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LeetCode #238 除自身以外数组的乘积(Product of Array Except Self)

题目

给你一个长度为 n 的整数数组 nums,其中 n > 1,返回输出数组 output ,其中 output[i] 等于 nums 中除 nums[i] 之外其余各元素的乘积。

示例:

输入: [1,2,3,4]
输出: [24,12,8,6]

提示: 题目数据保证数组之中任意元素的全部前缀元素和后缀(甚至是整个数组)的乘积都在 32 位整数范围内。

说明: 请不要使用除法,且在 O(n) 时间复杂度内完成此题。

进阶: 你可以在常数空间复杂度内完成这个题目吗?( 出于对空间复杂度分析的目的,输出数组不被视为额外空间。)


左右乘积数组

维护两个数组,分别存放nums[i]左右乘积。

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class Solution {
public int[] productExceptSelf(int[] nums) {
int len = nums.length;
int[] left = new int[len];
for (int i = 0; i < len; i++) {
if (i == 0) {
left[i] = 1;
continue;
}
left[i] = left[i - 1] * nums[i - 1];
}
int[] right = new int[len];
for (int j = len - 1; j > -1; j--) {
if (j == len - 1) {
right[j] = 1;
continue;
}
right[j] = right[j + 1] * nums[j + 1];
}
int[] output = new int[len];
for (int k = 0; k < len; k++) {
output[k] = left[k] * right[k];
}
return output;
}
}

复杂度:

  • 时间复杂度:O(N) 其中 O(N) 指的是数组 nums 的大小。预处理 leftright 数组以及最后的遍历计算都是 O(N) 的时间复杂度。
  • 空间复杂度:O(N) 其中 O(N) 指的是数组 nums 的大小。使用了 leftright 数组去构造答案,leftright 数组的长度为数组 nums 的大小。

进一步优化 O(1) 的空间复杂度

可以使用答案数组来替代 left 数组,从右向左遍历,动态更新 nums[i] 右侧乘积。
也可以使用答案数组来替代 right 数组,从左向右遍历,动态更新 nums[i] 左侧乘积。

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class Solution {
public int[] productExceptSelf(int[] nums) {
int len = nums.length;
int[] output = new int[len];
output[len -1 ] = 1;
for (int i = len - 2; i >= 0; i--) {
output[i] = output[i + 1] * nums[i + 1];
}
int left = 1;
for (int j = 0; j < len; j++) {
if (j == 0) left = 1;
else left = left * nums[j - 1];
output[j] = left * output[j];
}
return output;
}
}

复杂度:

  • 时间复杂度:O(N),其中 O(N) 指的是数组 nums 的大小。分析与方法一相同。
  • 空间复杂度:O(1),输出数组不算进空间复杂度中,因此我们只需要常数的空间存放变量。