初级算法-数组

一、删除排序数组中的重复项

给你一个 升序排列 的数组 nums ，请你 原地 删除重复出现的元素，使每个元素 只出现一次 ，返回删除后数组的新长度。元素的 相对顺序 应该保持 一致 。

由于在某些语言中不能改变数组的长度，所以必须将结果放在数组nums的第一部分。更规范地说，如果在删除重复项之后有 k 个元素，那么 nums 的前 k 个元素应该保存最终结果。

将最终结果插入 nums 的前 k 个位置后返回 k 。

不要使用额外的空间，你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

判题标准:

系统会用下面的代码来测试你的题解:

int[] nums = […]; // 输入数组
int[] expectedNums = […]; // 长度正确的期望答案

int k = removeDuplicates(nums); // 调用

assert k == expectedNums.length;
for (int i = 0; i < k; i++) {
assert nums[i] == expectedNums[i];
}
如果所有断言都通过，那么您的题解将被 通过。

示例 1：

输入：nums = [1,1,2]
输出：2, nums = [1,2,_]
解释：函数应该返回新的长度 2 ，并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
示例 2：

输入：nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出：5, nums = [0,1,2,3,4]
解释：函数应该返回新的长度 5 ， 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

int removeDuplicates(int* nums, int numsSize) {
    if(numsSize == 0)
        return 0;
        
        int i = 0;
        for(int j = 0;j<numsSize;j++)
        {
            if(nums[j]!=nums[i])//if没有重复
            {
                //i下标++，将j的下标赋值给i的下标
                i++;
                nums[i] = nums[j];
            }
        }
        return i+1;
    }

二、买卖股票的最佳时机 II
给定一个数组 prices ，其中 prices[i] 表示股票第 i 天的价格。

在每一天，你可能会决定购买和/或出售股票。你在任何时候 最多 只能持有 一股 股票。你也可以购买它，然后在 同一天 出售。
返回 你能获得的 最大 利润 。

示例 1:

输入: prices = [7,1,5,3,6,4]
输出: 7
解释: 在第 2 天（股票价格 = 1）的时候买入，在第 3 天（股票价格 = 5）的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
随后，在第 4 天（股票价格 = 3）的时候买入，在第 5 天（股票价格 = 6）的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3 。
示例 2:

输入: prices = [1,2,3,4,5]
输出: 4
解释: 在第 1 天（股票价格 = 1）的时候买入，在第 5 天 （股票价格 = 5）的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票，之后再将它们卖出。因为这样属于同时参与了多笔交易，你必须在再次购买前出售掉之前的股票。
示例 3:

输入: prices = [7,6,4,3,1]
输出: 0
解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

int maxProfit(int* prices, int pricesSize){
int valley,peak,maxprofit=0,index=0;
        int len = pricesSize;

        while(index<len-1)
        {
            //如果股票下跌就一直找，直到找到股票开始上涨为止
            while(index<len-1 && prices[index]>=prices[index+1])
                index++;
            //股票上涨开始的值，也就是这段时间上涨的最小值
                valley = prices[index];
		   //一直找到股票上涨的最大值为止
            while(index<len-1 && prices[index]<=prices[index+1])
                index++;
                peak = prices[index];
			   //计算这段上涨时间的差值，然后累加
                maxprofit += peak - valley;
        }
        return maxprofit;
    }

三、旋转数组
给你一个数组，将数组中的元素向右轮转 k 个位置，其中 k 是非负数。
示例 1:

输入: nums = [1,2,3,4,5,6,7], k = 3
输出: [5,6,7,1,2,3,4]
解释:
向右轮转 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]
向右轮转 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]
向右轮转 3 步: [5,6,7,1,2,3,4]
示例 2:

输入：nums = [-1,-100,3,99], k = 2
输出：[3,99,-1,-100]
解释:
向右轮转 1 步: [99,-1,-100,3]
向右轮转 2 步: [3,99,-1,-100]

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) {
    int newArr[numsSize];
    for (int i = 0; i < numsSize; ++i) {
        newArr[(i + k) % numsSize] = nums[i];//临时数组的值重新放到原数组，并且往右移动k位
    }
    for (int i = 0; i < numsSize; ++i) {
        nums[i] = newArr[i];
    }
}

四、存在重复元素
给你一个整数数组 nums 。如果任一值在数组中出现 至少两次 ，返回 true ；如果数组中每个元素互不相同，返回 false 。

示例 1：

输入：nums = [1,2,3,1]
输出：true
示例 2：

输入：nums = [1,2,3,4]
输出：false
示例 3：

输入：nums = [1,1,1,3,3,4,3,2,4,2]
输出：true

int cmp(const void* _a, const void* _b) {
    int a = *(int*)_a, b = *(int*)_b;//强制装换
    return a - b;//升序，降序为b-a
}

bool containsDuplicate(int* nums, int numsSize) {
    qsort(nums, numsSize, sizeof(int), cmp);//设置为升序
    for (int i = 0; i < numsSize - 1; i++) {
        if (nums[i] == nums[i + 1]) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

五、只出现一次的数字
给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

说明：

你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗？

示例 1:

输入: [2,2,1]
输出: 1
示例 2:

输入: [4,1,2,1,2]
输出: 4

int singleNumber(int* nums, int numsSize){
		int temp = 0;
        for(int i=0;i<numsSize;i++)
        {
            temp ^= nums[i];//异或运算
        }
        return temp;
}

