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

下面是我使用python的简洁解决方案。

from functools import reduce

def excludeProductList(nums_):
    after = [reduce(lambda x, y: x*y, nums_[i:]) for i in range(1, len(nums_))] + [1]
    before = [1] + [reduce(lambda x, y: x*y, nums_[:i]) for i in range(1, len(nums_))]
    zippedList =  list(zip(before, after))
    finalList = list(map(lambda x: x[0]*x[1], zippedList))
    return finalList

其他回答

鬼鬼祟祟地绕过“不划分”规则:

sum = 0.0
for i in range(a):
  sum += log(a[i])

for i in range(a):
  output[i] = exp(sum - log(a[i]))

还有一个解决方案,使用除法。有两次遍历。 把所有元素相乘,然后除以每个元素。

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]"

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]

这里是Scala中的完整代码:

val list1 = List(1, 2, 3, 4, 5)
for (elem <- list1) println(list1.filter(_ != elem) reduceLeft(_*_))

这将打印出以下内容:

120
60
40
30
24

程序将过滤掉当前的elem (_ != elem);并使用reducleft方法将新列表相乘。我认为这将是O(n)如果你使用scala视图或迭代器进行惰性计算。