【leetcode】刷题指南
刷题策略
- 第一遍刷企业top面试题简单题，记录每题的解答过程，出乎意料的题记录到这里。
- 按解题模式刷题，每个模式刷3题。这里将leetcode题目分为了几个模式。
- 标准库中的数据结构和算法，学会它们的基本使用方法。
- 参加leetcode每周的周赛，适应面试节奏。
- 适应牛客网编程规则。这点很重要，平常面试大多用牛客网进行网上笔试，其需要自己写main函数，自己读取输入，自己按照格式进行输出，若平时只是刷leetcode没练过，第一次遇到肯定懵逼，这里强烈推荐OJ在线编程常见输入输出练习场
- 查漏补缺。刷企业top面试题中等题，同时计算时间复杂度和空间复杂度，并总结答题模板和套路。
- 刷牛客上的题。面试不仅仅是算法题，还有许多选择题，智力题，有些时候不需要撕算法，但是要计算复杂度。
TODO
- 素数筛子，这里还有这里
知识点总结
- 【leetcode】高频题目整理_所有题目汇总篇( High Frequency Problems, All Problems )
- 【数据结构】二叉树结构
- 总结二叉树的遍历方法（广度优先遍历、深度优先遍历以及前序、中序、后序遍历）
- 异或知识点：
- 一个数与自己异或，结果为0。例如
1 ^ 1 = 0 - 任何数与0异或，结果为这个数本身。例如
3 ^ 0 = 3，b1010 ^ b0000 = b1010 - 二进制的0或1与1异或，结果为对这一位取反。例如
b1010 ^ b1111 = b0101 - 异或满足
结合律：(a ^ b) ^ c = a ^ (b ^ c)和交换律a ^ b = b ^ a
- 一个数与自己异或，结果为0。例如
- 反转也个vector记得只需要遍历(size+1)/2的元素，不要遍历完所有的元素。
- leetcode中C++常用的stl数据结构（使用频率从高到低）：
- vector
- string
- unordered_map
- queue
- priority_queue
- pair
- stack
- lists（目前没用过）
- set（目前没用过）
- int value = - (1<<31); 会报错
- int value = 1<<31 - 1;得到结果为
1073741824，因为<<优先级较低，执行的是1<<(31-1)。 - 类型最大最小值。在标准头文件
INT_MAX表示int类型的最大值。类似的还有很多，详情见这里。在新版本C++中，又提供了头文件std::numeric_limits获取int类型最小值。这些头文件中leetcode都默认include了::min()
一些小技巧
- 异或。两个相同的数异或的结果为0，任何数与0异或的结果为这个数本身。
- 检查一个float变量x是否为整数数。C++中好像没有很好的又简单的方法，可以判断
x-(int)x<1e-8为true则x可看作整数。 - 头文件
numeric_limits可以返回对应类型(这里是int)的最大值。同理，::max() numeric_limits返回对应类型(这里是int)的最小值。::min() - leetcode执行时间运行所有测试用例的总耗时。
- leetcode执行不同测试用例时，全局遍历值会保留，所以若数据范围小于一定值，如1e4的量级时，可以采用第一次执行时暴力计算范围内所有可能的结果，存放到全局变量，后续执行时只需要查表就好，这样整个代码逻辑会非常简单。具体例子可题目 【leetcode】5178. 四因数( Four Divisors)
TODO的题目
需要再次TODO的题目。
- 【leetcode】53. 最大子序和(Maximum Subarray)：我的题解，只写出了暴力法
- 【leetcode】69. x 的平方根( Sqrt(x) )：我的解法，只写出了暴力法，二分法有些问题
- 【leetcode】70. 爬楼梯( Climbing Stairs )：我的解法只实现了3种。官方题解有6中解法，有时间看一看
- 【leetcode】121. 买卖股票的最佳时机( Best Time to Buy and Sell Stock )，我的解法。官方题解区有人总结了股票问题的解题模板，看一下。
