LeetCode练习笔记

c++解法

文章目录

  • 1、两数之和 (简单)
    • 题目
    • 方法一:两遍哈希表
    • 方法二:一遍哈希表
  • 2、整数反转(中等)
    • 题目
    • 解题方法
  • 3、无重复字符的最长子串(中等)
    • 解题方法
  • 4、寻找两个正序数组的中位数(难)
    • 解题方法
  • 5、腾讯
  • 6、字节跳动
  • 7、腾讯

1、两数之和 (简单)

题目

给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target,请你在该数组中找出和为目标值的那 两个 整数,并返回他们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素不能使用两遍。

示例:

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]

方法一:两遍哈希表

第一次迭代:将每个元素的值和它的索引添加到表中。
第二次迭代:检查每个元素对应的目标元素(target-nums[i])是否存在于表中。
时间复杂度:遍历两次包含n个元素的列表,哈希表的查找时间是O(1),所以时间复杂度是O(n)。
空间复杂度:所需的额外空间取决于哈希表中存储的元素数量,该表中存储了n个元素,所以空间复杂度是O(n)。

class Solution{
public:
	vector twoSum(vector& nums, int target){
		map hash;
		for(int i=0;i{i,hash.find(t)->second};//first访问map的第一个元素key,second访问第二个元素value
  		}
		return vector();
	}
};

方法二:一遍哈希表

在第一遍遍历元素插入到表中之前,先检查表中是否已经存在当前元素对应的目标元素,如果已经存在,即找到了对应解,将其返回,如果不存在,将当前元素插入到表中继续对下一个元素进行操作。
时间复杂度:遍历包含n个元素的列表一次,哈希表每次查找花费O(1)的时间,因此时间复杂度是O(n)。
空间复杂度:所需的额外空间取决于哈希表中存储的元素数量,该表最多需要存储n个元素,所以空间复杂度是O(n)。

class Solution{
public:
	vector twoSum(vector& nums, int target){
			map hash;
			for(int i=0;i{hash.find(t)->second,i}; //当前元素与之前插入表中的元素进行比对,所以哈希表中元素的索引在前,当前元素序号在后
					hash[nums[i]]=i;
		}
		return vector {};
	}
};

2、整数反转(中等)

题目

给出一个 32 位的有符号整数,你需要将这个整数中每位上的数字进行反转。

示例 1:
输入: 123
输出: 321

示例 2:
输入: -123
输出: -321

示例 3:
输入: 120
输出: 21

注意:
假设我们的环境只能存储得下 32 位的有符号整数,则其数值范围为 [−231, 231 − 1]。请根据这个假设,如果反转后整数溢出那么就返回 0。

解题方法

这里的result用来存放反转后的结果,使用long类型。(如果使用int,当x过大时,反转后result会出现溢出,例如x=1534236469,

反转后result应为9646324351,但Integer.MAX_VALUE=2147483647,导致溢出,最终result=1056389759,这不是我们想要的结果,

所以这里使用long,判断溢出时,返回result=0)

public int reverse(int x) {
	int res;
	int a[100];
	int i=0;
	while(x!=0){
		a[i]=x%10;
		x=x/10;
		i++;
	}
	int k=1;
	for(int j=i-1;j>=0;j--){
		res+=a[j]*k;    //逆序(1*1+2*10+3*100)
		if(res>INT_MAX ||res

3、无重复字符的最长子串(中等)

给定一个字符串,请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

示例 1:

输入: “abcabcbb”
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 “abc”,所以其长度为 3。
示例 2:

输入: “bbbbb”
输出: 1
解释: 因为无重复字符的最长子串是 “b”,所以其长度为 1。
示例 3:

输入: “pwwkew”
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 “wke”,所以其长度为 3。
请注意,你的答案必须是 子串 的长度,“pwke” 是一个子序列,不是子串。

解题方法

方法一:滑动窗口
思路和算法

我们先用一个例子来想一想如何在较优的时间复杂度内通过本题。

我们不妨以示例一中的字符串 \texttt{abcabcbb}abcabcbb 为例,找出 从每一个字符开始的,不包含重复字符的最长子串,那么其中最长的那个字符串即为答案。对于示例一中的字符串,我们列举出这些结果,其中括号中表示选中的字符以及最长的字符串:

以 (a)bcabcbb 开始的最长字符串为 (abc)abcbb;
以 a(b)cabcbb 开始的最长字符串为 a(bca)bcbb;
以 ab©abcbb 开始的最长字符串为 ab(cab)cbb;
以abc(a)bcbb 开始的最长字符串为abc(abc)bb;
以abca(b)cbb 开始的最长字符串为 abca(bc)bb;
以 abcab©bb 开始的最长字符串为 abcab(cb)b;
以 abcabc(b)b 开始的最长字符串为 abcabc(b)b;
以 abcabcb(b) 开始的最长字符串为 abcabcb(b)。
发现了什么?如果我们依次递增地枚举子串的起始位置,那么子串的结束位置也是递增的!这里的原因在于,假设我们选择字符串中的第 k 个字符作为起始位置,并且得到了不包含重复字符的最长子串的结束位置为 r_k 。那么当我们选择第 k+1个字符作为起始位置时,首先从k+1 到 r_k的字符显然是不重复的,并且由于少了原本的第 k 个字符,我们可以尝试继续增大 r_k,直到右侧出现了重复字符为止。
这样以来,我们就可以使用「滑动窗口」来解决这个问题了:

