23_7第一周LeetCode刷题回顾

1. 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。

数组中存在两个数$x$ 和 $y$ ，使得$x+y=target$ 。

可以直接枚举数组中的所有可能的两数组合可能，找到答案。

for(int i = 0; i < nums.size(); ++i){
	for(int j = i + 1; j < nums.size(); ++j){
		if (nums[i] + nums[j] == target) break;
	}
}

时间复杂度：$O(n^2)$

空间复杂度：$O(1)$

双指针

题目核心为查找， 对于查找，我们一般会先对数组排序。这样我们就可使用二分查找，也能进行更多有规律的操作。

（1）将数组nums[i]升序排序

（2）取指针l,r 分别指向nums的首、尾，即l = 0, r = nums.size() - 1。

（3）如果nums[l] + nums[r] == target ，则返回结果。如果nums[l] + nums[r] > target ，说明则让 r--。否则， l++ 。

（4）直至找到答案或l >= r。

如果nums[l] + nums[r] > target， 说明两数和大于目标值。所以需要将两数和减少，这样才可能找到答案。由于我们数组已经升序排好了，所以让右边的r左移一位，使得nums[r] 变小，变为nums[r-1]。如果两数和小于目标值，则需要将nums[l]变成nums[l+1]，实现两数和增大。

然后继续比较，逐渐逼近答案。

sort(vec.begin(), vec.end());
while(l < r){
    int temp = vec[l] + vec[r];
    if(temp == target) break;
    else if(temp > target) r--;
    else l++;
}

时间复杂度：$O(n{\log }_{2}n)$

空间复杂度： $O(n)$

哈希表

对于$num[i]$，需要找到个nums[j]， 使得$nums[j]+nums[i]=target$ ，即数组中取一个数 nums[i] 需要查找 target - nums[i] 。

借助哈希表，实现查找复杂度为$O(1)$

unordered_map<int, int> hashtable;
for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
    auto it = hashtable.find(target - nums[i]);
    if (it != hashtable.end()) {
        return {it->second, i};
    }
    hashtable[nums[i]] = i;
}

2. 两数相加

给你两个 非空 的链表，表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的，并且每个节点只能存储 一位 数字。

请你将两个数相加，并以相同形式返回一个表示和的链表。

你可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

链表结点存放数字，取出相加即可。需要注意进位以及当两链表长度不同时，带来的其中一链表可能提前遍历到尾部，使指针为空。

解决也很简单

（1）创建一个变量carry，用来存放进位值。

（2）当一链表遍历结束时，另一链表未结束，此时循环还在继续。将遍历结束的链表的结点值设为0即可。

int x = l1 ? l1->val : 0;  // l1 和 l2 是两个真在遍历的链表
int y = l2 ? l2->val : 0;

还有就是可能最高位运算也会产生进位，此时需要新建一个结点存值

3.无重复字符的最长子串

给定一个字符串 s ，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

思路也不难。区间内不含重复字符。

首先，需要两个指针l, r 来指代正在遍历的区间。然后让r++，来拓展区间。如果 s[r+1] 在区间内已存在，说明一找出一个不重复子串，记录长度。接着需要将l++ 来减小区间，含重复的字符的区间缩小到不含重复字符。

判断区间内是否含重复字符，借助哈希集合可以快速判断。

4.寻找两个正序数组的中位数

给定两个大小分别为 m 和 n 的正序（从小到大）数组 nums1 和 nums2。请你找出并返回这两个正序数组的 中位数 。算法的时间复杂度应该为 O(log (m+n)) 。

简单点，直接合并两数组，然后在找中位数。

其他方法，不会。

5.最长回文子串

给你一个字符串 s，找到 s 中最长的回文子串。

如果字符串的反序与原始字符串相同，则该字符串称为回文字符串。

选定区间左边界 i ，依次缩小右边界 j，知道 [i, j] 是回文串。这样找到 s[i] 为开始的最长回文子串。

依次找到所有位置开始的最长子串，选最长，即为答案。

优化

可以进行简单的优化。比如已求的最优长子串为长度为 ans，输入串 s 的长度为 n。

（1）如果 n - i < ans ，那循环结束。说明以 i 开始的最长的子串都长度都小于ans，那么以i开始的最长回文串也一定会小于ans，所以没必要在求最优子串。

（2）同样，如果 [i, j] 区间的长度小于 ans，也没必要在继续减小 j 求以 i 开始的最优回文串了 。

6.N 形变换

将一个给定字符串 s 根据给定的行数 numRows ，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。

