题目描述: 939. 最小面积矩形
给定在 xy 平面上的一组点,确定由这些点组成的矩形的最小面积,其中矩形的边平行于 x 轴和 y 轴。 如果没有任何矩形,就返回 0。
示例 1: 输入:[[1,1],[1,3],[3,1],[3,3],[2,2]] 输出:4
示例 2: 输入:[[1,1],[1,3],[3,1],[3,3],[4,1],[4,3]] 输出:2
提示: 1 <= points.length <= 500 0 <= points[i][0] <= 40000 0 <= points[i][1] <= 40000 所有的点都是不同的。
官方题解: 通过对角线找点
( 这个中文站没有的,主站有英文的。
中文博客,很多的。
本文,简单大白话讲 )
直觉这么走:
对于数组中的每一对点,设想他们是一个矩形的对角线,然后就简单了。
矩形有两条对角线,如果另外一条对角线上面的点,也在给定的数组里面,就找出了一个满足要求的矩形。
用散列集合确认四个点。
举个例子:
有了两个点 (1, 1) 和 (5, 5) 。看一下 (1, 5) 和 (5, 1) 有没有。
有,就找到了一个满足要求的矩形。 然后,找出所有的矩形中,面积最小的。
算法这么走:
把所有的点,放入一个哈希集合。
对于每一对点,如果哈希集合 set 中包含,相关矩形四个不同的顶点,
( 换句话说, 交换下 x 与 y, 如果能在哈希集合中找到另一条对角线的两个点 )
该矩形的面积是,一个可能的解。
PS : 使用散列集合,就是找起来方便。化 O(n) 为 O(1).
查找,不是通过元素遍历,是通过哈希值。
散列集合听起来… , 实际就是 Set.
使用哈希,更常见的是字典,字典可以理解为哈希表 (散列表).
缺点就是,算哈希值的时候,有碰撞风险。
(就是集合里面,多个不同的元素,算出来的哈希值相同。
有些尴尬。
一般是把相同哈希值的元素,放入一个数组。查找到这种情况,又是遍历了 )
题解 ( 改进前):
因为 Swift 中的元组没实现哈希协议,
(Python 中的元组,自带哈希)
所以要用散列集合,就要实现坐标的结构体。
我参照了一下这个 StackOverFlow 的链接, 就写出了下面的。
这么写,性能比较差,Leetcode 报超时: Time Limit Exceeded
var hashValue: Int{
return "(\(x),\(y))".hashValue
}
复制代码
根据题目的限制,我改进了一下哈希的 get 属性,就通过了
var hashValue: Int{
return x * 100000 + y
}
复制代码
( 关于 Leetcode 用 Swift 语言答题的, 报超时另一经验是,遍历字符串的时候,先把字符串转化为数组。
Swift 遍历数组的性能,要好一些 )
改进前
// 为了利用散列集合,构建结构体
struct Point: Hashable{
var x: Int
var y: Int
init(_ x: Int, _ y: Int) {
self.x = x
self.y = y
}
var hashValue: Int{
return x * 100000 + y
}
static func == (_ lhs: Point, _ rhs: Point) -> Bool{
return lhs.x == rhs.x && lhs.y == rhs.y
}
}
func minAreaRect(_ points: [[Int]]) -> Int {
let newPoints = points.map({ (point: [Int]) -> Point in
return Point(point[0], point[1])
})
// 先把所有有效的点找出来 ( 就是,没有重复的 )
let pointSet = Set(newPoints)
var minArea = Int.max
// 然后两次循环,每一对点,都尝试搭配一次,找出每一个可能的矩形
for point in points{
for innerPoint in points{
if point[0] != innerPoint[0] , point[1] != innerPoint[1] , pointSet.contains(Point(point[0], innerPoint[1])) ,pointSet.contains(Point(innerPoint[0], point[1])) {
// 找出最小的矩形
minArea = min(minArea, abs((innerPoint[1] - point[1] ) * (innerPoint[0] - point[0])))
}
}
}
if minArea == Int.max {
return 0
}
else{
return minArea
}
}
复制代码
结构体有些冗余,不但实现了 Hashable, 还实现了 Hashable 派生出来的 Equatable 协议
Code Review:
算法上的改进 ( 使用数学提升性能, 初中的 )
for point in points{
for innerPoint in points{
if ( // ... 判断条件 ) {
// 找出最小的矩形
minArea = min(minArea, abs((innerPoint[1] - point[1] ) * (innerPoint[0] - point[0])))
}
}
}
复制代码
根据解题思路,对角线的两顶点。 可以设想一顶点是左下,一顶点是右上,
( 因为设想对角线的位置,决定了后面两个点的坐标怎么取 )
右上的顶点 x , y 值自然比 左下的大,这样就省去了取绝对值的操作。
for lowerLeft in points {
for upperRight in points {
if ( // ... 判断条件 ) {
let area = (upperRight[0] - lowerLeft[0]) * (upperRight[1] - lowerLeft[1])
minArea = min(minArea, area)
}
}
}
复制代码
Swift 语言上的改进,
这个题目中的 Point 结构体,赋值后,就没有再修改 (写入)。 可以改 var
为 let
.
