array won't exceed 10,000.
3. All the integers in the given input belong to the range: [-1e7, 1e7].

 

這道題給了我們一個含有重復數字的無序數組，還有一個整數k，讓找出有多少對不重復的數對 (i, j) 使得i和j的差剛好為k。由於k有可能為0，而只有含有至少兩個相同的數字才能形成數對，那么就是說需要統計數組中每個數字的個數。可以建立每個數字和其出現次數之間的映射，然后遍歷 HashMap 中的數字，如果k為0且該數字出現的次數大於1，則結果 res 自增1；如果k不為0，且用當前數字加上k后得到的新數字也在數組中存在，則結果 res 自增1，參見代碼如下：

 

解法一：

class Solution {
public:
    int findPairs(vector<int>& nums, int k) {
        int res = 0, n = nums.size();
        unordered_map<int, int> m;
        for (int num : nums) ++m[num];
        for (auto a : m) {
            if (k == 0 && a.second > 1) ++res;
            if (k > 0 && m.count(a.first + k)) ++res;
        }
        return res;
    }
};

 

下面這種方法沒有使用 HashMap，而是使用了雙指針，需要給數組排序，節省了空間的同時犧牲了時間。遍歷排序后的數組，然后在當前數字之前找最后一個和當前數之差大於k的數字，若這個數字和當前數字不是同一個位置，且和上一輪 pre 不是同一個數字，且和當前數字之差正好為k，那么結果 res 自增1，然后將 pre 賦值為這個數字，參見代碼如下：

 

解法二：

class Solution {
public:
    int findPairs(vector<int>& nums, int k) {
        int res = 0, n = nums.size(), j = 0, pre = INT_MAX;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for (int i = 1; i < n; ++i){           
            while (j < i && nums[i] - nums[j] > k) ++j;
            if (j != i && pre != nums[j] && nums[i] - nums[j] == k) {
                ++res;
                pre = nums[j];
            }
        }
        return res;
    }
};

 

Github 同步地址：

https://github.com/grandyang/leetcode/issues/532

 

類似題目：

Minimum Absolute Difference in BST

 

參考資料：

https://leetcode.com/problems/k-diff-pairs-in-an-array/submissions/

https://leetcode.com/problems/k-diff-pairs-in-an-array/discuss/100104/two-pointer-approach

https://leetcode.com/problems/k-diff-pairs-in-an-array/discuss/100098/Java-O(n)-solution-one-Hashmap-easy-to-understand

 

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