查找数字数组中两个最接近元素之间的距离

Question

所以我从我购买的这本书中自学了算法,并且我有一个伪代码,用于查找数字数组中两个最简洁元素之间的距离

MinDistance(a[0...n-1])
Input: Array A of numbers
Output: Minimum Distance between two of its elements
dMin <- maximum integer

for i=0 to n-1 do
   for j=0 to n-1 do
      if i!=j and | A[i] - A[j] | < dMin
        dMin = | A[i]-A[j] |
return dMin

但是,我想对这个算法解决方案进行改进.改变已经存在的东西,或者一起重写.有人可以帮忙吗？我用Java编写函数和类来测试伪代码？那是对的吗？再一次,我怎样才能从效率的角度来改善它.

//Scanner library allowing the user to input data
import java.lang.Math.*;

public class ArrayTester{
    //algorithm for finding the distance between the two closest elements in an array of numbers
    public int MinDistance(int [] ar){
    int [] a = ar;
    int aSize = a.length;
    int dMin = 0;//MaxInt
    for(int i=0; i< aSize; i++)
    {
        for(int j=i+1; j< aSize;j++)
        {   
            dMin = Math.min(dMin, Math.abs( a[i]-a[j] );
        }
    }
    return dMin;
}

    //MAIN
    public static void main(String[] args){

        ArrayTester at = new ArrayTester();
        int [] someArray = {9,1,2,3,16};
        System.out.println("NOT-OPTIMIZED METHOD");
        System.out.println("Array length = "+ someArray.length);
        System.out.println("The distance between the two closest elements: " + at.MinDistance(someArray));

    } //end MAIN

} //END CLASS

所以我更新了函数以最小化调用Math.abs两次.我还能做些什么呢？如果我要用sort重写它,它会改变我的for循环吗,或者它会在理论上运行得更快.

public int MinDistance(int [] ar){
        int [] a = ar;
        int aSize = a.length;
        int dMin = 0;//MaxInt
        for(int i=0; i< aSize; i++)
        {
            for(int j=i+1; j< aSize;j++)
            {   
                dMin = Math.min(dMin, Math.abs( a[i]-a[j] );
            }
        }
        return dMin;
    }

Answer 1

一个明显的效率改进:首先排序整数,然后你可以查看相邻的整数.任何数字都将最接近其邻居向上或向下.

这将复杂性从O(n ²)改变为O(n log n).不可否认的是,n显示的小值不会产生显着差异,但就理论复杂性而言,它很重要.

您可能想要进行一次微优化:使用局部变量来存储结果Math.abs,如果结果小于最小值,则无需重新计算.或者,您可能想要使用dMin = Math.min(dMin, Math.abs(a[i] - a[j])).

请注意,您需要注意边界条件 - 如果您允许负数,则减法可能会溢出.