我在一次工作面试中被问到这个问题，我想知道其他人是如何解决这个问题的。我最擅长使用Java，但也欢迎使用其他语言的解决方案。
给定一个数字数组nums，返回一个数字数组products，其中products[i]是所有nums[j]的乘积，j != i。 输入:[1,2,3,4,5] 输出:[(2 * 3 * 4 * 5),(1 * 3 * 4 * 5),(1 * 2 * 4 * 5),(1 * 2 * 3 * 5),(1 * 2 * 3 * 4)] = [120, 60, 40, 30, 24] 你必须在O(N)中不使用除法来做这个。
当前回答
我的第一次尝试，用Python。O (2 n):
def product(l):
product = 1
num_zeroes = 0
pos_zero = -1
# Multiply all and set positions
for i, x in enumerate(l):
if x != 0:
product *= x
l[i] = 1.0/x
else:
num_zeroes += 1
pos_zero = i
# Warning! Zeroes ahead!
if num_zeroes > 0:
l = [0] * len(l)
if num_zeroes == 1:
l[pos_zero] = product
else:
# Now set the definitive elements
for i in range(len(l)):
l[i] = int(l[i] * product)
return l
if __name__ == "__main__":
print("[0, 0, 4] = " + str(product([0, 0, 4])))
print("[3, 0, 4] = " + str(product([3, 0, 4])))
print("[1, 2, 3] = " + str(product([1, 2, 3])))
print("[2, 3, 4, 5, 6] = " + str(product([2, 3, 4, 5, 6])))
print("[2, 1, 2, 2, 3] = " + str(product([2, 1, 2, 2, 3])))
输出:
[0, 0, 4] = [0, 0, 0]
[3, 0, 4] = [0, 12, 0]
[1, 2, 3] = [6, 3, 2]
[2, 3, 4, 5, 6] = [360, 240, 180, 144, 120]
[2, 1, 2, 2, 3] = [12, 24, 12, 12, 8]
其他回答
多基因润滑剂方法的一个解释是:
诀窍是构造数组(在4个元素的情况下):
{ 1, a[0], a[0]*a[1], a[0]*a[1]*a[2], }
{ a[1]*a[2]*a[3], a[2]*a[3], a[3], 1, }
这两种方法都可以在O(n)中分别从左右边开始。
然后，将两个数组逐个元素相乘，得到所需的结果。
我的代码看起来是这样的:
int a[N] // This is the input
int products_below[N];
int p = 1;
for (int i = 0; i < N; ++i) {
products_below[i] = p;
p *= a[i];
}
int products_above[N];
p = 1;
for (int i = N - 1; i >= 0; --i) {
products_above[i] = p;
p *= a[i];
}
int products[N]; // This is the result
for (int i = 0; i < N; ++i) {
products[i] = products_below[i] * products_above[i];
}
如果你也需要空间中的解是O(1)，你可以这样做(在我看来不太清楚):
int a[N] // This is the input
int products[N];
// Get the products below the current index
int p = 1;
for (int i = 0; i < N; ++i) {
products[i] = p;
p *= a[i];
}
// Get the products above the current index
p = 1;
for (int i = N - 1; i >= 0; --i) {
products[i] *= p;
p *= a[i];
}
下面是Ruby中的一行程序解决方案。
全国矿工工会。映射{|n| (num - [n]).inject(:*)}
下面是我尝试用Java来解决这个问题。抱歉格式不规范，但代码有很多重复，这是我能做的最好的，使它可读。
import java.util.Arrays;
public class Products {
static int[] products(int... nums) {
final int N = nums.length;
int[] prods = new int[N];
Arrays.fill(prods, 1);
for (int
i = 0, pi = 1 , j = N-1, pj = 1 ;
(i < N) && (j >= 0) ;
pi *= nums[i++] , pj *= nums[j--] )
{
prods[i] *= pi ; prods[j] *= pj ;
}
return prods;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(
Arrays.toString(products(1, 2, 3, 4, 5))
); // prints "[120, 60, 40, 30, 24]"
}
}
循环不变量为pi = nums[0] * nums[1] *..* nums[N-2] *..num [j + 1]。左边的i部分是“前缀”逻辑，右边的j部分是“后缀”逻辑。
递归一行程序
Jasmeet给出了一个(漂亮的!)递归解;我把它变成了这样(可怕!)Java一行程序。它进行就地修改，堆栈中有O(N)个临时空间。
static int multiply(int[] nums, int p, int n) {
return (n == nums.length) ? 1
: nums[n] * (p = multiply(nums, nums[n] * (nums[n] = p), n + 1))
+ 0*(nums[n] *= p);
}
int[] arr = {1,2,3,4,5};
multiply(arr, 1, 0);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// prints "[120, 60, 40, 30, 24]"
下面是一个使用c#的函数式示例:
Func<long>[] backwards = new Func<long>[input.Length];
Func<long>[] forwards = new Func<long>[input.Length];
for (int i = 0; i < input.Length; ++i)
{
var localIndex = i;
backwards[i] = () => (localIndex > 0 ? backwards[localIndex - 1]() : 1) * input[localIndex];
forwards[i] = () => (localIndex < input.Length - 1 ? forwards[localIndex + 1]() : 1) * input[localIndex];
}
var output = new long[input.Length];
for (int i = 0; i < input.Length; ++i)
{
if (0 == i)
{
output[i] = forwards[i + 1]();
}
else if (input.Length - 1 == i)
{
output[i] = backwards[i - 1]();
}
else
{
output[i] = forwards[i + 1]() * backwards[i - 1]();
}
}
我不完全确定这是O(n)，因为所创建的Funcs是半递归的，但我的测试似乎表明它在时间上是O(n)。
这个解决方案可以被认为是C/ c++的。 假设我们有一个包含n个元素的数组a 像a[n]一样，那么伪代码将如下所示。
for(j=0;j<n;j++)
{
prod[j]=1;
for (i=0;i<n;i++)
{
if(i==j)
continue;
else
prod[j]=prod[j]*a[i];
}
