LEETCODE刷题记录(JAVA/SQL/C)

说明

本文题目涉及代码均在我的Github，文件名为leetcode\题目编号

算法

简单

1 两数之和

【难度】★☆☆☆☆
【代码】1\Solution.c

121 买卖股票的最佳时机

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】给定数组求求最大单向数组元素差
【题解】直接暴力
【时间复杂度】O(n²)
【代码】121\Solution.java
【优化】时间复杂度降到O(nlog₂n)

169 多数元素

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】求众数
【题解】用HashMap记录映射关系即可^【4】
【时间复杂度】
【代码】169\Solution.java

409 最长回文串

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】统计给定字符集可以构造出的最长回文串长度
【题解】简单的统计计数
【代码】409\Solution.java

543 二叉树的直径

【难度】★★☆☆☆
【题目分析】求二叉树最长子路径
【题解】
ans=max{左子树ans，右子树ans，经过root最长路径}
经过root最长路径=左子树depth+右子树depth+分叉数
【时间复杂度】O(nlog₂n)
n个节点，高度log₂n
求depth时会遍历所有节点，所以求depth的复杂度O(n)
求解过程如下
$$\begin{gathered} f(n)=2f(\frac{n}{2})+O(n) \\ =2[2f(\frac{n}{4})+O(\frac{n}{2})]+O(n) \\ =4f(\frac{n}{4})+2O(n) \\ =8f(\frac{n}{8})+3O(n) \\ ... \\ =nf(1)+log2nO(n) \\ =nO(1)+log2nO(n) \\ =O(n)+log2nO(n) \\ =O(nlog2n) \end{gathered}$$
【代码】543\Solution.java

892 三维形体的表面积

【难度】★★☆☆☆
【题目分析】在一个平面上堆长宽高都为1的立方体，问最后堆成的三维体表面积，给定$grid$数组，表示在每个格子堆积的立方体数量
【题解】在垂直方向投影很好理解，只要那个格子有堆立方体，不管堆了几个，都是上下各算一次表面积；在两个水平方向上是对称的，只用考虑一个方向上的思路，另一个同理，在某一个水平方向上的投影，每一行（列）都是独立的，所以也只要考虑单独某一行在水平方向上的表面积，一开始我没有考虑凹的情况，单纯的只考虑了最高点，实际是要考虑到每一个局部极值点，见下图：

把h1,h2…这些高度差加起来就是水平方向上的表面积
时间复杂度是$O(n^2)$
【代码】892\Solution.java

836 矩形重叠

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】给定2个矩形坐标，判断是否重叠
【题解】简单的计算几何，时间复杂度$O(1)$
【代码】836\Solution.java

914 卡牌分组

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】给定数组，判断能否将数组分为若干个子数组，使得每个子数组元素个数相同且元素值也相同，要求每个子数组至少有2个元素，可以只有一个子数组（即不划分）
【题解】设数组中有$k$种不同的数字，每种数字分别有$cn{t}_i(i=1,...,k)$个，则需满足：
$$gcd(cn{t}_1,...,cn{t}_k)>1$$
$n=1$时也就是$gcd(cn{t}_1)=cn{t}_1>1$
【时间复杂度】设有$n$个元素，总共有$k$种数，每种数字分别有$cn{t}_i(i=1,...,k)$个，那么就要求$k-1$次$gcd$。
首先讨论一下$gcd$的时间复杂度，考虑到$gcd(x,y)$会生成的序列是
$$x,y,x\%y,y\%(x\%y),...$$
设生成的序列为$\{a_n\}$，则$a_0=x,a_1=y,a_i=a_{i-2}\%a_{i-1}$
于是可以得到：
$$a_i<a_{i-1}$$
即
$$a_2\le y-1,a_3\le y-2,...,a_y\le 1,a_{y+1}\le 0$$
因此数列$\{a_n\}$一定是有限数列，且元素个数$n\le y+2$，通俗的说来就是通过取模运算得到的数一定比之前的数至少要小1，所以最多经过$y$次取模，就一定能得到最大公约数，所以$gcd$的时间复杂度就是$O(max(x,y))=O(x+y)$
那么回到本题求$k$次$gcd$的时间复杂度就是
$$O(\sum _{i=1}^{k}cn{t}_i)=O(n)$$
【代码】914\Solution.java

999 车的可用捕获量

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】给定棋盘，只有白方小兵，黑方小兵，白方车（上下左右无限距离），问有几个黑方小兵在白方一步到胃的位置
【题解】模拟即可，时间复杂度$O(n^2)$
【代码】999\Solution.java

