leetcode-每日一题-No.1450. 在既定时间做作业的学生人数

本文最后更新于 2024-09-01，文章内容可能已经过时。

题目

给你两个整数数组 startTime（开始时间）和 endTime（结束时间），并指定一个整数 queryTime 作为查询时间。

已知，第 i 名学生在 startTime[i] 时开始写作业并于 endTime[i] 时完成作业。

请返回在查询时间 queryTime 时正在做作业的学生人数。形式上，返回能够使 queryTime 处于区间 [startTime[i], endTime[i]]（含）的学生人数。

示例 1：

输入：startTime = [1,2,3], endTime = [3,2,7], queryTime = 4
输出：1
解释：一共有 3 名学生。
第一名学生在时间 1 开始写作业，并于时间 3 完成作业，在时间 4 没有处于做作业的状态。
第二名学生在时间 2 开始写作业，并于时间 2 完成作业，在时间 4 没有处于做作业的状态。
第三名学生在时间 3 开始写作业，预计于时间 7 完成作业，这是是唯一一名在时间 4 时正在做作业的学生。

示例 2：

输入：startTime = [4], endTime = [4], queryTime = 4
输出：1
解释：在查询时间只有一名学生在做作业。

示例 3：

输入：startTime = [4], endTime = [4], queryTime = 5
输出：0

示例 4：

输入：startTime = [1,1,1,1], endTime = [1,3,2,4], queryTime = 7
输出：0

示例 5：

输入：startTime = [9,8,7,6,5,4,3,2,1], endTime = [10,10,10,10,10,10,10,10,10], queryTime = 5
输出：5

提示：

startTime.length == endTime.length
1 <= startTime.length <= 100
1 <= startTime[i] <= endTime[i] <= 1000
1 <= queryTime <= 1000

答案代码

"""
给你两个整数数组 startTime（开始时间）和 endTime（结束时间），并指定一个整数 queryTime 作为查询时间。
已知，第 i 名学生在 startTime[i] 时开始写作业并于 endTime[i] 时完成作业。
请返回在查询时间 queryTime 时正在做作业的学生人数。形式上，返回能够使 queryTime 处于区间 [startTime[i], endTime[i]]（含）的学生人数。

示例 1：
输入：startTime = [1,2,3], endTime = [3,2,7], queryTime = 4
输出：1
解释：一共有 3 名学生。
第一名学生在时间 1 开始写作业，并于时间 3 完成作业，在时间 4 没有处于做作业的状态。
第二名学生在时间 2 开始写作业，并于时间 2 完成作业，在时间 4 没有处于做作业的状态。
第三名学生在时间 3 开始写作业，预计于时间 7 完成作业，这是是唯一一名在时间 4 时正在做作业的学生。

示例 2：
输入：startTime = [4], endTime = [4], queryTime = 4
输出：1
解释：在查询时间只有一名学生在做作业。

示例 3：
输入：startTime = [4], endTime = [4], queryTime = 5
输出：0

示例 4：
输入：startTime = [1,1,1,1], endTime = [1,3,2,4], queryTime = 7
输出：0

示例 5：
输入：startTime = [9,8,7,6,5,4,3,2,1], endTime = [10,10,10,10,10,10,10,10,10], queryTime = 5
输出：5
 

提示：
startTime.length == endTime.length
1 <= startTime.length <= 100
1 <= startTime[i] <= endTime[i] <= 1000
1 <= queryTime <= 1000
"""


class Solution(object):
    def busyStudent(self, startTime, endTime, queryTime):
        """
        :type startTime: List[int]
        :type endTime: List[int]
        :type queryTime: int
        :rtype: int
        """
        # 解法1：基本循环
        # count = 0
        # for i in range(len(startTime)):
        #     if startTime[i] <= queryTime <= endTime[i]:
        #         count += 1
        # return count

        # 解法2：列表推导式
        return sum(startTime[i] <= queryTime <= endTime[i] for i in range(len(startTime)))

        # 解法3：内置函数调用
        # return sum(start <= queryTime <= end for start, end in zip(startTime, endTime))


if __name__ == '__main__':
    startTime = [1, 2, 3]
    endTime = [3, 2, 7]
    queryTime = 4
    print(Solution().busyStudent(startTime, endTime, queryTime))

if __name__ == '__main__':
    startTime = [4]
    endTime = [4]
    queryTime = 4
    print(Solution().busyStudent(startTime, endTime, queryTime))

if __name__ == '__main__':
    startTime = [1, 1, 1, 1]
    endTime = [1, 3, 2, 4]
    queryTime = 7
    print(Solution().busyStudent(startTime, endTime, queryTime))

if __name__ == '__main__':
    startTime = [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
    endTime = [10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10]
    queryTime = 5
    print(Solution().busyStudent(startTime, endTime, queryTime))

结果分析

题目要求找到 queryTime 时正在做作业的学生人数，第 i 名学生的起始时间 startTime[i] 和完成时间 endTime[i] 如果满足 startTime[i]≤queryTime≤endTime[i]，则可知该名学生在 queryTime 时一定正在作业。我们遍历所有学生的起始时间和结束时间，统计符合上述条件的学生总数即可。

解法1：基本循环

count = 0
for i in range(len(startTime)):
    if startTime[i] <= queryTime <= endTime[i]:
        count += 1
return count

时间复杂度：O(n)，其中 (n) 是 startTime 或 endTime 列表的长度。因为需要遍历整个列表一次。
空间复杂度：O(1)，只需要常量级别的额外空间。

解法2：列表推导式

return sum(startTime[i] <= queryTime <= endTime[i] for i in range(len(startTime)))

时间复杂度：O(n)，同样需要遍历整个列表一次。
空间复杂度：O(1)，虽然使用了列表推导式，但由于是直接传给 sum 函数求和，并不会创建一个完整的临时列表。

解法3：内置函数调用

return sum(start <= queryTime <= end for start, end in zip(startTime, endTime))

时间复杂度：O(n)，遍历 startTime 和 endTime 的配对元素一次。
空间复杂度：O(1)，使用 zip 函数生成迭代器，不需要额外存储整个配对列表。

总结：

这三种方法的时间复杂度都是 O(n)，即线性时间复杂度。

空间复杂度均为 O(1)，即常数空间复杂度，因为它们都不需要额外的与输入规模相关的存储空间。