LeetCode 热题 100_最长连续序列(3_128_中等_C++)（哈希表)（unordered_set；for(const int&num:nums)

题目描述：

给定一个未排序的整数数组 nums ，找出数字连续的最长序列（不要求序列元素在原数组中连续）的长度。

请你设计并实现时间复杂度为 O(n) 的算法解决此问题。

输入输出样例：

示例 1：
输入：nums = [100,4,200,1,3,2]
输出：4
解释：最长数字连续序列是 [1, 2, 3, 4]。它的长度为 4。

示例 2：
输入：nums = [0,3,7,2,5,8,4,6,0,1]
输出：9

提示：
0 <= nums.length <= 10⁵
-10⁹ <= nums[i] <= 10⁹

题解：

解题思路：

思路一（暴力破解法）：
1、先进行排序后，再进行查找最长连续序列（注意重复元素的处理）。

2、复杂度分析：
① 时间复杂度：O(nlogn)。sort排序为O(nlogn)，遍历查找最长连续序列为O(n)。
② 空间复杂度：：O(1)

思路二（哈希表）：
1、建立哈希表unordered_set，移除重复元素（增加查找的速度）。
例： [0,3,7,2,5,8,4,6,0,1]降重后为[0,3,7,2,5,8,4,6,1]

2、查找哈希表中连续序列的开始元素并记录连续序列的长度（通过查找哈希表中是否含有比其小1的元素进判断是否是开始元素，如果为开始元素，则开始记录连续长度。）

例：[100,4,200,1,3,2]中从元素100开始，99不在哈希表中则100为连续序列的开始元素，连续序列长度为1。再判断4，3存在哈希表中则不记录连续长度。再判断下一个元素，依次进行下去。

3、通过比较记录的连续长度挑选出最长连续序列。
4、复杂度分析：
① 时间复杂度：O(n)，边查找边判断连续长度所以时间复杂度为O(n)
② 空间复杂度：O(n)，创建哈希表O(n)

代码实现（思路二）：

在这里插入代码片
#include
#include
#include  
using namespace std;
int longestConsecutive(vector<int>& nums) {
        unordered_set<int> num_set;//指定vector中的元素为int类型 
    	//转换成哈希表，去除重复元素
        for(const int&num:nums){    
            num_set.insert(num);
        }
        
        int longesStreak = 0;  //用于存放最长连续序列 
        for(const int&num:num_set){
            if(!num_set.count(num-1)){ //如果不存在比这个数小1的元素，从这个数字开始计数 
                int currentNum=num;
                int currentStreak=1; 
                while(num_set.count(currentNum+1)){//查找从num这个数开始连续数字 
                    currentNum+=1;     //数字进行连续变化（+1） 
                    currentStreak+=1;  //长度+1 
                }
                longesStreak=max(longesStreak,currentStreak);//记录最长长度 
            }
        }
        return longesStreak;
    }


int main(){
	vector<int> nums={0,3,7,2,5,8,4,6,0,1};  
	//形参是什么形式就需要实参什么形式 
	int result=longestConsecutive(nums);
	cout<<result;
	return 0;
}

部分代码解读

#include  
/*unordered_set是一种基于哈希表（hash table）实现的无序集合。 
高效的、无序的、唯一的整型元素集合，适用于需要快速查找、插入和删除操作的场景。 
无序性:元素存放不按顺序 
唯一性:插入一个已经存在的元素，该操作将不会改变集合的内容。
哈希表实现:查找、插入和删除操作时间复杂度为O(1),在最坏情况下退化为O(n)
insert(value):插入一个元素
find(value):查找一个元素是否存在于集合中，比较返回的迭代器与 end()，以确定元素是否存在：mySet.find(elementToFind)==mySet.end()
erase(value):从集合中删除一个元素。如果元素存在，则删除它；否则，不做任何操作。
size():返回集合中元素的数量
empty():检查集合是否为空
count(value):返回value元素的个数，因进行了降重所以只有0（不存在value）或1（有1个value）
*/ 

//由于使用了引用（&），它避免了为每个元素创建副本。
//特别是在处理大型数据结构或对象时，这样可以节省内存和提高性能。
//由于使用了 const，在循环体内无法修改 num 的值，这有助于防止意外修改原始数据。
for(const int&num:nums){    
            num_set.insert(num);
}

unordered_map和unordered_set对比及用法请点击此链接
LeetCode 热题 100_最长连续序列(3_128)原题链接
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