六、两个数组的交集
给你两个整数数组 nums1 和 nums2 ，请你以数组形式返回两数组的交集。返回结果中每个元素出现的次数，应与元素在两个数组中都出现的次数一致（如果出现次数不一致，则考虑取较小值）。可以不考虑输出结果的顺序。

示例 1：

输入：nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出：[2,2]
示例 2:

输入：nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出：[4,9]

int cmp(const void* _a, const void* _b) {
    int *a = _a, *b = (int*)_b;
    return *a == *b ? 0 : *a > *b ? 1 : -1;
}

int* intersect(int* nums1, int nums1Size, int* nums2, int nums2Size,
               int* returnSize) {
    qsort(nums1, nums1Size, sizeof(int), cmp);
    qsort(nums2, nums2Size, sizeof(int), cmp);
    *returnSize = 0;
    int* intersection = (int*)malloc(sizeof(int) * fmin(nums1Size, nums2Size));//fmin返回较小的参数
    int index1 = 0, index2 = 0;
    while (index1 < nums1Size && index2 < nums2Size) {
        //如果两个数字不相等，则将指向较小数字的指针右移一位
        if (nums1[index1] < nums2[index2]) {
            index1++;
        } else if (nums1[index1] > nums2[index2]) {
            index2++;
        } else {
            //如果两个数字相等，将该数字添加到答案，并将两个指针都右移一位
            intersection[(*returnSize)++] = nums1[index1];
            index1++;
            index2++;
        }
    }
    //当至少有一个指针超出数组范围时，遍历结束
    return intersection;
}

七、加一
给定一个由 整数 组成的 非空 数组所表示的非负整数，在该数的基础上加一。

最高位数字存放在数组的首位， 数组中每个元素只存储单个数字。

你可以假设除了整数 0 之外，这个整数不会以零开头。

示例 1：

输入：digits = [1,2,3]
输出：[1,2,4]
解释：输入数组表示数字 123。
示例 2：

输入：digits = [4,3,2,1]
输出：[4,3,2,2]
解释：输入数组表示数字 4321。
示例 3：

输入：digits = [0]
输出：[1]

int *plusOne(int *digits, int digitsSize, int *returnSize) {

    for (int i = digitsSize - 1; i >= 0; --i) {
        if (digits[i] == 9) {
            digits[i] = 0;
        } else {
            digits[i]++;
            *returnSize = digitsSize;
            return digits;
        }
    }
    int *result = (int *) malloc(sizeof(int) * (digitsSize + 1));
    //如果要增加位数的的话 原来的值一定全是9 增加位数后结果一定是1后面n个0 memset把数组里得值全幅为0
    memset(result, 0, (digitsSize + 1) * sizeof(int));
    result[0] = 1;
    *returnSize = digitsSize + 1;
    return result;
}

八、移动零
给定一个数组 nums，编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序。

请注意 ，必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。

示例 1:

输入: nums = [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]
示例 2:

输入: nums = [0]
输出: [0]

void swap(int *a, int *b) {
    int t = *a;
    *a = *b, *b = t;
}

void moveZeroes(int *nums, int numsSize) {
    int left = 0, right = 0;//r代表的是头节点
    while (right < numsSize) {
        if (nums[right]) {
            swap(nums + left, nums + right);//左指针的零与右指针的非零数交换,且非零数的相对顺序并未改变。
            left++;
        }
        right++;
    }
}

九、两数之和
给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那 两个 整数，并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

你可以按任意顺序返回答案。

示例 1：

输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[0,1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。
示例 2：

输入：nums = [3,2,4], target = 6
输出：[1,2]
示例 3：

输入：nums = [3,3], target = 6
输出：[0,1]

//方法一：暴力枚举:枚举数组中的每一个数 x，寻找数组中是否存在 target - x。
int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize) {
    for (int i = 0; i < numsSize; ++i) {
        for (int j = i + 1; j < numsSize; ++j) {
            if (nums[i] + nums[j] == target) {
                int* ret = malloc(sizeof(int) * 2);
                ret[0] = i, ret[1] = j;
                *returnSize = 2;
                return ret;
            }
        }
    }
    *returnSize = 0;
    return NULL;
}

//方法二：哈希表:创建一个哈希表，对于每一个 x，我们首先查询哈希表中是否存在 target - x，然后将 x 插入到哈希表中，即可保证不会让 x 和自己匹配。
struct hashTable {
    int key;
    int val;
    UT_hash_handle hh;
};

struct hashTable* hashtable;

struct hashTable* find(int ikey) {
    struct hashTable* tmp;
    HASH_FIND_INT(hashtable, &ikey, tmp);
    return tmp;
}

void insert(int ikey, int ival) {
    struct hashTable* it = find(ikey);
    if (it == NULL) {
        struct hashTable* tmp = malloc(sizeof(struct hashTable));
        tmp->key = ikey, tmp->val = ival;
        HASH_ADD_INT(hashtable, key, tmp);
    } else {
        it->val = ival;
    }
}

int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize) {
    hashtable = NULL;
    for (int i = 0; i < numsSize; i++) {
        struct hashTable* it = find(target - nums[i]);
        if (it != NULL) {
            int* ret = malloc(sizeof(int) * 2);
            ret[0] = it->val, ret[1] = i;
            *returnSize = 2;
            return ret;
        }
        insert(nums[i], i);
    }
    *returnSize = 0;
    return NULL;
}