Code Review Swift 算法题: 最小面积矩形  Leetcode 的动人之处-白红宇

题目描述: 939. 最小面积矩形

给定在 xy 平面上的一组点，确定由这些点组成的矩形的最小面积，其中矩形的边平行于 x 轴和 y 轴。如果没有任何矩形，就返回 0。

示例 1：输入：[[1,1],[1,3],[3,1],[3,3],[2,2]] 输出：4

示例 2：输入：[[1,1],[1,3],[3,1],[3,3],[4,1],[4,3]] 输出：2

提示： 1 <= points.length <= 500 0 <= points[i][0] <= 40000 0 <= points[i][1] <= 40000 所有的点都是不同的。

官方题解: 通过对角线找点

( 这个中文站没有的，主站有英文的。

中文博客，很多的。

本文，简单大白话讲 )

直觉这么走:

对于数组中的每一对点，设想他们是一个矩形的对角线，然后就简单了。

矩形有两条对角线，如果另外一条对角线上面的点，也在给定的数组里面，就找出了一个满足要求的矩形。

用散列集合确认四个点。

举个例子:

有了两个点 (1, 1) 和 (5, 5) 。看一下 (1, 5) 和 (5, 1) 有没有。

有，就找到了一个满足要求的矩形。然后，找出所有的矩形中，面积最小的。

算法这么走:

把所有的点，放入一个哈希集合。

对于每一对点，如果哈希集合 set 中包含，相关矩形四个不同的顶点，

（换句话说，交换下 x 与 y，如果能在哈希集合中找到另一条对角线的两个点）

该矩形的面积是，一个可能的解。

PS : 使用散列集合，就是找起来方便。化 O(n) 为 O(1).

查找，不是通过元素遍历，是通过哈希值。

散列集合听起来... , 实际就是 Set.

使用哈希，更常见的是字典，字典可以理解为哈希表（散列表）.

缺点就是，算哈希值的时候，有碰撞风险。

(就是集合里面，多个不同的元素，算出来的哈希值相同。

有些尴尬。

一般是把相同哈希值的元素，放入一个数组。查找到这种情况，又是遍历了 )

题解 ( 改进前):

因为 Swift 中的元组没实现哈希协议，

（Python 中的元组，自带哈希）

所以要用散列集合，就要实现坐标的结构体。

我参照了一下这个 StackOverFlow 的，就写出了下面的。

这么写，性能比较差，Leetcode 报超时: Time Limit Exceeded

var hashValue: Int{            return "(\(x),\(y))".hashValue        }复制代码

根据题目的限制，我改进了一下哈希的 get 属性，就通过了

var hashValue: Int{            return x * 100000 + y        }复制代码

（关于 Leetcode 用 Swift 语言答题的, 报超时另一经验是，遍历字符串的时候，先把字符串转化为数组。

Swift 遍历数组的性能，要好一些）

改进前

// 为了利用散列集合，构建结构体     struct Point: Hashable{        var x: Int        var y: Int             init(_ x: Int, _ y: Int) {            self.x = x            self.y = y        }                var hashValue: Int{            return x * 100000 + y        }                static func == (_ lhs: Point, _ rhs: Point) -> Bool{            return lhs.x == rhs.x && lhs.y == rhs.y        }    }            func minAreaRect(_ points: [[Int]]) -> Int {        let newPoints = points.map({ (point: [Int]) -> Point in            return Point(point[0], point[1])        })      // 先把所有有效的点找出来 ( 就是，没有重复的 )        let pointSet = Set(newPoints)        var minArea = Int.max      //  然后两次循环，每一对点，都尝试搭配一次，找出每一个可能的矩形        for point in points{            for innerPoint in points{                if point[0] != innerPoint[0] , point[1] != innerPoint[1] , pointSet.contains(Point(point[0], innerPoint[1])) ,pointSet.contains(Point(innerPoint[0], point[1])) {            // 找出最小的矩形                    minArea = min(minArea, abs((innerPoint[1] - point[1] ) * (innerPoint[0] - point[0])))                }            }        }        if minArea == Int.max {            return 0        }        else{            return minArea        }    }   复制代码