1013 将数组分成和相等的三个部分

【难度】★★☆☆☆
【题目分析】判断数组是否可划分为和相等的三部分
【题解】
首先计算一个累加和数组；
如果总和不为3的倍数直接false
将总和除3得到每部分的目标值
枚举第1部分的值，只有当它的值符合目标值时才枚举第2部分的值，如果第2部分的值也为目标值则直接true
枚举结束还没有则false
【时间复杂度】$O(n^2)$
计算累加和复杂度$O(n)$
枚举部分复杂度$O(n^2)$
【代码】1013\Solution.java
【优化】最坏情况的$O(n^2)$是当每次枚举第1部分的值都符合目标值，但是枚举第2部分的目标值都不符合，这种情况的数据就是$[x,0,0,...,0,x,x]$，因此如果想要继续优化，则要对连续的0作记录，比如说跳过连续的0，因为这些0并不会影响局部和；另一个思路是在枚举和时二分位置这样有望将时间复杂度降到$O(nlo{g}_{2}n)$

1071 字符串的最大公因子

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】求2个字符串最长公因子串
【题解】暴力枚举这个公因子串即可，排除掉长度不能整除的
【代码】1071\Solution.java
【时间复杂度】$O(n^2)$其中$n$为较短字符串的长度
【优化】公因子串长度只可能是2个字符串长度的公约数，所以先计算出最小公约数，再倍增枚举会更快，另外从长往短会更快，因为短的即使匹配成功了还要试长的，但是长的如果匹配成功了就直接结束了

1160 拼写单词

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】判断给定单词是否能被给定符号表示（每个符号只能用1次）
【题解】暴力模拟即可
【时间复杂度】单词数$n$，单词最大长度$m$，符号表长度$k$，$O(nmk)$
【代码】1160\Solution.java
【优化】将符号表排序，每次匹配降到对数级别，时间复杂度可以降到$O(nmlo{g}_{2}k)$

1480 一维数组的动态和

【难度】★☆☆☆☆
【代码】1480\Solution.c
【注C】returnSize变量无须分配内存

中等

200 岛屿数量

【难度】★★☆☆☆
【标签】搜索
【题目分析】给定01矩阵，求连通块数量
【题解】广度优先搜索或深度优先搜索均可，时间复杂度$O(nm)$
【代码】200\Solution.java

300 最长上升子序列

【难度】★★☆☆☆
【标签】动态规划
【题目分析】求最长上升子序列长度
【题解】数组$\{a_n\}$，$f(i)$表示以$a_i$结尾的最长上升子序列长度，状态转移方程为：
$$f(i)=\underset{0\le j<n,a_j<a_i}{\max }f(j)$$
【时间复杂度】$O(n^2)$
【代码】300\Solution.java
【进阶】$O(nlo{g}_{2}n)$算法^{【5】【6】}

355 设计推特

【难度】★☆☆☆☆
【标签】应用题、模拟
【题目分析】给定推特的几个基本功能模块需求，实现这些需求（发推、关注、取关、获取最近的推特）
【题解】维护一个follow关系的集合，再维护一个发推的List，各种操作都围绕这两个数据结构进行增删改查
【代码】355\Twitter.java

365 水壶问题

【难度】★★★☆☆
【标签】搜索、数论
【题目分析】给定2个容量分别为$x$和$y$的水壶问能否经过若干次操作后得到体积为$z$的水
【题解】一开始想着用深搜，用布尔数组去重的话内存为炸，所以考虑用集合来进行去重；结果用了集合还是炸内存，所以考虑有更优解法，考虑这四种操作都是$x$和$y$的线性组合看，所以联想到裴蜀定理，即判断$z$是否能被$gcd(x,y)$整除，然后另外考虑一些特殊情况：
（1）$x+y<z$
（2）$x$和$y$中有$0$
（3）$z$为0
【代码】365\Solution.java;365\Solution_Brutal.java
【优化】不过现在想来用深搜也不是不可以，可能注意剪枝之后也可以

695 岛屿的最大面积

【难度】★★☆☆☆
【标签】搜索
【题目分析】求01矩阵中在水平或垂直方向连通的最多的1的数量
【题解】深度优先搜索，原始矩阵外围添加一层0更加便利
【时间复杂度】由于每个格子最多访问1次所以就是$O(mn)$ $m,n$分别为矩阵长宽
【代码】695\Solution.java