- 【leetcode】169. 多数元素( Majority Element ) | 我的解答 | 官方题解有很多种方法：排序法，随机法，分治法，投票法。（分治和投票没看懂）
- 【leetcode】172. 阶乘后的零( Factorial Trailing Zeroes ) | 我的解答
- 【leetcode】189. 旋转数组( Rotate Array ) | 我的解答 | 官方题解3的核心是他的数学证明，其证明了回到原点后为什么是从相邻的下一个元素开始，而不是下下个或下下下个开始；其还证明了为什么操作了n次后就保证将数组旋转完毕（这一点的证明，需要证明每一次操作都一定能将一个元素放到正确位置上）
- 【leetcode】190. 颠倒二进制位( Reverse Bits ) | 我的解答 | 如果函数会被多次调用，如何优化速度？
- 【leetcode】191. 位1的个数( Number of 1 Bits ) | 我的解答 | 官方的n&(n-1)值得借鉴，另外看到别人贴java中integer类的方法（我觉得这种方法本质是把每一位二进制作为十进制数相加，例如1011的汉明权重就为1+0+1+1=3），常数步骤就能算出。最后，如果函数会被多次调用，如何优化速度？
- 【leetcode】198. 打家劫舍( House Robber ) | 我的解答 | 官方题解的动态规划太简洁了。wang的解法也很好，递归加缓存，以及动态规划模板。
- 【leetcode】202. 快乐数( Happy Number ) | 我的解答 | 本题有个问题，一是如何证明不存在无限但不循环的情况，一开始没想通，写不出来。
- 【leetcode】412. Fizz Buzz( Fizz Buzz ) | 我的解答 | 这类体没有什么套路，就模拟整个过程。但是也可以有好的编程方式使得代码更易于维护，例如官方题解
- 剑指 Offer 40. 最小的k个数 | 快速选择学习一下。
- 剑指 Offer 57. 和为s的两个数字 | 因为数组已经排序过，写一下分治+二分的写法。
- 剑指 Offer 11. 旋转数组的最小数字 | 尝试O(logN)复杂度
- 剑指 Offer 17. 打印从1到最大的n位数 | 参考并实现剑指offer书上大数的打印方法。
- 剑指 Offer 04. 二维数组中的查找 | 尝试线性时间复杂度的方法
题目分类
模拟题
模拟题指的是没有特别的方法，按照题目要求用代码模拟每个步骤，最终得到结果。（当然也有的题可以通过数学或其他方法直接得到答案）
- 【leetcode】5336. 上升下降字符串( Increasing Decreasing String ) | 我的解答
位操作
- 【leetcode】136. 只出现一次的数字( Single Number ) | 我的思路
- 【leetcode】191. 位1的个数( Number of 1 Bits ) | 我的解答 | 官方的n&(n-1)值得借鉴，另外看到别人贴java中inter类的方法，常数步骤就能算出。最后，如果函数会被多次调用，如何优化速度？
- 【leetcode】190. 颠倒二进制位( Reverse Bits ) | 我的解答 | 如果函数会被多次调用，如何优化速度？
- 【leetcode】268. 缺失数字( Missing Number ) | 我的解答
- 【leetcode】371. 两整数之和( Sum of Two Integers ) | 我的解答
双指针
- 【leetcode】141. 环形链表( Linked List Cycle ) | 我的思路
- 【leetcode】160. 相交链表( Intersection of Two Linked Lists ) | 我的思路
- 【leetcode】202. 快乐数( Happy Number ) | 我的解答
- 【leetcode】234. 回文链表( Palindrome Linked List ) | 我的解答
投票法
- 【leetcode】169. 多数元素( Majority Element ) | 我的解答
随机法
- 【leetcode】169. 多数元素( Majority Element ) | 我的解答
数学法
- 【leetcode】172. 阶乘后的零( Factorial Trailing Zeroes ) | 我的解答
