一周刷完剑指offer(6)

day6

54.二叉搜索树的第k大节点

中序遍历得到有序的节点,保存中序遍历序列,取第k大
这个思路可以优化的~

class Solution {
public:
    int kthLargest(TreeNode* root, int k) {
        vector path;
        dfs(root,path);
        return path[k-1];
    }
    void dfs(TreeNode* root,vector &path){
        if(root==NULL){
            return;
        }
        dfs(root->right,path);
        path.push_back(root->val);
        dfs(root->left,path);
    }
};

优化:不必保存中序遍历的序列

class Solution {
public:
    int ans;
    int kthLargest(TreeNode* root, int k) {
        dfs(root,k);
        return ans;
    }
    void dfs(TreeNode* root,int &k){
        if(root==NULL){
            return;
        }
        if(k) dfs(root->right,k);
        k--;
        if(k==0) ans=root->val;
        if(k) dfs(root->left,k);
    }
};
class Solution {
public:
    int ans;
    int kthLargest(TreeNode* root, int k) {
        dfs(root,k);
        return ans;
    }
    void dfs(TreeNode* root,int &k){
        if(root==NULL || k==0){//当root为空或者已经找到了res时,直接返回
            return;
        }
        dfs(root->right,k);
        k--;
        if(k==0){
            ans=root->val;
            return;//这里的return可以避免之后的无效迭代dfs(root.left);
        }
        dfs(root->left,k);
    }
};

时间复杂度 O(N) : 当树退化为链表时(全部为右子节点),无论 k 的值大小,递归深度都为 N ,占用 O(N) 时间。
空间复杂度 O(N) : 当树退化为链表时(全部为右子节点),系统使用 O(N) 大小的栈空间。

其他人的思路:
用栈
https://leetcode-cn.com/problems/er-cha-sou-suo-shu-de-di-kda-jie-dian-lcof/solution/c3chong-fang-fa-ji-jian-xie-fa-by-feng-z-5rfx/

57.和为s的两个数字(重点)

思路1:暴力搜索 时间复杂度o(n^2)

class Solution {
public:
    vector twoSum(vector& nums, int target) {
        vector ans;
        for(int i=0;ii&&ans.empty();j--){
                if(nums[j]==target-nums[i]){
                    ans.push_back(nums[j]);
                    ans.push_back(nums[i]);
                }
                else if(nums[j]

思路2:hash表
一次遍历,时间O(N),空间O(N),此方法和leetcode两数之和一样,但那道题数组无序,本题数组有序,所以肯定有更优解

class Solution {
public:
    //输出:[24,24] 预期:[16,32]
    vector twoSum(vector& nums, int target) {
        vector ans;
        unordered_map hashmap;
        for(int i=0;i

set版本

class Solution {
public:
    //输出:[24,24] 预期:[16,32]
    vector twoSum(vector& nums, int target) {
        vector ans;
        set hashmap;
        for(int i=0;i

思路3: 使用二分,遍历数组,遍历每一个数,然后在后面的数中二分查找对应的差.
比如target=40,nums[0] = 10,那么用二分查找30。时间O(NLogN),空间O(1)
没实现

for(int i = 0;i e){
                    right = mid -1;
                }else if(nums[mid] < e){
                    left = mid + 1;
                }
            }
        }
return new int[]{};

最优 思路4:使用双指针,时间O(N) 空间O(1)
我们先在数组中选择两个数字,如果它们的和等于输入的s,我们就找到了要找的两个数字。
如果和小于s 呢?我们希望两个数字的和再大一点。由于数组已经排好序了,我们可以考虑选择较小的数字后面的数字。因为排在后面的数字要大一些,那么两个数字的和也要大一些, 就有可能等于输入的数字s 了。
同样, 当两个数字的和大于s时,可以选择较大数字前面的数字,因为排在前面的数字小一些。

class Solution {
public:
    vector twoSum(vector& nums, int target) {
        vector ans;
        for(int i=0,j=nums.size()-1;itarget){
                j--;
            }
            else{
                i++;
            }
        }
        return ans;
    }
};

60. n个骰子的点数(重点)

不会写

n个骰子的所有点数的排列数为6^n。
统计出每个点数和出现的次数,再除以6^n,就能得出每个点数和出现的概率。
而且值得注意的是,n个骰子的点数和的最小值为n,最大值为6n,因此一共只有6n-n+1种情况,所以可以建立一个定长数组。

思路1:基于递归求骰子点数
并不需要n重循环来到达求概率的目标,应该想到用递归即可!!!
课本p295-296
虽然超时,但是这个思路,这代码得会。

class Solution {
public:
    vector dicesProbability(int n) {
        //int hashmap[6*n-n+1]={0};//失败,因为variable-sized object may not be initialized
        //int *hashmap = new int[6*n-n+1]();//可。定义长度,同时初始化为0

        vector hashmap(6*n-n+1,0);

        dfs(0,n,0,hashmap);

        int all=pow(6,n);
        for(int i=0;i &hashmap){
        if(level==n){
            hashmap[sum-n]++;
            return;
        }
        for(int i=1;i<=6;i++){
            dfs(level+1,n,sum+i,hashmap);
        }
    }
};

该思路由于是基于递归实现,有很多重复的计算,从而导致当n变大时,性能慢得无法接受。
单纯使用递归搜索解空间的时间复杂度为6^n,在本题会超时,因为存在重复子结构。

思路2:基于循环求骰子点数
可以考虑用两个数组来存储骰子点数的每个总数出现的次数。在一轮循环中,第一个数组中的第 n 个数字表示骰子和为 n 出现的次数。在下一轮循环中,我们加上一个新的骰子,此时和为 n 的骰子出现的次数应该等于上一轮循环中骰子点数和为 n-1 、 n-2 、 n-3 、 n-4 、 n-5 与 n-6 的次数的总和。所以我们把另一个数组的第 n 个数字设为前一个数组对应的第 n-1 、 n-2 、 n-3 、 n-4 、 n-5 与 n-6 之和。
总结:运用递推递进的思路来解决问题。

class Solution {
public:
    vector dicesProbability(int n) {
        vector pro1(6*n+1,0);
        vector pro2;

        //初始化第一颗骰子
        for(int i=1;i<=6;i++){
            pro1[i]=1;
        }

        //从第二个骰子开始递推
        for(int i=2;i<=n;i++){
            pro2=vector(6*n+1,0);
            for(int j=i;j<=6*i;j++){
                for(int k=1;k<=6;k++){
                    if(j-k>0 && j-k<=6*(i-1) ){
                        pro2[j]+=pro1[j-k];
                    }
                }
            }
            pro1=pro2;
        }

        if(n==1){
            pro2=pro1;
        }

        int all=pow(6,n);
        for(int i=n;i<=6*n;i++){
            pro2[i]/=all;
        }
        vector ans(pro2.begin()+n,pro2.end());
        return ans;
    }

};

后续:
阅读评论区
阅读课本的解法二
阅读https://leetcode-cn.com/problems/nge-tou-zi-de-dian-shu-lcof/solution/nge-tou-zi-de-dian-shu-dong-tai-gui-hua-ji-qi-yo-3/
尤其是getcount那里(好像是与评论区和课本说的:此时和为 n 的骰子出现的次数应该等于上一轮循环中骰子点数和为 n-1 、 n-2 、 n-3 、 n-4 、 n-5 与 n-6 的次数的总和。好像是这么理解的,而不是直接从递归树看出来的)
https://leetcode-cn.com/problems/nge-tou-zi-de-dian-shu-lcof/solution/java-dong-tai-gui-hua-by-zhi-xiong/

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