leetcode 面试经典 150 题：汇总区间

题目

给定一个 无重复元素 的 有序 整数数组 nums 。

返回 恰好覆盖数组中所有数字 的 最小有序 区间范围列表 。也就是说，nums 的每个元素都恰好被某个区间范围所覆盖，并且不存在属于某个范围但不属于 nums 的数字 x 。

列表中的每个区间范围 [a,b] 应该按如下格式输出：
“a->b” ，如果 a != b
“a” ，如果 a == b

示例 1：
输入：nums = [0,1,2,4,5,7]
输出：[“0->2”,“4->5”,“7”]
解释：区间范围是：
[0,2] --> “0->2”
[4,5] --> “4->5”
[7,7] --> “7”

示例 2：
输入：nums = [0,2,3,4,6,8,9]
输出：[“0”,“2->4”,“6”,“8->9”]
解释：区间范围是：
[0,0] --> “0”
[2,4] --> “2->4”
[6,6] --> “6”
[8,9] --> “8->9”

提示：
0 <= nums.length <= 20
-2³¹ <= nums[i] <= 2³¹ - 1
nums 中的所有值都 互不相同
nums 按升序排列

题解

1. 核心思想：
   • 遍历：遍历排序后的数组，记录每个连续区间的起始和结束位置。
   • 处理区间：在遍历过程中，如果当前元素与前一个元素不连续（即当前元素 - 前一个元素 > 1），则表示一个区间的结束，记录该区间并开始新的区间。
   • 生成结果：将记录的区间转换为字符串格式，添加到结果列表中
2. 复杂度：时间复杂度 O(n)，其中 n 为数组的长度；空间复杂度 O(1),除了用于输出的空间外，额外使用的空间为常数。
3. to_string 函数：该函数用于将各种数据类型转换为字符串。它定义在 头文件中，可以处理多种数据类型，包括整数、浮点数等。
4. c++ 实现算法：

vector<string> summaryRanges(vector<int>& nums) {
    vector<string> result; //初始化结果容器
    int n = nums.size();
    if (n == 0) return result; //数据为空，直接返回空结果

    int start = 0; // 起始位置

    // 遍历该数组
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {

        // 检查是否到了数组末尾或非连续元素
        //nums[i] != nums[i - 1] + 1：当前元素与前一个元素不连续，进入 if 条件判断中。
        if (i == n || nums[i] != nums[i - 1] + 1) {

            if (start == i - 1) {
                // 单个元素
                //将单个元素转换成字符串形式放到容器中
                //to_string 函数是 C++ 标准库中的一个函数，用于将数值（整数或浮点数）转换为对应的
                // 字符串格式。它是 C++11 引入的一部分，定义在 <string> 头文件中。
                result.push_back(to_string(nums[start]));
            } 
            else {
                // 区间范围
                //将当前区间 [nums[start], nums[i-1]] 转化为 "start->end" 的字符串形式添加到结果。
                result.push_back(to_string(nums[start]) + "->" + to_string(nums[i - 1]));
            }

            start = i; // 更新新的起点，表示一个新的区间开始位置
        }
    }

    return result;
}

4. 算法推演：
   输入：{0, 1, 2, 4, 5, 7}

5. c++ 完整 demo：

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

vector<string> summaryRanges(vector<int>& nums) {
    vector<string> result; //初始化结果容器
    int n = nums.size();
    if (n == 0) return result; //数据为空，直接返回空结果

    int start = 0; // 起始位置

    // 遍历该数组
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {

        // 检查是否到了数组末尾或非连续元素
        //nums[i] != nums[i - 1] + 1：当前元素与前一个元素不连续，进入 if 条件判断中。
        if (i == n || nums[i] != nums[i - 1] + 1) {

            if (start == i - 1) {
                // 单个元素
                //将单个元素转换成字符串形式放到容器中
                //to_string 函数是 C++ 标准库中的一个函数，用于将数值（整数或浮点数）转换为对应的
                // 字符串格式。它是 C++11 引入的一部分，定义在 <string> 头文件中。
                result.push_back(to_string(nums[start]));
            } 
            else {
                // 区间范围
                //将当前区间 [nums[start], nums[i-1]] 转化为 "start->end" 的字符串形式添加到结果。
                result.push_back(to_string(nums[start]) + "->" + to_string(nums[i - 1]));
            }

            start = i; // 更新新的起点，表示一个新的区间开始位置
        }
    }

    return result;
}

// 测试代码
int main() {
    vector<int> nums = {0, 1, 2, 4, 5, 7};
    vector<string> result = summaryRanges(nums);

    for (const string& range : result) {
        cout << range << " ";
    }
    return 0;
}