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统计将重叠区间合并成组的方案数
给你一个二维整数数组 ranges ,其中 ranges[i] = [start i , end i ] 表示 start i 到 end i 之间(包括二者)的所有整数都包含在第 i 个区间中。 你需要将 ranges 分成 两个 组(可以为空),满足: 每个区间只属于一个组。 两个有 交集 的区…
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题型
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代码语言
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相关题
当前训练重点
中等 · 数组·排序
答案摘要
我们可以先对区间进行排序,相交的区间进行合并,统计有多少个不相交的区间,记为 。 每个不相交的区间可以选择放在第一组或第二组,所以方案数为 。注意到 可能很大,所以需要对 $10^9 + 7$ 取模。这里可以使用快速幂求解。
Interview AiBoxInterview AiBox 实时 AI 助手,陪你讲清 数组·排序 题型思路
题目描述
给你一个二维整数数组 ranges ,其中 ranges[i] = [starti, endi] 表示 starti 到 endi 之间(包括二者)的所有整数都包含在第 i 个区间中。
你需要将 ranges 分成 两个 组(可以为空),满足:
- 每个区间只属于一个组。
- 两个有 交集 的区间必须在 同一个 组内。
如果两个区间有至少 一个 公共整数,那么这两个区间是 有交集 的。
- 比方说,区间
[1, 3]和[2, 5]有交集,因为2和3在两个区间中都被包含。
请你返回将 ranges 划分成两个组的 总方案数 。由于答案可能很大,将它对 109 + 7 取余 后返回。
示例 1:
输入:ranges = [[6,10],[5,15]] 输出:2 解释: 两个区间有交集,所以它们必须在同一个组内。 所以有两种方案: - 将两个区间都放在第 1 个组中。 - 将两个区间都放在第 2 个组中。
示例 2:
输入:ranges = [[1,3],[10,20],[2,5],[4,8]] 输出:4 解释: 区间 [1,3] 和 [2,5] 有交集,所以它们必须在同一个组中。 同理,区间 [2,5] 和 [4,8] 也有交集,所以它们也必须在同一个组中。 所以总共有 4 种分组方案: - 所有区间都在第 1 组。 - 所有区间都在第 2 组。 - 区间 [1,3] ,[2,5] 和 [4,8] 在第 1 个组中,[10,20] 在第 2 个组中。 - 区间 [1,3] ,[2,5] 和 [4,8] 在第 2 个组中,[10,20] 在第 1 个组中。
提示:
1 <= ranges.length <= 105ranges[i].length == 20 <= starti <= endi <= 109
解题思路
方法一:排序 + 计数 + 快速幂
我们可以先对区间进行排序,相交的区间进行合并,统计有多少个不相交的区间,记为 。
每个不相交的区间可以选择放在第一组或第二组,所以方案数为 。注意到 可能很大,所以需要对 取模。这里可以使用快速幂求解。
时间复杂度 ,空间复杂度 。其中 为区间个数。
我们也可以不使用快速幂,一旦发现有新的不相交的区间,就将方案数乘 后对 取模。
class Solution:
def countWays(self, ranges: List[List[int]]) -> int:
ranges.sort()
cnt, mx = 0, -1
for start, end in ranges:
if start > mx:
cnt += 1
mx = max(mx, end)
mod = 10**9 + 7
return pow(2, cnt, mod)
复杂度分析
| 指标 | 值 |
|---|---|
| 时间 | Depends on the final approach |
| 空间 | Depends on the final approach |
面试官常问的追问
外企场景- question_mark
Can the candidate use sorting efficiently to simplify the range checking process?
- question_mark
Does the candidate recognize the need for efficient overlap detection?
- question_mark
Is the candidate able to count valid groupings after determining overlap regions?
常见陷阱
外企场景- error
Failing to sort the ranges before checking overlaps, which leads to inefficient or incorrect results.
- error
Not correctly identifying all overlapping ranges, which can result in fewer valid groupings than expected.
- error
Overcomplicating the solution with unnecessary computations or missing the core combinatorial counting aspect.
进阶变体
外企场景- arrow_right_alt
Can the candidate solve the problem with more than two groups of non-overlapping ranges?
- arrow_right_alt
What if ranges could be merged into more than one valid group?
- arrow_right_alt
How would the approach change if you needed to track the exact groupings rather than just counting them?