【LeetCode哈希表#2】两个数组的交集（Set+数组）

两个数组的交集

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题意：给定两个数组，编写一个函数来计算它们的交集。

说明： 输出结果中的每个元素一定是唯一的。 我们可以不考虑输出结果的顺序。

思路

哈希表最擅长解决的一类问题是：

给一个元素，判断该元素在某个集合中是否出现过

本题也是非常符合哈希表的使用场景

选择合适的哈希表也是使用哈希方法时的关键

之前有提到，哈希表的实现大致有三类：数组、set、map

数组使用于长度有限的数据（最好是1000个以下），如果哈希值比较少、特别分散、跨度非常大，使用数组就造成空间的极大浪费。

而set则可用于大规模的数据（例如上亿级别）

本题在LeetCode更新后加了限制，因此可以用数组来做也可以用set来做

set

set这种数据结构在C++（std::set【红黑树】、std::multiset【红黑树】、std::unordered_set【哈希表】）和Java（主要是HashSet【数组+链表+红黑树】，当然还有别的实现类）中的特性是类似的

即：

• set是无序的（添加和取出的顺序不一致），且没有索引

• set中不允许有重复元素（会自动去重），因此最多包含一个null

• set不能使用普通for循环遍历，要用迭代器或增强for循环

那么实际这题就变成了如何使用set接口的一个演示例题了

首先，新建一个set1，这里选用HashSet（cpp版本用unordered_set），遍历输入的nums1并存入set1

此时，set1中存放的数据就是去重后nums1中的元素

然后，再创建一个set2用于存放比较后的交集元素

遍历nums2，使用每个元素去set1中查询是否有相同的，有就保存到set2

数组

使用数组作为哈希表

遍历nums1，按当前元素在数组中对应下标处标记

如：

nums1 = {1,3,5,9}
         ↑

数组 = {0,1,0,...,0}
======================
nums1 = {1,3,5,9}
           ↑

数组 = {0,1,0,1,..,0}
======================

把nums1中所有元素在数组中标记后，当前数组就变成了一个哈希表。

输入为："0~数组长度" 范围内的整数

输出为：一个布尔值，表示输入是否存在

之后，再用同样的方法遍历nums2，用遍历的元素作为下标到数组中查询，如果返回1，则将当前元素添加到一个set中（这样可以去除重复出现的元素）

代码

只使用set

Java版

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
        Set<Integer> set2 = new HashSet<>();
        //遍历nums1，将元素添加到set1
        // //增强for
        // for(int i : nums1){
        //     set1.add(i);
        // }
        for(int i = 0; i < nums1.length; i++){
            set1.add(nums1[i]);
        }
        //遍历nums2，将所得元素与set1中的对比，相同则存入set2
        ////增强for
        // for(int i : nums2){
        //     if(set1.contains(i)){
        //         set2.add(i);
        //     }
        // }
        for(int i = 0; i < nums2.length; i++){
            if(set1.contains(nums2[i])){
                set2.add(nums2[i]);
            }
        }
        //将set转换为数组对象返回
        return set2.stream().mapToInt(x -> x).toArray();

    }
}

注意点：

1、使用set需要自行导入包

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

2、JavaAPI中Set接口常用方法

• .add，用于添加数据
• .contains，查询数据是否存在于set中
• .stream()，将源数据----包括集合、数组等转换成流
• .mapToInt(x -> x)，将一个流中的元素转换为 int 类型
• .toArray()， 转换类型为一个数组（Object）

CPP版

待更新

数组

Java版

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        Set<Integer> set4save = new HashSet<>();
        int[] hash = new int[1002];//题目限制了nums的大小在1000以下，因此数组可以设置1000左右
        //遍历nums1，使用数组hash构建哈希表
        for(int num : nums1){
            hash[num] = 1;
        }
		//遍历nums2，用元素值作为下标查询哈希表
        for(int num : nums2){
            if(hash[num] == 1){
                set4save.add(num);
            }
        }
        //将set转换为数组对象返回
        return set4save.stream().mapToInt(x -> x).toArray();
    }
}

CPP版

使用数组

class Solution {
public:
    vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        int hash[1001] = {0};
        vector<int> res;

        for(int num1 : nums1) hash[num1] = 1;

        for(int num2 : nums2){
            if(hash[num2] == 1){
                hash[num2] = 0;
                res.push_back(num2);
            }
        }
        return res;
    }
};