LeetCode高频算法刷题记录11
文章目录
- 1. 最大正方形【中等】
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- 1.1 题目描述
- 1.2 解题思路
- 1.3 代码实现
- 2. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置【中等】
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- 2.1 题目描述
- 2.2 解题思路
- 2.3 代码实现
- 3. 搜索二维矩阵 II【中等】
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- 3.1 题目描述
- 3.2 解题思路
- 3.3 代码实现
- 4. 翻转二叉树【简单】
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- 4.1 题目描述
- 4.2 解题思路
- 4.3 代码实现
- 5. 最长连续序列【中等】
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- 5.1 题目描述
- 5.2 解题思路
- 5.3 代码实现
1. 最大正方形【中等】
题目链接：https://leetcode.cn/problems/maximal-square/
参考题解：https://leetcode.cn/problems/maximal-square/solution/li-jie-san-zhe-qu-zui-xiao-1-by-lzhlyle/
1.1 题目描述
在一个由 ‘0’ 和 ‘1’ 组成的二维矩阵内，找到只包含 ‘1’ 的最大正方形，并返回其面积。
示例 1：
输入：matrix = [[“1”,“0”,“1”,“0”,“0”],[“1”,“0”,“1”,“1”,“1”],[“1”,“1”,“1”,“1”,“1”],[“1”,“0”,“0”,“1”,“0”]]
输出：4
示例 2：
输入：matrix = [[“0”,“1”],[“1”,“0”]]
输出：1
示例 3：
输入：matrix = [[“0”]]
输出：0
提示：
- m == matrix.length
- n == matrix[i].length
- 1 <= m, n <= 300
- matrix[i][j] 为 ‘0’ 或 ‘1’
1.2 解题思路
1.3 代码实现
class Solution {
public:
int maximalSquare(vector<vector<char>>& matrix) {
int num_rows = matrix.size();
int num_cols = matrix[0].size();
vector<vector<int>> dp(num_rows, vector<int>(num_cols));
int maxLen = 0;
for(int i = 0; i < num_rows; i++) {
for(int j = 0; j < num_cols; j++) {
if(matrix[i][j] == '1') {
if(!i || !j)
dp[i][j] = 1;
else
dp[i][j] = min(min(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]), dp[i - 1][j - 1]) + 1;
maxLen = max(maxLen, dp[i][j]);
}
}
}
return maxLen * maxLen;
}
};
2. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置【中等】
题目链接：https://leetcode.cn/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array/
参考题解：https://leetcode.cn/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array/solution/zai-pai-xu-shu-zu-zhong-cha-zhao-yuan-su-de-di-3-4/
2.1 题目描述
给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。请你找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。
如果数组中不存在目标值 target，返回 [-1, -1]。
你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。
示例 1：
输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出：[3,4]
示例 2：
输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出：[-1,-1]
示例 3：
输入：nums = [], target = 0
输出：[-1,-1]
提示：
- 0 <= nums.length <= 10^5
- -10^9 <= nums[i] <= 10^9
- nums 是一个非递减数组
- -10^9 <= target <= 10^9
2.2 解题思路
2.3 代码实现
class Solution {
public:
int binarySearch(vector<int>& nums, int target, bool lower) {
int len = nums.size();
int left = 0, right = len - 1;
int ans = len;
while(left <= right) {
int mid = (left + right) / 2;
if(nums[mid] > target || (lower && nums[mid] >= target)) {
ans = mid;
right = mid - 1;
}
else
left = mid + 1;
}
return ans;
}
vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
int left = binarySearch(nums, target, true);
int right = binarySearch(nums, target, false) - 1;
