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| 1 | +### 题目描述 |
| 2 | + |
| 3 | +这是 LeetCode 上的 **[413. 等差数列划分](https://leetcode-cn.com/problems/arithmetic-slices/solution/gong-shui-san-xie-shuang-zhi-zhen-qiu-ji-ef1q/)** ,难度为 **中等**。 |
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| 5 | +Tag : 「双指针」、「模拟」、「数学」 |
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| 8 | + |
| 9 | +如果一个数列 至少有三个元素 ,并且任意两个相邻元素之差相同,则称该数列为等差数列。 |
| 10 | + |
| 11 | +例如,[1,3,5,7,9]、[7,7,7,7] 和 [3,-1,-5,-9] 都是等差数列。 |
| 12 | + |
| 13 | +给你一个整数数组 nums ,返回数组 nums 中所有为等差数组的 子数组 个数。 |
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| 15 | +子数组 是数组中的一个连续序列。 |
| 16 | + |
| 17 | + |
| 18 | +示例 1: |
| 19 | +``` |
| 20 | +输入:nums = [1,2,3,4] |
| 21 | +
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| 22 | +输出:3 |
| 23 | +
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| 24 | +解释:nums 中有三个子等差数组:[1, 2, 3]、[2, 3, 4] 和 [1,2,3,4] 自身。 |
| 25 | +``` |
| 26 | +示例 2: |
| 27 | +``` |
| 28 | +输入:nums = [1] |
| 29 | +
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| 30 | +输出:0 |
| 31 | +``` |
| 32 | + |
| 33 | +提示: |
| 34 | +* 1 <= nums.length <= 5000 |
| 35 | +* -1000 <= nums[i] <= 1000 |
| 36 | + |
| 37 | +--- |
| 38 | + |
| 39 | +### 双指针 |
| 40 | + |
| 41 | +具体的,我们可以枚举 $i$ 作为差值为 $d$ 的子数组的左端点,然后通过「双指针」的方式找到当前等差并最长的子数组的右端点 $j$,令区间 $[i, j]$ 长度为 $len$。 |
| 42 | + |
| 43 | +那么显然,符合条件的子数组的数量为: |
| 44 | + |
| 45 | +$$ |
| 46 | +cnt = \sum_{k = 3}^{len}countWithArrayLength(k) |
| 47 | +$$ |
| 48 | + |
| 49 | +函数 `int countWithArrayLength(int k)` 求的是长度为 $k$ 的子数组的数量。 |
| 50 | + |
| 51 | +不难发现,随着入参 $k$ 的逐步减小,函数返回值逐步增大。 |
| 52 | + |
| 53 | +因此上述结果 $cnt$ 其实是一个 **首项为 $1$,末项为 $len - 3 + 1$,公差为 $1$ 的等差数列的求和结果**。直接套用「等差数列求和」公式求解即可。 |
| 54 | + |
| 55 | +代码: |
| 56 | +```Java |
| 57 | +class Solution { |
| 58 | + public int numberOfArithmeticSlices(int[] nums) { |
| 59 | + int n = nums.length; |
| 60 | + int ans = 0; |
| 61 | + for (int i = 0; i < n - 2; ) { |
| 62 | + int j = i, d = nums[i + 1] - nums[i]; |
| 63 | + while (j + 1 < n && nums[j + 1] - nums[j] == d) j++; |
| 64 | + int len = j - i + 1; |
| 65 | + // a1:长度为 len 的子数组数量;an:长度为 3 的子数组数量 |
| 66 | + int a1 = 1, an = len - 3 + 1; |
| 67 | + // 符合条件(长度大于等于3)的子数组的数量为「差值数列求和」结果 |
| 68 | + int cnt = (a1 + an) * an / 2; |
| 69 | + ans += cnt; |
| 70 | + i = j; |
| 71 | + } |
| 72 | + return ans; |
| 73 | + } |
| 74 | +} |
| 75 | +``` |
| 76 | +* 时间复杂度:$O(n)$ |
| 77 | +* 空间复杂度:$O(1)$ |
| 78 | + |
| 79 | +--- |
| 80 | + |
| 81 | +### 最后 |
| 82 | + |
| 83 | +这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 `No.413` 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先将所有不带锁的题目刷完。 |
| 84 | + |
| 85 | +在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。 |
| 86 | + |
| 87 | +为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode 。 |
| 88 | + |
| 89 | +在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。 |
| 90 | + |
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