- 【leetcode】204. 计数质数( Count Primes ) | 我的解答
- 【leetcode】268. 缺失数字( Missing Number ) | 我的解答
- 【leetcode】326. 3的幂( Power of Three ) | 或者提前算好所有结果
- 【leetcode】279. 完全平方数( Perfect Squares ) | 参考题解，还有这个更清楚的解释 | 四平方数定理： 任何一个正整数都可以表示成不超过四个整数的平方之和。推论：满足四数平方和定理的数n（四个整数的情况），必定满足 n=4^a(8b+7)。
- 【leetcode】5361. 圆和矩形是否有重叠 | 我的解答 | 暴力法，区域划分法（普适思路）、数学法
反转法
- 【leetcode】189. 旋转数组( Rotate Array ) | 我的解答
- 【leetcode】234. 回文链表( Palindrome Linked List ) | 我的解答
动态规划
- 【leetcode】198. 打家劫舍( House Robber ) | 我的解答 | 官方题解的动态规划太简洁了
- 【leetcode】213. 打家劫舍 II | 错了好多次
- 【leetcode】337. 打家劫舍 III | 它那个最有子问题想不明白，一定比记忆化好吗？
- 【leetcode】5419. 两个子序列的最大点积 | dp的初始值设置为多少需要好好考虑，一开始用的递归，但是初始值不会设置，导致一直出错。
- 【leetcode】10. 正则表达式匹配 | 这个居然能用动态规划做
- 【leetcode】5. 最长回文子串 | 不太熟，需要二刷，还有其他方法，比如中心扩散法不懂。
递归
- 【leetcode】206. 反转链表( Reverse Linked List ) | 我的解答 | 递归有点巧妙。难点是递归后如何返回结果。
- 【leetcode】234. 回文链表( Palindrome Linked List ) | 我的解答 | 递归法没看
- 【leetcode】107. 二叉树的层次遍历 II( Binary Tree Level Order Traversal II ) | 参考题解
链表
- 【leetcode】237. 删除链表中的节点( Delete Node in a Linked List ) | 我的解答
排序
- 【leetcode】242. 有效的字母异位词( Valid Anagram ) | 我的解答
哈希表
- 【leetcode】242. 有效的字母异位词( Valid Anagram ) | 我的解答 | TODO: 完成进阶要求。 首先要了解unicode，可参考这篇文章
- 【leetcode】350. 两个数组的交集 II( Intersection of Two Arrays II ) | 我的解答 | 进阶要求没有完成，这里有关于进阶的讨论。（这里有个技巧，通过递归的方式巧妙的把输入参数交换）
- 【leetcode】128. 最长连续序列 | 这题的哈希表的使用效果出乎意料
- 【剑指offer】面试题 17.26. 稀疏相似度 | 还没消化，另外，浮点数精度怎么解决？为什么能那样解决？
- 剑指 Offer 03. 数组中重复的数字 | 这题是写41. 缺失的第一个正数的基础，看一下
- 【leetcode】41. 缺失的第一个正数
二叉树
- 【leetcode】101. 对称二叉树( Symmetric Tree ) | 我的题解 | 实际考察的不是递归也不是非递归，而是考察如何灵活的遍历二叉树
- 【leetcode】104. 二叉树的最大深度( Maximum Depth of Binary Tree ) | 我的题解 | 同样考察的是遍历二叉树。非递归方式实现一下，没啥特殊的可以把这题删了
- 【leetcode】108. 将有序数组转换为二叉搜索树( Convert Sorted Array to Binary Search Tree )
- 【leetcode】102. 二叉树的层次遍历( Binary Tree Level Order Traversal ) | 我的解答 | 遍历简单，如何按照要求拿出数据是难点
