373. Find K Pairs with Smallest Sums #25

colorbox · 2024-09-09T16:00:35Z

nittoco/leetcode#33
hroc135/leetcode#9
ryoooooory/LeetCode#17
TORUS0818/leetcode#12
Yoshiki-Iwasa/Arai60#9
seal-azarashi/leetcode#10
kazukiii/leetcode#11
Ryotaro25/leetcode_first60#11
fhiyo/leetcode#13
Mike0121/LeetCode#20
sakupan102/arai60-practice#11
shining-ai/leetcode#10
hayashi-ay/leetcode#66
https://discord.com/channels/1084280443945353267/1192736784354918470/1220669329335648346
https://discord.com/channels/1084280443945353267/1183683738635346001/1187326805015810089
https://discord.com/channels/1084280443945353267/1200089668901937312/1222573940610695341

nodchip · 2024-09-12T14:32:52Z

373/step1.cpp

+class Solution {
+public:
+  vector<vector<int>> kSmallestPairs(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, int k) {
+    long long int left = nums1.front() + nums2.front();


整数は 2 つまでしか足されず、 -10⁹ <= num <= 10⁹ のため、 int の範囲を超えることはありません。よって int で十分だと思います。また、 long long int はあまり見かけません。古いコードだと long long、比較的新しいコードだと、ビット幅が決まっている int64_t を使うように思います。

ありがとうございます、こちらintで十分ですね。

int64_t勉強になります。
https://cpprefjp.github.io/reference/cstdint/int64_t.html

nodchip · 2024-09-12T14:35:04Z

373/step1.cpp

+        continue;
+      }
+      int count = it - nums2.begin();
+      count_sum += count;


このあとには

if (count_sum > limit) { return limit; }

はいらないのでしょうか？

たぶん、これ結果的には動きますね。二分探索で、limit 以上の部分と未満の部分の境界を探すという動きをしているので。

これは既存のif節を消す、もしくはこの行に

if (count_sum > limit) { return limit; }

を追加するほうが挙動が一貫するので良いですね
今の実装だと挙動が一貫していないのでよくなさそうです

nodchip · 2024-09-12T14:36:27Z

373/step1.cpp

+    int count_sum = 0;
+    for (int num1 : nums1) {
+      auto it = upper_bound(nums2.begin(), nums2.end(), num - num1);
+      if (it == nums2.end()) {


どちらのケースも
count_sum += std::distance(nums2.begin(), it);
と書けると思います。

ありがとうございます、これはdistanceを使用して分岐をなくすほうがシンプルですね。

nodchip · 2024-09-12T14:37:41Z

373/step1.cpp

+  };
+
+  int count_less_pairs(vector<int> nums1, vector<int>nums2, int num, int limit) {
+    int count_sum = 0;


count_sum という変数名は count が動詞のように見え、関数名のように感じられました。 num_pairs はいかがでしょうか？

ありがとうございます、確かに動詞になる単語が先頭にあると関数っぽく見えますね・・・

nodchip · 2024-09-12T14:39:13Z

373/step1.cpp

+  vector<vector<int>> kSmallestPairs(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, int k) {
+    long long int left = nums1.front() + nums2.front();
+    long long int right = nums1.back() + nums2.back() + 1;
+    long long int mid;


mid は while 文の中でしか使わないため、 while 文の中で定義したほうが良いと思います。一般に変数のスコープは、短いほうが、読んだときに認知負荷が低くなり、読みやすくなると思います。

たしかにここにmidがあるのはおかしいですね

nodchip · 2024-09-12T14:56:27Z

373/step1.cpp

+    long long int left = nums1.front() + nums2.front();
+    long long int right = nums1.back() + nums2.back() + 1;
+    long long int mid;
+    while (left + 1 < right) {


この二分探索は、 2 つの整数の和が i 以下となるようなペアの数が k 以上となるような最小の i を求めていますよね。その場合、 [false, false, ... false, true, ... true] と並んだ配列のうち、一番左の true の位置を求める問題と帰着できると思います。この問題を解くにあたり、区間は半開区間で考えて良いと思います。半開区間で考えた場合、 count < k の場合は、 mid の位置は false となるので、区間を狭めたときに mid の位置は区間に含めないようにしたいです。そのため、 left = mid + 1 となると思います。また、最終的に left の位置に一番左の true がきますので、以降は left を参照するのが正しいと思います。ご確認いただいてもよろしいでしょうか？

