java算法：从多个有序列表中搜索增量整数序列

Question

我试图找到一种最有效的方法，从一个数组（或列表）中找到一个整数序列。 假设我有这个数组

{
{1, 3, 4, 9, 15},
{5, 10, 13},
{2, 6, 11, 17},
{7, 8, 12}
}

然后，解决方案应该返回连续递增数的数组

{ {4, 5, 6, 7}, {9, 10, 11, 12} }

结果是，4和9来自第一个子数组，5和10来自第二个子数组，依此类推。约束条件是，最终输出中的所有数组必须具有与输入中的数组数相同的固定长度，即，输入中的所有数组必须在结果中的每个数组中提供1个元素

我们可以假设输入数组已排序，并且输入数组中没有重复，例如，在本例中，如果9在数组1中，我可以假设9不会在任何其他输入数组中

有什么有效的方法吗？除了用蛮力强迫阵列外，我什么都想不出来。可以使用任何数据结构和算法

谢谢

Answer 1

1. 从第一个数组中选取第一个值，并将其另存为prevValue

2. 在每个输入数组中构建一个位置（索引）数组，并将其初始化为0

3. 迭代输入数组：

   • 前进给定输入数组的位置，直到值为>= prevValue
     如果到达输入数组的末尾，停止，就完成了

   • 将prevValue更新为找到的值

4. 现在，位置数组存储下一个递增值序列的位置。将值保存到结果

5. 重复步骤3和4，直到完成

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作为代码，应该是这样的：

private static int[][] findIncrementalSequences(int[][] input) {
    int[] pos = new int[input.length];
    int prevValue = Integer.MIN_VALUE;
    List<int[]> results = new ArrayList<>();
    for (;;) {
        int[] result = new int[pos.length];
        for (int i = 0; i < pos.length; i++) {
            while (pos[i] < input[i].length && input[i][pos[i]] <= prevValue)
                pos[i]++;
            if (pos[i] == input[i].length)
                return results.toArray(new int[results.size()][]);
            prevValue = result[i] = input[i][pos[i]];
        }
        results.add(result);
    }
}

测试

int[][] input = { {1, 3, 4, 9, 15},
                  {5, 10, 13},
                  {2, 6, 11, 17},
                  {7, 8, 12} };
System.out.println(Arrays.deepToString(findIncrementalSequences(input)));

输出

[[1, 5, 6, 7], [9, 10, 11, 12]]

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更新

如果每个子结果必须是连续递增的值，那么如果下一个数字不比上一个值高出1，则可以修改代码以在input[0]处重新启动

为了删除重复的数组查找，下面的代码也做了轻微的更改

private static int[][] findConsecutiveSequences(int[][] input) {
    int[] pos = new int[input.length];
    int nextValue = Integer.MIN_VALUE, value;
    List<int[]> results = new ArrayList<>();
    for (;;) {
        int[] result = new int[pos.length];
        for (int i = 0; i < pos.length; i++) {
            for (;;) {
                if (pos[i] == input[i].length)
                    return results.toArray(new int[results.size()][]);
                if ((value = input[i][pos[i]]) >= nextValue)
                    break;
                pos[i]++;
            }
            if (i == 0 || value == nextValue) {
                result[i] = value;
                nextValue = value + 1;
            } else {
                i = -1; // Restart with input[0]
            }
        }
        results.add(result);
    }
}

输出

[[4, 5, 6, 7], [9, 10, 11, 12]]