[LeetCode 筆記] 56. Merge Intervals

leetcode merge intervals java python algorithm

Chris 2023-08-27 15:15:35 ‧ 1140 瀏覽

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前言

　　這題運用雙指針來實作，目標是把陣列中的元素重疊的部分合併起來，有使用到合併和排序的演算法，時間複雜度估為 O(n log n)，這裡有 JAVA 和 Python 的寫法。

題目

Given an array of intervals where intervals[i] = [starti, endi], merge all overlapping intervals, and return an array of the non-overlapping intervals that cover all the intervals in the input.

給定一個陣列 intervals 其中，間隔在 intervals[i] = [starti, endi]，合併全部有重疊的間隔，並回傳覆蓋輸入中所有區間的非重疊區間的陣列。

題目連結：https://leetcode.com/problems/merge-intervals/

題目限制

1 <= intervals.length <= 104
intervals[i].length == 2
0 <= starti <= endi <= 104

範例

Input: intervals = [[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]]
Output: [[1,6],[8,10],[15,18]]
Explanation: Since intervals [1,3] and [2,6] overlap, merge them into [1,6].

區間 [ 1, 3 ] 和 [ 2, 6 ] 重疊，將它們合併為 [ 1, 6 ]

Input: intervals = [[1,4],[4,5]]
Output: [[1,5]]
Explanation: Intervals [1,4] and [4,5] are considered overlapping.

區間 [ 1, 4 ] 和 [ 4, 5 ] 可被視為重疊區間

思路&筆記

將原始的陣列做升序排序

宣告一個 res (來裝判斷過的元素)

把 intervals 的第一個元素裝入 res

for 迴圈從 intervals 第二個元素開始循環

如果 res 最後一個元素後面的值 ≥ intervals 第二個元素前面的值的話

將 intervals 第二個元素後面的值比較 res 最後一個元素後面的值，取較大的值合併

JAVA 實現

class Solution {
    public int[][] merge(int[][] intervals) {
        if (intervals == null || intervals.length == 0) {
            return intervals;
        };

        List<int[]> res = new ArrayList<>(); // 初始化陣列 (因為不知道陣列元素有幾個)
        Arrays.sort(intervals, (a, b) -> (a[0] - b[0])); // 把陣列排成升序
        res.add(intervals[0]); // 添加陣列第一個區間 res = [[1,3]]

        // 原本的陣列從第二個開始循環比較
        for (int i = 1; intervals.lenght - 1; i++) {
            // 如果有重疊的話
            if (res.get(res.size() - 1)[1] >= intervals[i][0]) {
                res.get(res.size() - 1)[1] = Math.max(res.get(res.size() - 1)[1], intervals[i][1]); // 取較大的值合併
            } else {
                res.add(intervals[i]); // 沒有重疊，直接加入結果列表
            }
        }
        return return res.toArray(new int[res.size()][]); // 沒有重疊，轉成陣列輸出
    }
}

Python 實現

使用了和 Java 一樣的邏輯執行，換成 Python 的寫法。

class Solution:
    def merge(self, intervals: List[List[int]]) -> List[List[int]]:

        intervals.sort()  # 對區間列表進行排序

        # 準備一個容器來裝合併的元素 (索引 0 先放進去)
        res = [intervals[0]]  # 添加陣列第一個區間 res = [[1,3]]

        # 原本的陣列從第二個開始循環比較
        # intervals[1:]
        # Iteration 1: start = 2, end = 6
        # Iteration 2: start = 8, end = 10
        # Iteration 3: start = 15, end = 18
        for start, end in intervals[1:]:
            # 如果有重疊
            if res[-1][1] >= start:
                res[-1][1] = max(res[-1][1], end)  # 取較大的值合併
            else:
                res.append([start, end])  # 沒有重疊，直接加入結果列表
        return res