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]"
其他回答
我们可以先从列表中排除nums[j](其中j != i)，然后得到其余部分的乘积;下面是python解决这个难题的方法:
from functools import reduce
def products(nums):
return [ reduce(lambda x,y: x * y, nums[:i] + nums[i+1:]) for i in range(len(nums)) ]
print(products([1, 2, 3, 4, 5]))
[out]
[120, 60, 40, 30, 24]
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]"
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int[] result = { 1, 1, 1, 1, 1 };
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
result[i] *= arr[j];
}
for (int k = arr.length - 1; k > i; k--) {
result[i] *= arr[k];
}
}
for (int i : result) {
System.out.println(i);
}
}
我想出了这个解决方案，我发现它很清楚，你觉得呢!?
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];
}
预先计算每个元素左右两边数字的乘积。 对于每个元素，期望值都是它相邻元素乘积的乘积。
#include <stdio.h>
unsigned array[5] = { 1,2,3,4,5};
int main(void)
{
unsigned idx;
unsigned left[5]
, right[5];
left[0] = 1;
right[4] = 1;
/* calculate products of numbers to the left of [idx] */
for (idx=1; idx < 5; idx++) {
left[idx] = left[idx-1] * array[idx-1];
}
/* calculate products of numbers to the right of [idx] */
for (idx=4; idx-- > 0; ) {
right[idx] = right[idx+1] * array[idx+1];
}
for (idx=0; idx <5 ; idx++) {
printf("[%u] Product(%u*%u) = %u\n"
, idx, left[idx] , right[idx] , left[idx] * right[idx] );
}
return 0;
}
结果:
$ ./a.out
[0] Product(1*120) = 120
[1] Product(1*60) = 60
[2] Product(2*20) = 40
[3] Product(6*5) = 30
[4] Product(24*1) = 24
(更新:现在我仔细看，这使用与Michael Anderson, Daniel Migowski和上面的聚基因润滑剂相同的方法)