Swift 4.2 中,如果结构体所有的成员变量都遵守 Hashable协议,
编译器回自动给该结构体创建 Hashable 协议的方法。
struct Point: Hashable {
let x: Int
let y: Int
}
复制代码
结构体有自己默认的初始化方法,不用补充一个
改进闭包
let newPoints = points.map({ (point: [Int]) -> Point in
return Point(point[0], point[1])
})
let pointSet = Set(newPoints)
复制代码
Swift 语言有类型推导特性,就不用显式声明类型了。编译器能够自动推导出参数和返回值的类型
let newPoints = points.map { point in Point(x: point[0], y: point[1]) }
let pointSet = Set(newPoints)
复制代码
经过上一步的整理,代码比较简洁,可以进一步合并
let pointSet = Set(points.map { point in Point(x: point[0], y: point[1]) })
复制代码
改进后的代码:
struct Point: Hashable {
let x: Int
let y: Int
}
func minAreaRect(_ points: [[Int]]) -> Int {
let pointSet = Set(points.map { point in Point(x: point[0], y: point[1]) })
var minArea = Int.max
for lowerLeft in points {
for upperRight in points {
if upperRight[0] > lowerLeft[0]
&& upperRight[1] > lowerLeft[1]
&& pointSet.contains(Point(x: lowerLeft[0], y: upperRight[1]))
&& pointSet.contains(Point(x: upperRight[0], y: lowerLeft[1])) {
let area = (upperRight[0] - lowerLeft[0]) * (upperRight[1] - lowerLeft[1])
minArea = min(minArea, area)
}
}
}
return minArea == Int.max ? 0 : minArea
}
复制代码
Leetcode 的动人之处挺多的,本文继续 8 看代码的姿势
查看竞赛回顾
( Leetcode 的竞赛很强大,每个星期天都有 )
进入竞赛,
下滑到竞赛回顾,点击感兴趣的一场 (就是找到想做的题目)
下滑,选择更多
点击感兴趣的题目
看到代码。 ( 代码这么多,肯定看不完 )
有了 Leetcode 讨论区,为什么还推荐这样看代码? ( 虽然是很强的人,写的代码 )
因为这是竞赛的时候写的代码,很赶时间。 哪里有后面的那么多的设计。
很不优雅,糙,快,直观。( 大神的代码思路,较容易的理解 … )
题目做不出来,可以了解一下。
( 想看高手的,可以…
没 dollar 买会员,想做题, 例如第 772 ,靠百度。这里可以看代码思路, 第 69 场周赛 )
Leetcode 的精华,是测试用例
测试用例多,有时候各种想不到,让程序员的思维更加周全
例如这道题,有用例 130
这个用例,体会到了我代码的脆弱
if point[0] != innerPoint[0] , point[1] != innerPoint[1] , pointSet.contains(Point(innerPoint[0], point[1])) ,pointSet.contains(Point(innerPoint[1], point[0])) {
// 找出最小的矩形
minArea = min(minArea, abs((innerPoint[1] - point[1] ) * (innerPoint[0] - point[0])))
}
复制代码
另一对顶点的语义,取反了
Leetcode 链接: Minimum Area Rectangle
相关代码: github.com/BoxDengJZ/l…