128.最长连续序列

要再O（n）时间复杂度内找到最长连续数字序列，核心思路是：

1、先用哈希集合unordered_set存储数组所有元素，利用集合的O（1）查找特性；直接在原数组中查找元素的时间复杂度是 O(n)，而哈希集合（unordered_set）的查找时间复杂度是 O(1)（平均情况）。这一点点差异，会让整个算法的时间复杂度发生质的变化。
2、遍历每个元素（for循环），仅当该元素是连续序列的起点（即当num-1不在集合中）时（if条件判断），才向后查找连续数组（while循环），统计序列长度；
3、全程记录最长序列的长度；

这种方式能保证每个元素最多被访问2次（一次遍历，一次作为连续序列被查找）整体时间复杂度为O(n)。

完整代码实现：
#include
#include
#include <unordered_set>
using namespace std;

int longestConsecutive(vector& nums) {

// 1. 将数组元素存入无序集合，去重且支持O(1)查找
unordered_set<int> num_set(nums.begin(), nums.end());
int max_length = 0; // 记录最长连续序列长度

// 2. 遍历集合中的每个元素
for (int num : num_set) {
    // 仅当num是连续序列的起点（num-1不存在）时，才开始统计
    if (num_set.find(num - 1) == num_set.end()) {
        int current_num = num;
        int current_length = 1; // 当前连续序列长度

        // 3. 向后查找连续数字，统计长度
        while (num_set.find(current_num + 1) != num_set.end()) {
            current_num++;
            current_length++;
        }

        // 4. 更新最长长度
        max_length = max(max_length, current_length);
    }
}

return max_length;

}

// 测试用例

int main() {

// 示例1：常规情况
vector<int> nums1 = {100, 4, 200, 1, 3, 2};
cout << "最长连续序列长度：" << longestConsecutive(nums1) << endl; // 输出4（序列1,2,3,4）

// 示例2：空数组
vector<int> nums2 = {};
cout << "最长连续序列长度：" << longestConsecutive(nums2) << endl; // 输出0

// 示例3：单元素数组
vector<int> nums3 = {5};
cout << "最长连续序列长度：" << longestConsecutive(nums3) << endl; // 输出1

// 示例4：重复元素+连续序列
vector<int> nums4 = {0, 3, 7, 2, 5, 8, 4, 6, 0, 1};
cout << "最长连续序列长度：" << longestConsecutive(nums4) << endl; // 输出9（0-8）

return 0;

}

代码关键部分解释：
1、哈希集合初始化：unordered_set num_set(nums.begin(), nums.end())
将数组元素存入集合，自动去重，且后续查找操作的时间复杂度为 O (1)。
2、判断序列起点：if (num_set.find(num - 1) == num_set.end())
只有当 num-1 不在集合中时，num 才是连续序列的第一个元素，避免重复统计（比如遍历到 2 时，若 1 存在，就不需要再从 2 开始统计，因为从 1 开始已经统计过了）。

具体代码解释：
if (num_set.find(num - 1) == num_set.end())

代码片段	含义
num_set	存储数组所有元素的哈希集合（unordered_set）
num_set.find(num - 1)	在集合中查找 num-1 这个数字：- 如果找到，返回指向该元素的迭代器；- 如果没找到，返回 num_set.end()（集合的 “末尾” 迭代器，代表 “没找到”）
== num_set.end()	判断 “查找结果” 是否等于 “末尾迭代器”，即：是否没找到 num-1

unordered_set num_set(nums.begin(), nums.end());

部分	含义
unordered_set	声明一个存储 int 类型元素的无序哈希集合（STL 容器）；unordered_set 是 C++ STL 提供的哈希集合容器，底层基于哈希表实现。
num_set	你定义的这个哈希集合的变量名。
(nums.begin(), nums.end())	传给 unordered_set 构造函数的参数，是一对 “迭代器”：- nums.begin()：指向数组 nums 第一个元素的迭代器；- nums.end()：指向数组 nums 最后一个元素下一个位置的迭代器；这对迭代器共同表示 “数组 nums 的所有元素范围”。

核心原理：范围构造函数
unordered_set 提供了多种构造函数，这里用到的是范围构造函数（Range Constructor），其作用是：
遍历传入的迭代器范围（[begin, end)），把范围内的所有元素依次插入到 unordered_set 中，同时自动去重（因为集合不允许重复元素）

num_set（unordered_set）能自动去重，核心原因是：集合（Set）这种数据结构的本质特性 —— 不允许存储重复元素，这是 C++ STL 中 unordered_set 的设计规则，和底层实现逻辑紧密相关