ありがとうございます、なるほど、最終的にleftとrightが一致するように二分探索を組むということですね。

nodchip · 2024-09-12T14:57:41Z

373/step1.cpp

+    priority_queue<SumPair> sum_pairs;
+    for (int num1 : nums1) {
+      for (int num2 : nums2) {
+        if (num1 + num2 > right) {


right が何を表しているか分かりづらいため、いちど max_sum 等、別の変数名を割り当てたほうがよいと思います。

たしかにrightのまま使うと意味不明ですね

nodchip · 2024-09-12T15:01:13Z

373/step2.cpp

+class Solution {
+ public:
+  vector<vector<int>> kSmallestPairs(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, int k) {
+    priority_queue<SumIndex, vector<SumIndex>, greater<SumIndex>> sum_index;


greater を使わず、 operator < を定義したほうがシンプルだと思います。

デフォルトで最小値を取り出すpriority_queueに対して、演算子の定義で最大を取り出すようにすると逆に分かりづらくなると思い、このようにしていました。

なにをもって大小関係とするかは定義によるので、シンプルにできる方を選択するという理解をしました。

nodchip · 2024-09-12T15:03:58Z

373/step2.cpp

+ private:
+  struct SumIndex {
+    int sum;
+    vector<int> index;


vector は値を格納するにあたりヒープメモリを確保するため、定数倍重くなります。避けられるのであれば避け、 step3_2 のように、固定長配列や、変数複数個を使ったほうがよいと思います。

なるほど、ありがとうございます。
vectorの利用には気をつけます。

nodchip · 2024-09-12T15:05:35Z

373/step3_1.cpp

+class Solution {
+public:
+  vector<vector<int>> kSmallestPairs(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, int k) {
+    priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, greater<vector<int>>> sum_index;


要素を vector にすると、何番目の要素が何を表しているのか把握しにくく、読みにくく感じます。構造体を定義し、 operator < を定義してあげたほうが、読んでいてわかりやすいと思います。

ありがとうございます、たしかにそのとおりですね。

austyhooong · 2024-09-13T16:16:34Z

373/step1.cpp

+        if (num1 + num2 > right) {
+          break;
+        }
+        sum_pairs.push({num1 + num2, {num1, num2}});


ありがとうございます、pushよりもこちらのほうが効率が良さそうですね
https://ja.cppreference.com/w/cpp/container/priority_queue/emplace

austyhooong · 2024-09-13T16:18:00Z

373/step1.cpp

+
+  struct SumPair {
+    int sum;
+    vector<int> pair;


そのままtuple<int,int,int>使ってもいいのかなと思いました

tupleは何が何を意味しているのかが分かりづらくなるので使いませんでした。

ryoooooory · 2024-09-15T02:37:50Z

373/step3_1.cpp

+    set<vector<int>> visited;
+    vector<vector<int>> answer;
+    sum_index.push({0, 0, 0});
+    while (answer.size() < k && sum_index.size() > 0) {


個人の好み的なところもありますが、不等号の向きを＜で統一するという方針もありますね

ありがとうございます、統一しておくと読みやすくなりそうですね。

ryoooooory · 2024-09-15T02:38:44Z

373/step3_1.cpp

+      int j = sum_index.top()[2];
+      sum_index.pop();
+      answer.push_back({nums1[i], nums2[j]});
+      if (i + 1 < nums1.size() && !visited.contains({i + 1, j})) {


少し引数の管理が難しいですがこの処理は大体共通なので外だしする手もあるかとおもいます

ここは外に出すと逆に複雑になってしまいそうなので、共通化などせずにこのようにしています。

ryoooooory · 2024-09-15T02:39:24Z

373/step3_1.cpp

+        sum_index.push({nums1[i + 1] + nums2[j], i + 1, j});
+        visited.insert({i + 1, j});
+      }
+      if (j + 1 < nums2.size() && !visited.contains({i, j + 1})) {


