数组元素积的符号

标签: 数组 数学

难度: Easy

已知函数 signFunc(x) 将会根据 x 的正负返回特定值:

  • 如果 x 是正数,返回 1
  • 如果 x 是负数,返回 -1
  • 如果 x 是等于 0 ,返回 0

给你一个整数数组 nums 。令 product 为数组 nums 中所有元素值的乘积。

返回 signFunc(product)

 

示例 1:

输入:nums = [-1,-2,-3,-4,3,2,1]
输出:1
解释:数组中所有值的乘积是 144 ,且 signFunc(144) = 1

示例 2:

输入:nums = [1,5,0,2,-3]
输出:0
解释:数组中所有值的乘积是 0 ,且 signFunc(0) = 0

示例 3:

输入:nums = [-1,1,-1,1,-1]
输出:-1
解释:数组中所有值的乘积是 -1 ,且 signFunc(-1) = -1

 

提示:

  • 1 <= nums.length <= 1000
  • -100 <= nums[i] <= 100

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运行时间: 20 ms

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class Solution:
    def arraySign(self, nums: List[int]) -> int:
        if 0 in nums:
            return 0
        c=[]
        for x in nums:
            if x<0:
                c.append(x)
        if len(c)%2==0:
            return 1
        else:   
            return -1


Explain

此题解的核心思路是通过统计数组中负数的个数和是否包含零来决定乘积的符号。首先,如果数组中包含零,则直接返回0,因为任何数与0相乘都为0。如果数组中没有零,那么题解通过一个循环遍历数组,记录所有负数的个数。最后,根据负数的个数是奇数还是偶数来决定返回1或-1。如果负数个数为偶数,则所有负数的乘积为正,反之为负。

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(n)

# 定义Solution类
class Solution:
    # arraySign函数定义
    def arraySign(self, nums: List[int]) -> int:
        # 检查数组中是否有0,有则直接返回0
        if 0 in nums:
            return 0
        # 初始化负数计数器
        neg_count = 0
        # 遍历数组元素
        for x in nums:
            # 如果元素小于0,增加负数计数器
            if x < 0:
                neg_count += 1
        # 根据负数的个数的奇偶性返回符号
        if neg_count % 2 == 0:
            return 1
        else:
            return -1

Explore

直接计算所有元素的乘积可能会导致计算过程中的整数溢出,特别是当数组中元素个数较多或元素值较大时。而计数负数的方法只关心元素的符号,而不关心其具体数值,避免了溢出的问题,并且计算上更为简洁高效。

实际上,题解中的实现确实只进行了一次数组遍历。在这一次遍历中,既检查了是否存在0,也统计了负数的数量。因此,该算法已经是通过一次遍历完成了所有任务,已是优化的状态。

这可能是题解描述中的一个错误或误解。在提供的代码实现中,并没有使用额外的数组来存储负数。实际上,代码仅通过一个计数器统计负数的数量,这样做更为内存高效。

题解中的方法已经非常高效,因为它只需要一次遍历即可完成任务,时间复杂度为O(n)。对于非常大的数组,这仍然是最优的。只有在极端情况下,如数组极大且存储或访问成本很高时,性能可能会受到影响。然而,在常规情况下,这种方法是适用且有效的。