- 【leetcode】112. 路径总和( Path Sum ) | 虽然很简单，不过有些细节导致我提交错了三次。如何判断一个节点为叶子节点，并不是一个
p == nullptr就行 - 【leetcode】113. 路径总和 II( Path Sum II ) | 我的解答 | 出乎意料的是，我的解答方法空间复杂度为O(N^2)时间复杂度为O( Nlog(N) )，跟我想的不一样。
- 【leetcode】5338. 二叉树中的最长交错路径( Longest ZigZag Path in a Binary Tree) | 我的解答 | 路径起点不一定在root
- 【leetcode】510. 二叉搜索树中的中序后继 II( Inorder Successor in BST II ) | 我的解答 | 考察对二叉搜索树的理解
树
- 【leetcode】5354. 通知所有员工所需的时间( Time Needed to Inform All Employees ) | 我的解答 | 第一次遍历非二叉树的树
Cyclic Sort
- 【leetcode】268. 缺失数字( Missing Number ) | 我的解答 | 依然是排序法，但要求O(n)时间复杂度（库函数sort是O(nlog n)复杂度）
并查集
- 【leetcode】5354. 通知所有员工所需的时间( Time Needed to Inform All Employees ) | 我的解答
- 【leetcode】765. 情侣牵手( Couples Holding Hands ) | 需要二刷。并查集的方法还是没有吃透，一是思路没那么直观，二是感觉思路是那么回事，但是代码实现时用了很多等价的概念替换，没有完全翻译思路。
- 【leetcode】684. 冗余连接 | 这个比较难想到
- 【leetcode】1319. 连通网络的操作次数 | 如果答案要求返回操作方法，又怎么做？这就与684题有点关系了
- 【leetcode】685. 冗余连接 II | 要想多好几步，分情况讨论。感觉hard的某些题想要简洁的代码实现比较困难，但是可以通过分情况讨论，转换为若干个medium题来做。
- 【leetcode】399. 除法求值( Evaluate Division ) | 带权值边的并查集，以及使用哈希表构建并查集。
- 【leetcode】128. 最长连续序列 | 使用哈希表实现的并查集，并且本题不太容易想到并查集的方法。
状态压缩
- 【leetcode】5337. 每个元音包含偶数次的最长子字符串( Find the Longest Substring Containing Vowels in Even Counts ) | 这个题解不错 | 我的解答 | 第一次接触这种题，一开始以为用滑动窗口，结果发现窗口应该两边都是可变的，很麻烦。这种题一般要把窗口其中一边固定，另一边移动才行。并且这题有个细节，就是默认状态的初始值。这里还给了一些状态压缩的其它题目
子集问题
- 【leetcode】78. 子集( Subsets ) | 官方题解 给出了这类问题的几种解法
预处理
这里指的是一些题目，用常规解法不好解，或者难以想出来，但是用暴力法却能轻易解答，并且通过某些技巧能使得暴力法不超时。
- 【leetcode】5178. 四因数( Four Divisors) | 我的解答 | 这位的题解有点骚，因为数据量不大，它预先暴力计算范围内所有结果放到全局变量，然后查表，使得代码逻辑非常简洁。
BFS广度优先搜索
- 【leetcode】5366. 检查网格中是否存在有效路径 | 一开始用DFS+回溯写出来了，但是cell到cell的判断没弄到，导致代码不忍直视…
- 【leetcode】994. 腐烂的橘子 | 这题在判断走不走下个cell时，只需要判断哪个cell就可以了，而
5366. 检查网格中是否存在有效路径判断能不能走时，需要考虑当前cell和下一个cell才能确定。 - 【leetcode】279. 完全平方数 (Perfect Squares
) | 怎么把这种问题抽象成图或树，以便进行BFS。另外如何剪枝。 - 【leetcode】133. 克隆图( Clone Graph ) | BFS不好写，本来想用BFS的，结果发现一环套一环，写着写着就成DFS了。新结点内存的申请可以在入队时，也可以在出队时，但是出队时不知道当前结点是谁的邻居，而在入队时就可以轻易知道哪些结点是该结点的邻居。
