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LeetCode题练习与总结：分糖果--575

article 2025/1/27 4:02:29

一、题目描述

Alice 有 n 枚糖，其中第 i 枚糖的类型为 candyType[i] 。Alice 注意到她的体重正在增长，所以前去拜访了一位医生。

医生建议 Alice 要少摄入糖分，只吃掉她所有糖的 n / 2 即可（n 是一个偶数）。Alice 非常喜欢这些糖，她想要在遵循医生建议的情况下，尽可能吃到最多不同种类的糖。

给你一个长度为 n 的整数数组 candyType ，返回： Alice 在仅吃掉 n / 2 枚糖的情况下，可以吃到糖的最多种类数。

示例 1：

输入：candyType = [1,1,2,2,3,3]
输出：3
解释：Alice 只能吃 6 / 2 = 3 枚糖，由于只有 3 种糖，她可以每种吃一枚。

示例 2：

输入：candyType = [1,1,2,3]
输出：2
解释：Alice 只能吃 4 / 2 = 2 枚糖，不管她选择吃的种类是 [1,2]、[1,3] 还是 [2,3]，她只能吃到两种不同类的糖。

示例 3：

输入：candyType = [6,6,6,6]
输出：1
解释：Alice 只能吃 4 / 2 = 2 枚糖，尽管她能吃 2 枚，但只能吃到 1 种糖。

提示：

n == candyType.length
2 <= n <= 10^4
n 是一个偶数
-10^5 <= candyType[i] <= 10^5

二、解题思路

首先，我们需要计算出所有不同种类的糖的数量。这可以通过使用一个集合（如HashSet）来实现，因为集合会自动去除重复的元素。
然后，我们需要比较这个不同种类糖的数量和 Alice 可以吃的糖的数量（即 n / 2）。
Alice 可以吃到的最多不同种类的糖的数量将是这两个数中的较小者。

三、具体代码

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

class Solution {
    public int distributeCandies(int[] candyType) {
        // 使用 HashSet 存储不同种类的糖
        Set<Integer> types = new HashSet<>();
        for (int candy : candyType) {
            types.add(candy);
        }
        
        // 计算可以吃到的最多不同种类的糖的数量
        // 取集合大小（不同种类糖的数量）和 n / 2 中的较小值
        return Math.min(types.size(), candyType.length / 2);
    }
}

这段代码首先创建了一个 HashSet 来存储糖果的种类，然后遍历 candyType 数组，将每种糖果的类型添加到集合中。最后，使用 Math.min 方法来获取集合大小（即不同糖果种类的数量）和 n / 2 中的较小值，这就是 Alice 能够吃到的最多不同种类的糖果数量。

四、时间复杂度和空间复杂度

1. 时间复杂度

遍历 candyType 数组：这个操作的时间复杂度是 O(n)，其中 n 是数组 candyType 的长度。
将元素添加到 HashSet 中：对于每个元素，添加到集合的操作平均时间复杂度是 O(1)。在最坏的情况下（比如哈希冲突），添加操作的时间复杂度可能会退化，但平均而言，它仍然是 O(1)。

综上所述，总的时间复杂度是 O(n)，因为这两个操作是顺序执行的。

2. 空间复杂度

HashSet 集合：在最坏的情况下，如果所有的糖果类型都是不同的，集合将包含 n 个元素。因此，空间复杂度是 O(n)。

综上所述，代码的空间复杂度是 O(n)，这是由于需要存储不同糖果类型的集合。

五、总结知识点

类定义：
- class 关键字用于定义一个类。
- 类名 Solution 表示这是一个解决特定问题的类。
方法定义：
- public 关键字表示方法可以被任何其他类访问。
- int 表示该方法返回一个整数值。
- 方法名 distributeCandies 表示这个方法用于计算 Alice 可以吃到的最多不同种类的糖的数量。
- 参数 int[] candyType 表示方法接收一个整数数组作为参数。
数据结构：
- HashSet 是 Java 中的一个集合实现，用于存储唯一元素，即不允许重复。
- Set 是一个接口，表示一个不包含重复元素的集合。
循环：
- 增强型 for 循环（for-each 循环）用于遍历数组 candyType。
集合操作：
- add 方法用于将元素添加到 HashSet 中。
数学计算：
- Math.min 方法用于计算两个数中的较小值。
数组属性：
- length 属性用于获取数组的长度。
类型转换：
- 使用了隐式类型转换，将 candyType.length 除以 2 的结果转换为 int 类型，因为 length 返回的是 int 类型。
方法返回值：
- return 语句用于从方法中返回一个值。