解题思路:
本题的难点在于 不能使用除法 ,即需要 只用乘法 生成数组 $ans$ 。根据题目对 $ans[i]$ 的定义,可列出下图所示的表格。
根据表格的主对角线(全为 $1$ ),可将表格分为 上三角 和 下三角 两部分。分别迭代计算下三角和上三角两部分的乘积,即可 不使用除法 就获得结果。
下图中 $A = nums$ , $B = ans$
算法流程:
- 初始化:数组 $ans$ ,其中 $ans[0] = 1$ ;辅助变量 $tmp = 1$ 。
- 计算 $ans[i]$ 的 下三角 各元素的乘积,直接乘入 $ans[i]$ 。
- 计算 $ans[i]$ 的 上三角 各元素的乘积,记为 $tmp$ ,并乘入 $ans[i]$ 。
- 返回 $ans$ 。
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代码:
Python
class Solution:
def productExceptSelf(self, nums: List[int]) -> List[int]:
ans, tmp = [1] * len(nums), 1
for i in range(1, len(nums)):
ans[i] = ans[i - 1] * nums[i - 1] # 下三角
for i in range(len(nums) - 2, -1, -1):
tmp *= nums[i + 1] # 上三角
ans[i] *= tmp # 下三角 * 上三角
return ans
Java
class Solution {
public int[] productExceptSelf(int[] nums) {
int len = nums.length;
if (len == 0) return new int[0];
int[] ans = new int[len];
ans[0] = 1;
int tmp = 1;
for (int i = 1; i < len; i++) {
ans[i] = ans[i - 1] * nums[i - 1];
}
for (int i = len - 2; i >= 0; i--) {
tmp *= nums[i + 1];
ans[i] *= tmp;
}
return ans;
}
}
C++
class Solution {
public:
vector<int> productExceptSelf(vector<int>& nums) {
int len = nums.size();
if (len == 0) return {};
vector<int> ans(len, 1);
ans[0] = 1;
int tmp = 1;
for (int i = 1; i < len; i++) {
ans[i] = ans[i - 1] * nums[i - 1];
}
for (int i = len - 2; i >= 0; i--) {
tmp *= nums[i + 1];
ans[i] *= tmp;
}
return ans;
}
};
复杂度分析:
- 时间复杂度 $O(N)$ : 其中 $N$ 为数组长度,两轮遍历数组 $nums$ ,使用 $O(N)$ 时间。
- 空间复杂度 $O(1)$ : 变量 $tmp$ 使用常数大小额外空间(数组 $ans$ 作为返回值,不计入复杂度考虑)。