- 【leetcode】127. 单词接龙( Word Ladder ) | 无论是DFS还是BFS，要想进行遍历的首要条件是，我怎么判断能否从当前结点步进到下个结点？这一题主要就是解决这个问题。这里速度的优化也是挺好的，可以看看 | 两个提速点，一是单词距离的计算，二是双向BFS
- 【leetcode】529. 扫雷游戏( Minesweeper ) | 我的解答 | 这题有个地方没有处理好，导致一开始超时，后来发现了，但是加的地方不对，导致出错。
- 【leetcode】417. 太平洋大西洋水流问题( Pacific Atlantic Water Flow ) | BFS需要知道起点在哪，还要知道终点条件或者终点在哪，若直接知道终点在哪，可以考虑双边BFS。本题主要难点是从何地开始遍历
- 【leetcode】310. 最小高度树( Minimum Height Trees ) | 注意一个图结点数为0时肯定没边，结点数为1时也没有边。另外这题还是以哪里作为遍历起点的问题，不同的选择可能超时。这里是反向BFS（几乎和拓扑排序一样，但要注意无向图的拓扑排序需要避免重复遍历），可以想象成从所有叶子结点向根结点遍历，与双边BFS中的反向遍历是不同的，双边BFS遍历虽然也是从叶子结点向根节点遍历，但它是把叶子结点当作根节点来遍历的。
- 【leetcode】261. 以图判树( Graph Valid Tree ) | 要能成为树需要满足两个条件，一是元素相连不断开，二是没有环。（拓扑排序可以检测环但检测不出断点，普通的邻接表+BFS可以检测断点但检测不出环，而邻接矩阵+BFS可以检测出断点和环，因为邻接矩阵可以表示a到b也可以保证b到a的连接是否可连）
- 【leetcode】505. 迷宫 II ( The Maze II ) | 这题也可以看看，结果不是最先到达终点的距离，而是最短距离。
- 【leetcode】117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II( Populating Next Right Pointers in Each Node II) | 我的解答 | 加深二叉树BFS的理解
DFS 深度优先搜索
DFS递归实现好处是简单，坏处是每次递归处理操作必须是相同的，若不相同需要加一些条件判断；DFS递归迭代实现（借助stack）好处是更灵活，例如我可以很方便的对第一次迭代进行与其他迭代不一样的操作，并且减少了调用函数时局部变量的入栈，速度会快一些，内存占用也少一些，坏处是代码稍微长一点。
- 【leetcode】257. 二叉树的所有路径 ( Binary Tree Paths ) | 这题用来训练使用stack进行带回溯的DFS。| 可以用一个堆，堆元素为结点和路径的pair，或者用两个堆，结点堆和路径堆，对两个堆进行相同操作，这两个方法其实本质相同；还有个方法就是一个堆，再用一个map来记录每个结点的路径，但缺点就是程序结束时许多无用内存还一直占用着。
- 【leetcode】110. 平衡二叉树 ( Balanced Binary Tree ) | 这个错了好多次，因为一开始并没想到用嵌套的递归，相当于自顶向下（后面发现单个递归也能写，相当于自底向上）。那么怎么提速？
- 【leetcoe】733. 图像渲染 (Flood Fill) | 有个容易死循环的地方
- 【leetcode】394. 字符串解码 (Decode String) | 递归有些抽象
- 【leetcode】114. 二叉树展开为链表( Flatten Binary Tree to Linked List) | 我的解答 | 想了挺久的，有递归和迭代两种方法，迭代方法不需要stack
- 【leetcode】109. 有序链表转换二叉搜索树 ( Convert Sorted List to Binary Search Tree) | 有一些细节，不断取中位数的主要作用是为了保持二叉树平衡，次要作用是拿根结点值
- 【leetcode】105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树