if(left <= right && nums[left] == target && nums[right] == target)
return {left, right};
return {-1, -1};
}
};
3. 搜索二维矩阵 II【中等】
题目链接：https://leetcode.cn/problems/search-a-2d-matrix-ii/
参考题解：https://leetcode.cn/problems/search-a-2d-matrix-ii/solution/xiang-xi-tong-su-de-si-lu-fen-xi-duo-jie-fa-by-5-4/
3.1 题目描述
编写一个高效的算法来搜索 m x n 矩阵 matrix 中的一个目标值 target 。该矩阵具有以下特性：
- 每行的元素从左到右升序排列。
- 每列的元素从上到下升序排列。
示例 1：
输入：matrix = [[1,4,7,11,15],[2,5,8,12,19],[3,6,9,16,22],[10,13,14,17,24],[18,21,23,26,30]], target = 5
输出：true
示例 2：
输入：matrix = [[1,4,7,11,15],[2,5,8,12,19],[3,6,9,16,22],[10,13,14,17,24],[18,21,23,26,30]], target = 20
输出：false
提示：
- m == matrix.length
- n == matrix[i].length
- 1 <= n, m <= 300
- -10^9 <= matrix[i][j] <= 10^9
- 每行的所有元素从左到右升序排列
- 每列的所有元素从上到下升序排列
- -10^9 <= target <= 10^9
3.2 解题思路
3.3 代码实现
class Solution {
public:
bool binarySearch(vector<int> nums, int target) {
int left = 0, right = nums.size() - 1;
while(left <= right) {
int mid = (left + right) / 2;
if(nums[mid] == target)
return true;
else if(nums[mid] < target)
left = mid + 1;
else
right = mid - 1;
}
return false;
}
bool searchMatrix(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
int num_rows = matrix.size();
int num_cols = matrix[0].size();
for(int i = 0; i < num_rows; i++) {
if(matrix[i][0] > target)
break;
if(matrix[i][num_cols - 1] < target)
continue;
bool find = binarySearch(matrix[i], target);
if(find)
return true;
}
return false;
}
};
4. 翻转二叉树【简单】
题目链接：https://leetcode.cn/problems/invert-binary-tree/
参考题解：https://leetcode.cn/problems/invert-binary-tree/solution/fan-zhuan-er-cha-shu-by-leetcode-solution/
4.1 题目描述
给你一棵二叉树的根节点 root ，翻转这棵二叉树，并返回其根节点。
示例 1：
输入：root = [4,2,7,1,3,6,9]
输出：[4,7,2,9,6,3,1]
示例 2：
输入：root = [2,1,3]
输出：[2,3,1]
示例 3：
输入：root = []
输出：[]
提示：
- 树中节点数目范围在 [0, 100] 内
- -100 <= Node.val <= 100
4.2 解题思路
4.3 代码实现
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {
if(!root)
return root;
TreeNode* leftSub = invertTree(root->left);
TreeNode* rightSub = invertTree(root->right);
root->right = leftSub;
root->left = rightSub;
return root;
}
};
5. 最长连续序列【中等】
题目链接：https://leetcode.cn/problems/longest-consecutive-sequence/
参考题解：https://leetcode.cn/problems/longest-consecutive-sequence/solution/zui-chang-lian-xu-xu-lie-by-leetcode-solution/
5.1 题目描述
给定一个未排序的整数数组 nums ，找出数字连续的最长序列（不要求序列元素在原数组中连续）的长度。
请你设计并实现时间复杂度为 O(n) 的算法解决此问题。
示例 1：
输入：nums = [100,4,200,1,3,2]
输出：4
解释：最长数字连续序列是 [1, 2, 3, 4]。它的长度为 4。
示例 2：
输入：nums = [0,3,7,2,5,8,4,6,0,1]
输出：9
提示：
- 0 <= nums.length <= 10^5
- -10^9 <= nums[i] <= 10^9
5.2 解题思路
5.3 代码实现
class Solution {
public:
int longestConsecutive(vector<int>& nums) {
int len = nums.size();
unordered_set<int> hash;
int maxLen = 0;
for(int num : nums) {
hash.insert(num);
}
for(int i = 0; i < len; i++) {
int curLen = 0;
if(!hash.count(nums[i] - 1)) {
while(hash.count(nums[i]++)) {
curLen++;
}
}
maxLen = max(maxLen, curLen);
}
return maxLen;
}
};