820 单词的压缩编码

【难度】★★☆☆☆
【题目分析】给定若干单词，要求按照如下方式进行压缩编码：如果一个单词是另一个单词的后缀，那么只保留那个较长的单词，单词之间用“#”连接，另外用一个数组记录每个单词在压缩后字符串中的起始位置，还原的时候就从起始位置开始一直到“#”结束，要求输出最短的压缩后字符串长度
【题解】用一个数组$q$记录压缩后保留的单词，依次枚举每一个原始单词，如果这个单词是$q$中某一个单词的后缀，那么就无需保留这个原始单词，如果这个单词的后缀是$q$种某一个单词，那么就用这个单词替换$q$中的那个单词，否则就将这个单词加入$q$，最后统计$q$中单词总长度，并且加上“#”的数量（也就是$q$中的单词数量），如果有$n$个单词，单词长度最长为$l$，那么时间复杂度就是$O(n^{2}l)$
【代码】820\Solution.java
【优化】如果把$q$中弄成有序结构，是否有可能把复杂度降到$O(nllo{g}_{2}n)$呢？

912 排序数组

【难度】★☆☆☆☆
【标签】排序
【题目分析】给定数组按升序排序
【题解】直接用sort函数即可，不过这题的本意应该是自己手写排序函数，不然也不会放在中等里了，有机会再补一下各种版本的手写排序版本吧
【代码】912\Solution.java

945 使数组唯一的最小增量

【难度】★★☆☆☆
【标签】模拟
【题目分析】给定一个向量$a$，求一个向量$b$使得这两个向量之和的各分量均不相同，即$c=a+b,c_i$互不相同，要求输出$\sum b_i$
【题解】时间复杂度$O(nlo{g}_{2}n)$
首先排序，时间复杂度$O(nlo{g}_{2}n)$
接着从最小的开始遍历，设$prenum$=为上一个值，$nownum$表示当前值，$platnum$表示目前还不能保证唯一的数的个数，$height$表示当前值和前一个值之间的差，$ans$记录累加的和，则按照如下公式更新：
$$platnum=\{\begin{array}{rlr}& platnum+1& ,height=0\\ & platnum-height-1& ,0<height<platnum\\ & 0& ,height\ge platnum\end{array}$$
$$ans=\{\begin{array}{rlr}& ans& ,height=0\\ & ans+\frac{(height-1)\cdot height}{2}+(platnum-height-1)\cdot height& ,0<height<platnum\\ & ans+\frac{(1+platnum)\cdot platnum}{2}& ,height\ge platnum\end{array}$$
上述公式的解释是这样的，当前后值没有落差时，则继续积累“无家可归者”；当前后落差非常大时（超过“无家可归者”数量），则所有当前“无家可归者”都有地方住了，更新一下计数；当前后有落差但是不够大时（不够所有“无家可归者”数量），那么先安置能够安置的，然后剩下的要把数字提升到当前的$nownum$，也就是统一升高$height$，等待下一次产生落差时再一起分配，如果已经是最后一个数字了，那么就一次性把所有待分配位置的“无家可归者”给安排了。
【代码】945\Solution.java

1162 地图分析

【难度】★★★☆☆
【标签】搜索
【题目分析】给定一张包含0和1的二维地图，其中0和1分别代表海洋和陆地，要求输出最远的海陆距离，这里的距离是曼哈顿距离，即求：
$$\underset{(i_1,j_1)=0}{\max }\{\underset{(i_2,j_2)=1}{\min }|i_1-i_2|+|j_1-j_2|\}$$
【题解】地图规模是$100\times 100$，也就是有$10^4$个点，最容易想到的思路就是暴力，每两个点计算一下距离，这样的复杂度就是$O(10^8)$，设地图的边长为$n$，即时间复杂度为$O(n^4)$，写了一下超时了；实际上还有一个广搜的思路，可以把时间复杂度降到$O(n^2)$，也就是从陆地出发（海陆距离为0），将所有陆地放到队列里，然后再一个个出队，每个点出队就把它周围的4个点入队（海陆距离+1），当然如果有的点之前已经入队过了就不用再入队了，每个点都只会入队一次并出队一次，最后那个入队的点的海路距离就是题目所求的海陆距离，总共有$n^2$个点，所以时间复杂度就是$O(n^2)$
【代码】
1162\Solution_brutal.java
1162\Solution.java

困难

数据库

简单

175 组合两个表

【题目分析】一张人名信息表，一张住址表，要输出人名及其对应的住址，即使没有住址也要输出人名
【题解】left join^【7】
【代码】175\Solution.sql

181 超过经理收入的员工

【题目分析】给定员工信息表，包含员工ID，姓名，工资，和上级ID，如果这个员工本身就是上级，那么上级ID就是null，要求出工资比上级大的员工姓名，最后输出的属性名要设置为Employee
【题解】将表与自身进行join连接
【代码】181\Solution.sql

182 查找重复的电子邮箱

【题目分析】一张表只有2个属性（其中1个是id），要求输出其中重复的条目
【题解】使用group by having 和count()聚合函数
【代码】182\Solution.sql
【思考】1.where为什么不能用聚合函数2.where group by having的顺序为什么是这样的3.执行group by然后having的内部细节是怎样的