ちなみにvisitedを使わない方法もありますのでご参考までに
ryoooooory/LeetCode#17

ありがとうございます、参考にさせていただきます。

seal-azarashi · 2024-09-19T05:04:32Z

373/step3_3.cpp

+    priority_queue<SumIndex, vector<SumIndex>, greater<SumIndex>> sum_index;
+    vector<vector<int>> minimum_k_pair;
+    set<vector<int>> visited;
+    sum_index.push({nums1[0] + nums2[0], 0, 0});
+    while (minimum_k_pair.size() < k && sum_index.size() > 0) {
+      int i = sum_index.top().num1_index;
+      int j = sum_index.top().num2_index;
+      sum_index.pop();
+      minimum_k_pair.push_back({nums1[i], nums2[j]});
+      if (i + 1 < nums1.size() && !visited.contains({i + 1, j}) && (j == 0 || visited.contains({i + 1, j - 1}))) {
+        sum_index.push({nums1[i + 1] + nums2[j], i + 1, j});
+        visited.insert({i + 1, j});
+      }
+      if (j + 1 < nums2.size() && !visited.contains({i, j + 1}) && (i == 0 || visited.contains({i - 1, j + 1}))) {
+        sum_index.push({nums1[i] + nums2[j + 1], i, j + 1});
+        visited.insert({i, j + 1});
+      }
+    }
+    return minimum_k_pair;


結構行数が多いので、ある程度の粒度で関数に切り出したり、空白行が入っているともっと見通しが良くなるなと思いました。

seal-azarashi · 2024-09-19T05:08:40Z

373/step3_2.cpp

手前味噌ですが、先に片方の配列の先頭要素と、もう片方の配列の要素全ての pair を priority queue をに入れてから処理を続ける方法もありますので参考までに: seal-azarashi/leetcode#10 (comment)

ありがとうございます、参考にします。

seal-azarashi · 2024-09-19T05:11:49Z

373/step3_3.cpp

+      int i = sum_index.top().num1_index;
+      int j = sum_index.top().num2_index;


SumIndex では num~_index と命名されているものが i, j となるのに少し違和感を感じました。while 文の中でだけ、頭の中で変数名マップを張っていないと正確に実装が理解出来ないので、読みづらくなりそうだなという印象です。
とはいえ今の実装でそのまま num~_index に置き換えると文字数が大変多くなってしまうのは悩ましいところです...

numX_indexにしてしまうと一行が長くなってしまうのでこのようにしていました。
i,jが分かりづらいというのはごもっとですね。
#25 (comment)
と合わせて、関数抽出などで何か改善できそうな気がします。

nittoco · 2024-09-21T12:36:05Z

373/step3_2.cpp

+    priority_queue<SumIndex, vector<SumIndex>, greater<SumIndex>> sum_index;
+    set<vector<int>> visited;
+    vector<vector<int>> minimum_k_pairs;
+    sum_index.push({nums1[0] + nums2[0], 0, 0});


個人的には、sumとindexが入っていることはここを見る(もしくはstructの中身を見る)かすればすぐわかるので、やや冗長に感じました。
どちらかというと、これがK番目までに入る「候補」である(実際にK番目までに入ると決まったわけではない)ということを知りたいので、candidatesなどの方がいいかなと思いました。

なるほど、ありがとうございます。
「候補」のニュアンスをもたせるほうがコードの中身がわかりやすくなりそうですね。

oda · 2024-09-26T15:34:53Z

373/step1.cpp

+    }
+  };
+
+  int count_less_pairs(vector<int> nums1, vector<int>nums2, int num, int limit) {


ここ、vector が毎回コピーされますね。

これは良くないですね・・・
ありがとうございます

oda · 2024-09-26T15:46:03Z

373/step2.cpp

+    int sum;
+    vector<int> index;
+
+    bool operator> (const SumIndex& other) const {


https://brevzin.github.io/c++/2019/07/28/comparisons-cpp20/
比較演算子を定義するのは色々と大変な話があるので話半分に目を通しておくといいでしょう。話半分にです。

ありがとうございます、読んでおきます。

oda · 2024-09-26T15:49:14Z

373/step3_3.cpp

+      int i = sum_index.top().num1_index;
+      int j = sum_index.top().num2_index;


https://en.cppreference.com/w/cpp/language/structured_binding
C++17 以降で良ければ、structured binding が使えます。

なるほど、ありがとうございます。

colorbox added 2 commits September 9, 2024 23:04

Add step1,2,3

0b1016e

Add another step3

1caed4a

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Add some solves

6d393cd

colorbox force-pushed the 373 branch from 614dc4f to 6d393cd Compare October 24, 2024 12:38

colorbox merged commit afba9a0 into main Jan 19, 2025

colorbox deleted the 373 branch January 19, 2025 14:10

		int i = sum_index.top().num1_index;
		int j = sum_index.top().num2_index;

373. Find K Pairs with Smallest Sums #25

373. Find K Pairs with Smallest Sums #25

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colorbox commented Sep 9, 2024 • edited Loading Uh oh! There was an error while loading. Please reload this page.

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