LeetCode Day06 | 242. 有效的字母异位词、349. 两个数组的交集、202. 快乐数、1. 两数之和

242. 有效的字母异位词

难度：☆1

a. 哈希表-数组

用一个长度为 26 的数组作为哈希表，记录字符串 s 中每个字母出现的次数，从 a 到 z。再遍历字符串 t，将出现的每个字母对应的计数减 1，判断最终数组元素是否全部归零。

class Solution:
    def isAnagram(self, s: str, t: str) -> bool:
        alphabet_list = [0] * 26
        for char in s:
            alphabet_list[ord(char) - ord('a')] += 1
        for char in t:
            alphabet_list[ord(char) - ord('a')] -= 1
        return True if alphabet_list == [0] * 26 else False

b. 哈希表-defaultdict

用 defaultdict 作为哈希表。Python Doc: defaultdict 返回一个新的类似字典的对象。 [defaultdict](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/collections.html?highlight=collections#collections.defaultdict) 是内置 [dict](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/stdtypes.html#dict) 类的子类。

class Solution:
    def isAnagram(self, s: str, t: str) -> bool:
        s_dict = defaultdict(int)
        t_dict = defaultdict(int)
        for i in s:
            s_dict[i] += 1        
        for j in t:
            t_dict[j] += 1
        return s_dict == t_dict

c. 排序

暴力解法。先对 s 和 t 分别排序，再比较是否相同。不推荐，因为失去了算法考察的意义。

class Solution:
    def isAnagram(self, s: str, t: str) -> bool:
        return sorted(s) == sorted(t)

349. 两个数组的交集

难度：☆1

a. 哈希集合1

Python 用 set() 实现，去重之后取交集，再以列表输出。

class Solution:
    def intersection(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]:
        set1 = set()
        set2 = set()
        result = list()
        for num1 in nums1:
            set1.add(num1)
        for num2 in nums2:
            set2.add(num2)
        for element in set1:
            if element in set2:
                result.append(element)
        return result

b. Python 一行输出

或者用语法特性，一行输出。

class Solution:
    def intersection(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]:
        return list(set(nums1) & set(nums2))  # 两个数组先变成集合，求交集后还原为数组

c. 哈希集合2

用一个 set 解决：把第一个数组放进去，再遍历第二个数组检查 set 和结果数组是否出现过，放入结果数组。

class Solution:
    def intersection(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]:
        set1 = set()
        result = list()
        for num1 in nums1:
            set1.add(num1)
        for num2 in nums2:
            if num2 in set1 and num2 not in result:
                result.append(num2)
        return result

也可以先排序，再对两个数组进行双指针遍历，找出相同元素放入answer数组（列表），注意条件判断。

Python Doc: set() 的各种操作，子集、真子集、超集、真超集、交集、并集、集合求差。

202. 快乐数

难度：☆3

a. 哈希集合

最坏的情况下，算法可能会在 243 以下的所有数字上循环，然后回到它已经到过的一个循环或者回到 1（证明见官方题解）。做数位分离，求平方和。每次生成链中的下一个数字时，都检查它是否已经在哈希集合中。如果它不在哈希集合中，添加它。如果它在，说明正处于一个循环中，返回 false。单独写一个 get_next(n) 函数用来计算平方和更加方便。分析时间复杂度比较困难，见题解。

class Solution:
    def isHappy(self, n: int) -> bool:
        seen = set()
        while (n != 1) and (n not in seen):
            seen.add(n)            
            total_sum = 0
            while n > 0:
                digit = n % 10
                n //= 10
                total_sum += digit ** 2
            n = total_sum
        return n == 1

b. 快慢指针法

还有快慢指针法，经常用于检测一个链表是否有环。

class Solution:
    def isHappy(self, n: int) -> bool:
        def get_next(number):
            total_sum = 0
            while number > 0:
                number, digit = divmod(number, 10)
                total_sum += digit ** 2
            return total_sum

        slow_runner = n
        fast_runner = get_next(n)
        while fast_runner != 1 and slow_runner != fast_runner:
            slow_runner = get_next(slow_runner)
            fast_runner = get_next(get_next(fast_runner))
        return fast_runner == 1

1. 两数之和

难度：☆2

哈希表。创建一个哈希表，对于每一个 x，查询哈希表中是否存在 target - x，没有则将 x 插入到哈希表中，即可保证不会让 x 和自己匹配。用字典 dict()，选用 enumerate。

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        record = {}
        for i in range(len(nums)):
            rest = target - nums[i]
            if record.get(rest) is not None: 
                return [record[rest], i]
            record[nums[i]] = i

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        record = {}
        for idx, val in enumerate(nums):
            if target - val not in record.keys():
                record[val] = idx
            else:
                return [record[target-val], idx]

也可以创建一个哈希表，对于每一个 target - x，查询哈希表中是否存在 x，没有则将 target - x 插入到哈希表中。

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        hashTable = dict()
        index = 0
        while index < len(nums):
            if nums[index] not in hashTable:
                hashTable[target-nums[index]] = index
                index += 1
            else:
                return [hashTable[nums[index]], index]