- 【leetcode】105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树 | 我的解答 | 要弄清楚前序遍历和中序遍历在构造二叉树过程中，分别提供了什么约束，使得构造的二叉树是唯一的
- 【leetcode】106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树 | 加深理解前序遍历与后序遍历的关系，前序遍历结果是DLR，后序遍历结果反转后相当于DRL，可用105题的解法。
- 【leetcode】863. 二叉树中所有距离为 K 的结点 (All Nodes Distance K in Binary Tree) | 官方题解的方法二没理解
- 【leetcode】491. 递增子序列( Increasing Subsequences ) | 怎么去重是关键
- 【leetcode】638. 大礼包 (Shopping Offers)| 这种题不太懂，一开始无从下手
- 【leetcode】332. 重新安排行程 | 欧拉图，一笔画完问题。错了挺多次，最后勉强不超时
- 【leetcode】332. 重新安排行程 | DFS和欧拉图的方法都可以解
- 【leetcode】494. 目标和 | 这题比较简单，但是容易错，因为测试样例会让你溢出
- 【leetcode】576. 出界的路径数 | 第一次遇到数据这么大的，以及第一次使用3维记忆化。
贪心法
- 【leetcode】1405. 最长快乐字符串 | 周赛题，看了一些排名前几的，大家都是按照自己的理解写，没有写得特别简洁优雅的，过阵子再来看看。
- 【leetcode】765. 情侣牵手 | 这些贪心类题目，不要怕麻烦一定要分情况讨论，想清楚了的话代码就几行。这题一看之下似乎贪心不得，仔细考虑了以后还是可以的。
数据管理
这类题不知道怎么称呼，暂且就叫数据管理吧，主要考察如何厘清数据之间的关系，构造合理的数据结构，按照格式输出数据，不一定很难，但是写起来很繁琐，想要简洁优雅的写出来很难。
- 【leetcode】1418. 点菜展示表 | 可以来练练手
- 【leetcode】1396. 设计地铁系统
回溯
- 【leetcode】10. 正则表达式匹配 | 回溯我觉得是用于b*这里
字符串
- 【面试金典6th】面试题 16.18. 模式匹配 | 很考验逻辑能力
单调队列
- 剑指 Offer 59 - I. 滑动窗口的最大值 | 单调队列，不太熟
相关/参考链接
TODO: 找一些plan，或者how to prepare interview or algorithm 之类的资料比较有用，简单的知识总结和汇总在没有plan的前提下毫无作用。
- cplusplus 或 cppreference | 查找c++标准自带的数据结构和标准函数用法
- 前几百题题解 | 用于搜索题解
- 五分钟学算法 在网站上搜"第 x 号题"，就可以搜到对应的leetcode动画题解 。
- leetcode动画题解
- Algo Deck | 看了bit操作那里，感觉总结了一些常用运算可能有用: Algo Deck is an Open-Source Collection of +200 Algorithmic Cards to Help you Preparing your Algorithm & Data Structure Interview
- interview | 给出的目录可以了解到要掌握哪些知识点 : C/C++ 技术面试基础知识总结，包括语言、程序库、数据结构、算法、系统、网络、链接装载库等知识及面试经验、招聘、内推等信息。
- 贪婪策略系列 - 覆盖篇
- 【算法提高班】并查集
- 构造二叉树系列
- leetcode题解
- LeetCode 问题分类讲解 | 看过他的dp题解，讲得特别细节。另外看了他网站也有对题目分类，先mark
- AcWing 题解 | 这里也有许多详细题解。
- William Lin的youtube | leetcode周赛全球前几，周赛视频题解，以及比赛直播
- fucking-algorithm | 60多篇基于leetcode为主题的文章，涵盖了一些算法题型和解答技巧，致力做到举一反三、通熟易懂。目前有动态规划系列、数据结构系列、算法思维系列、高频面试系列等类别。