我们使用两个指针表示字符串中的某个子串(的左右边界)。其中左指针代表着上文中「枚举子串的起始位置」,而右指针即为上文中的 r_k;

在每一步的操作中,我们会将左指针向右移动一格,表示 我们开始枚举下一个字符作为起始位置,然后我们可以不断地向右移动右指针,但需要保证这两个指针对应的子串中没有重复的字符。在移动结束后,这个子串就对应着 以左指针开始的,不包含重复字符的最长子串。我们记录下这个子串的长度;

在枚举结束后,我们找到的最长的子串的长度即为答案。
LeetCode练习笔记_第1张图片

判断重复字符
在上面的流程中,我们还需要使用一种数据结构来判断 是否有重复的字符,常用的数据结构为哈希集合(即 C++ 中的 std::unordered_set,或include的set,Java 中的 HashSet,Python 中的 set, JavaScript 中的 Set)。在左指针向右移动的时候,我们从哈希集合中移除一个字符,在右指针向右移动的时候,我们往哈希集合中添加一个字符。
c++ set 用法详解

class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        // 哈希集合,记录每个字符是否出现过
        set occ;
        int n = s.size();
        // 右指针,初始值为 -1,相当于我们在字符串的左边界的左侧,还没有开始移动
        int rk = -1, ans = 0;
        // 枚举左指针的位置,初始值隐性地表示为 -1
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (i != 0) {
                // 左指针向右移动一格,移除一个字符
                occ.erase(s[i - 1]);
            }
            while (rk + 1 < n && !occ.count(s[rk + 1])) {
                // 不断地移动右指针
                occ.insert(s[rk + 1]);
                ++rk;
            }
            // 第 i 到 rk 个字符是一个极长的无重复字符子串
            ans = max(ans, rk - i + 1);
        }
        return ans;
    }
};

复杂度分析
时间复杂度:O(N),其中 N 是字符串的长度。左指针和右指针分别会遍历整个字符串一次。

空间复杂度:O(∣Σ∣),其中 Σ 表示字符集(即字符串中可以出现的字符),∣Σ∣ 表示字符集的大小。在本题中没有明确说明字符集,因此可以默认为所有 ASCII 码在 [0, 128)[0,128) 内的字符,即 ∣Σ∣=128。我们需要用到哈希集合来存储出现过的字符,而字符最多有 ∣Σ∣ 个,因此空间复杂度为 O(∣Σ∣)。

4、寻找两个正序数组的中位数(难)

给定两个大小为 m 和 n 的正序(从小到大)数组 nums1 和 nums2。
请你找出这两个正序数组的中位数,并且要求算法的时间复杂度为 O(log(m + n))。
你可以假设 nums1 和 nums2 不会同时为空。

示例 1:
nums1 = [1, 3]
nums2 = [2]
则中位数是 2.0

示例 2:
nums1 = [1, 2]
nums2 = [3, 4]
则中位数是 (2 + 3)/2 = 2.5

解题方法

思路(归并思想):

  • 计算len=nums1.size()+nums2.size()
  • 计算中位数位置mid = ( len % 2 == 0 ) ? ( len / 2 - 1 ) : ( len / 2 )
  • 标记nums1和nums2当前位置i、j
  • 以归并排序算法推进i和j,记录推进次数k
  • 当k==mid说明推进到中位数位置
  • 判断len是奇偶性,如果是奇数,中位数就是nums1[i] < nums2[j] ? nums[i] : nums[j] ;如果是偶数,则中位数是nums[i]、nums[i+1]、nums[j]、nums[j+1]中较小的两个数的和的一半。
class Solution {
public:
    double findMedianSortedArrays(vector& nums1, vector& nums2) {
        double midnum=0;
        int n1=nums1.size(),n2=nums2.size();
        int len=n1+n2;

        if(n1==0 || n2==0){
            vector nk=n1==0?nums2:nums1;
            if(nk.size()%2==0){midnum=(nk[nk.size()/2]+nk[nk.size()/2-1])/2.0;}
            else{midnum=nk[nk.size()/2];}
        }else{
            int i=0,j=0,k=0,mid=(len%2==0)?(len/2-1):(len/2);
            while(i=n1?nums2[j]:(nums1[i+1]=n2?nums1[i]:(nums2[j+1]=n2){
                while(i=n1){
                while(j

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