183. 从不订购的客户

【题目分析】给定2张表，1张是客户名单，另一张是订单记录，要求输出所有没有下过订单的客户名字
【题解】提供3种解法，Solution1是在where子句中用not in判断客户id有没有在订单记录中，Solution2是将客户名单left join订单记录，然后输出这样操作后右边is null的客户，虽然Solution2通过了leetcode的测试，但是我觉得其实还是有问题的，因为这样输出可能会有重复的客户，所以Solution3就是在Solution2的基础上加了一个去重distinct，不过需要注意的是，这里distinct的不是Name，而是(Name,Id)元组，因为有可能存在重名的人，有趣的是，Solution3的执行时间是最快的，这其中的原理还没有深究
【代码】183\Solution1.java;183\Solution2.java;183\Solution3.java
【思考】为什么Solution3在Solution2的基础上加上distinct的去重操作之后反而更快了？

196 删除重复的电子邮箱

【题目分析】给定一张表，表中有id和对应的邮箱，要求删除重复的邮箱，对于重复的邮箱只保留id最小的那行记录，要求必须使用delete语句
【题解】按照每个邮箱分组，得到min(id)子表，然后将原表中id不在这个min(id)子表中的记录都delete掉，需要注意的是如果直接写delete from 表A where 属性名 not in(select 属性名 from 表A…)这样会报错，必须要将子表的结果再select一遍才行，这是mysql特有的问题，像oracle就不用再select一遍^【9】
【代码】196\Solution.sql

197 上升的温度

【题目分析】给定天气表，包含id，日期，温度，要求输出所有升温日期（比前一天温度要高）对应的id
【题解】自己join自己；DATE_ADD函数
【代码】197\Solution.sql

595 大的国家

【题目分析】一张表包含国名、人口、面积，要求找到其中人口超过一定规模或面积达到一定规模的国家
【题解】where子句
【代码】595\Solution.sql

620 有趣的电影

【题目分析】给定包含电影编号、名字、描述、得分的表，要求输出奇数编号，描述不无聊的电影，按照得分从高到低排序
【题解】字符串要加引号；order by desc
【代码】620\Solution.sql

627 交换工资

【题目分析】要求把表格中的性别男女互换，要求只能用一个update，不能用select
【题解】使用if或者case when
【代码】
627\Solution_case.sql
627\Solution_if.sql

中等

困难

Shell

多线程

简单

1114 按序打印

【题目】A,B,C三个线程先后启动调用打印语句，要求最终的打印序列一定是"firstsecondthird"
【题解】想到设一个变量初始为0，然后只有打印完"first"后才加1，然后打印"second"的语句一定要等到它为1时才执行，"third"同理，不过只用普通的int是不行的，甚至volatile也不行，必须要用AtomicInteger才行^【10】
【代码】leetcode\1114

中等

困难

程序员面试金典

简单

面试题01.06. 字符串压缩

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】对给定字符串进行压缩，压缩方法为将重复的字符用数字表示
【题解】模拟即可
【时间复杂度】$O(len)$
【代码】01.06\Solution.java

面试题17.16. 按摩师

【难度】★★☆☆☆
【题目分析】给定$nums$数组，求最大的不连续子数组和
【题解】动态规划，时间复杂度$O(n)$
状态转移方程,$f(i)$表示以$nums[i]$结尾的最大不连续子数组和：
$$f(i)=\{\begin{array}{r}nums[0],i=0\\ nums[1],i=1\\ nums[0]+nums[1],i=2\\ max(f(i-2),f(i-3))+nums[i],i\ge 3\end{array}$$
【代码】17.16\Solution.java

中等

困难

剑指OFFER

简单

面试题40. 最小的k个数

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】找出给定数组中最小的k个数
【题解】排序后输出即可
【代码】OFFER.40\Solution.java

面试题62. 圆圈中最后剩下的数字

【难度】★☆☆☆☆
【题目分析】约瑟夫问题，输出最后的剩的数字
【题解】暴力模拟即可
【代码】OFFER.62\Solution.java
【优化】约瑟夫问题数学解^【8】

中等

困难

参考文献

【1】Latex参考文档
【2】在线latex工具
【3】Cmd Markdown 公式指导手册
【4】【简易版】HashMap（增删改查）
【5】最长上升子序列o(nlogn)复杂度一种简单易懂的理解
【6】最长递增子序列
【7】SQL的各种连接Join详解
【8】约瑟夫问题的三种解法
【9】You can’t specify target table ‘表名’ for update in FROM clause错误
【10】按序打印

END