结构体有些冗余，不但实现了 Hashable，还实现了 Hashable 派生出来的 Equatable 协议

Code Review:

算法上的改进（使用数学提升性能，初中的）

for point in points{            for innerPoint in points{                   if ( // ... 判断条件 ) {            // 找出最小的矩形                    minArea = min(minArea, abs((innerPoint[1] - point[1] ) * (innerPoint[0] - point[0])))                }            }        }复制代码

根据解题思路，对角线的两顶点。可以设想一顶点是左下，一顶点是右上，

（因为设想对角线的位置，决定了后面两个点的坐标怎么取）

右上的顶点 x , y 值自然比左下的大，这样就省去了取绝对值的操作。

for lowerLeft in points {            for upperRight in points {                if ( // ... 判断条件 ) {                    let area = (upperRight[0] - lowerLeft[0]) * (upperRight[1] - lowerLeft[1])                    minArea = min(minArea, area)                }            }        }复制代码

Swift 语言上的改进，

这个题目中的 Point 结构体，赋值后，就没有再修改（写入）。可以改 var 为 let .

Swift 4.2 中，如果结构体所有的成员变量都遵守 Hashable协议，

编译器回自动给该结构体创建 Hashable 协议的方法。

struct Point: Hashable {    let x: Int    let y: Int}复制代码

结构体有自己默认的初始化方法，不用补充一个

改进闭包

let newPoints = points.map({ (point: [Int]) -> Point in            return Point(point[0], point[1])        })     let pointSet = Set(newPoints)复制代码

Swift 语言有类型推导特性，就不用显式声明类型了。编译器能够自动推导出参数和返回值的类型

let newPoints = points.map { point in Point(x: point[0], y: point[1]) } let pointSet = Set(newPoints)复制代码

经过上一步的整理，代码比较简洁，可以进一步合并

let pointSet = Set(points.map { point in Point(x: point[0], y: point[1]) })复制代码

改进后的代码:

struct Point: Hashable {        let x: Int        let y: Int    }    func minAreaRect(_ points: [[Int]]) -> Int {        let pointSet = Set(points.map { point in Point(x: point[0], y: point[1]) })        var minArea = Int.max        for lowerLeft in points {            for upperRight in points {                if upperRight[0] > lowerLeft[0]                    && upperRight[1] > lowerLeft[1]                    && pointSet.contains(Point(x: lowerLeft[0], y: upperRight[1]))                    && pointSet.contains(Point(x: upperRight[0], y: lowerLeft[1])) {                    let area = (upperRight[0] - lowerLeft[0]) * (upperRight[1] - lowerLeft[1])                    minArea = min(minArea, area)                }            }        }        return minArea == Int.max ? 0 : minArea    }复制代码

Leetcode 的动人之处挺多的，本文继续 8 看代码的姿势

查看竞赛回顾

( Leetcode 的竞赛很强大，每个星期天都有 )

进入竞赛，

下滑到竞赛回顾，点击感兴趣的一场（就是找到想做的题目）

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点击感兴趣的题目

看到代码。（代码这么多，肯定看不完）

有了 Leetcode 讨论区，为什么还推荐这样看代码？（虽然是很强的人，写的代码）

因为这是竞赛的时候写的代码，很赶时间。哪里有后面的那么多的设计。

很不优雅，糙，快，直观。（大神的代码思路，较容易的理解 ... ）

题目做不出来，可以了解一下。

（想看高手的，可以...

没 dollar 买会员，想做题, 例如第 772 ，靠百度。这里可以看代码思路，）

Leetcode 的精华，是测试用例

测试用例多，有时候各种想不到，让程序员的思维更加周全

例如这道题，有用例 130

这个用例，体会到了我代码的脆弱

if point[0] != innerPoint[0] , point[1] != innerPoint[1] , pointSet.contains(Point(innerPoint[0], point[1])) ,pointSet.contains(Point(innerPoint[1], point[0])) {            // 找出最小的矩形                    minArea = min(minArea, abs((innerPoint[1] - point[1] ) * (innerPoint[0] - point[0])))                }复制代码

另一对顶点的语义，取反了

Leetcode 链接:

感谢