插入区间

2023-11-09 11:01:05 浏览数 (1)

给你一个 无重叠的按照区间起始端点排序的区间列表。

在列表中插入一个新的区间,你需要确保列表中的区间仍然有序且不重叠(如果有必要的话,可以合并区间)。

示例 1:

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输入:intervals = [[1,3],[6,9]], newInterval = [2,5]
输出:[[1,5],[6,9]]

示例 2:

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输入:intervals = [[1,2],[3,5],[6,7],[8,10],[12,16]], newInterval = [4,8]
输出:[[1,2],[3,10],[12,16]]
解释:这是因为新的区间 [4,8] 与 [3,5],[6,7],[8,10] 重叠。

示例 3:

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输入:intervals = [], newInterval = [5,7]
输出:[[5,7]]

示例 4:

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输入:intervals = [[1,5]], newInterval = [2,3]
输出:[[1,5]]

示例 5:

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输入:intervals = [[1,5]], newInterval = [2,7]
输出:[[1,7]]

思路与算法

在给定的区间集合

互不重叠的前提下,当我们需要插入一个新的区间

时,我们只需要:

  • 找出所有与区间

重叠的区间集合

中的所有区间连带上区间

合并成一个大区间;

  • 最终的答案即为不与

重叠的区间以及合并后的大区间。

这样做的正确性在于,给定的区间集合中任意两个区间都是没有交集的,因此所有需要合并的区间,就是所有与区间

重叠的区间。

并且,在给定的区间集合已经按照左端点排序的前提下,所有与区间

重叠的区间在数组

中下标范围是连续的,因此我们可以对所有的区间进行一次遍历,就可以找到这个连续的下标范围。

当我们遍历到区间

时:

    如果

,说明

不重叠并且在其左侧,我们可以直接将

加入答案;

    如果

,说明

不重叠并且在其右侧,我们可以直接将

加入答案;

    如果上面两种情况均不满足,说明

重叠,我们无需将

加入答案。此时,我们需要将

合并,即将

更新为其与

的并集。

那么我们应当在什么时候将区间

加入答案呢?由于我们需要保证答案也是按照左端点排序的,因此当我们遇到第一个 满足

的区间时,说明以后遍历到的区间不会与

重叠,并且它们左端点一定会大于

的左端点。此时我们就可以将

加入答案。特别地,如果不存在这样的区间,我们需要在遍历结束后,将

加入答案。

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class Solution {
public:
    vector<vector<int>> insert(vector<vector<int>>& intervals, vector<int>& newInterval) {
        int left = newInterval[0];
        int right = newInterval[1];
        bool placed = false;
        vector<vector<int>> ans;
        for (const auto& interval: intervals) {
            if (interval[0] > right) {
                // 在插入区间的右侧且无交集
                if (!placed) {
                    ans.push_back({left, right});
                    placed = true;                    
                }
                ans.push_back(interval);
            }
            else if (interval[1] < left) {
                // 在插入区间的左侧且无交集
                ans.push_back(interval);
            }
            else {
                // 与插入区间有交集,计算它们的并集
                left = min(left, interval[0]);
                right = max(right, interval[1]);
            }
        }
        if (!placed) {
            ans.push_back({left, right});
        }
        return ans;
    }
};

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