比如输入字符串为 "PAYPALISHIRING" 行数为 3 时，排列如下：

P   A   H   N
A P L S I I G
Y   I   R

之后，你的输出需要从左往右逐行读取，产生出一个新的字符串，比如："PAHNAPLSIIGYIR"。

直接遍历。大循环套俩小循环。先竖着遍历存储（PAY），然后遍历存储（P）。接着继续竖直存储，斜着遍历。

设置好存储结构，加点简单判断。搞清楚结束条件。

7.整数反转

给你一个 32 位的有符号整数 x ，返回将 x 中的数字部分反转后的结果。

如果反转后整数超过 32 位的有符号整数的范围 [−231, 231 − 1] ，就返回 0。

假设环境不允许存储 64 位整数（有符号或无符号）。

x % 10 : 取x的最低位数值。

x /= 10 ： 去除x的最低位，相当于10进制的x右移一位。

遍历过程中，别溢出就行。

8.字符串转整数（atoi）

请你来实现一个 myAtoi(string s) 函数，使其能将字符串转换成一个 32 位有符号整数（类似 C/C++ 中的 atoi 函数）。

多写几个判断就行。注意，要提前判断整数是否溢出，溢出返回0。

判断方式： res > (INT_MAX - digit) / 10

9.回文数

给你一个整数 x ，如果 x 是一个回文整数，返回 true ；否则，返回 false 。

回文数是指正序（从左向右）和倒序（从右向左）读都是一样的整数。

• 例如，121 是回文，而 123 不是。

转换成字符串，判断是否是回文串就行。

10. 正则表达式匹配

给你一个字符串 s 和一个字符规律 p，请你来实现一个支持 '.' 和 '*' 的正则表达式匹配。

• '.' 匹配任意单个字符
• '*' 匹配零个或多个前面的那一个元素

所谓匹配，是要涵盖 整个 字符串 s的，而不是部分字符串。

没写出来。

看了题解，理清思路，不停判断。懒得看。

11. 盛最多水的容器

给定一个长度为 n 的整数数组 height 。有 n 条垂线，第 i 条线的两个端点是 (i, 0) 和 (i, height[i]) 。

找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。

返回容器可以储存的最大水量。

**说明：**你不能倾斜容器。

感觉有点像第1题的那个寻找两数之和的左右指针的方式。

选定区间[l, r], 那么盛水量为 ans = max( ans, min(height[l], height[r]) * (r - l) ) 。

此后，区间长度（r-l）不停缩小，如果想让ans变大，只可能将 min(height[l], height[r]) 变大，所以只需要将height[i] 和 height[j]小的一边移动，大的另一边不动。这样min(height[l], height[r]) * (r - l) 的 min(height[l], height[r]) 变大， (r - l) 变小，二者的乘积才有可能增大，即盛水量增大。

int i = 0, j = height.size() - 1, res = 0;
while(i < j) {
    res = height[i] < height[j] ? 
        max(res, (j - i) * height[i++]): 
    max(res, (j - i) * height[j--]); 
}

12. 整数转罗马数字

罗马数字包含以下七种字符： I， V， X， L，C，D 和 M。

字符          数值
I             1
V             5
X             10
L             50
C             100
D             500
M             1000

例如， 罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1。12 写做 XII ，即为 X + II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V + II 。

通常情况下，罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也存在特例，例如 4 不写做 IIII，而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边，所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。同样地，数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况：

• I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边，来表示 4 和 9。
• X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边，来表示 40 和 90。
• C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边，来表示 400 和 900。

给你一个整数，将其转为罗马数字。

搞清楚规则，然后写个循环模拟判断选择即可。

如果大于M，先减M。否则如果大于IM，减IM。否则如果小于D，减D。。。不停判断下去就行。

13. 罗马数字转整数

罗马数字包含以下七种字符: I， V， X， L，C，D 和 M。

字符          数值
I             1
V             5
X             10
L             50
C             100
D             500
M             1000

例如， 罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1 。12 写做 XII ，即为 X + II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V + II 。

通常情况下，罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也存在特例，例如 4 不写做 IIII，而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边，所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。同样地，数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况：

• I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边，来表示 4 和 9。
• X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边，来表示 40 和 90。
• C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边，来表示 400 和 900。

给定一个罗马数字，将其转换成整数。

找出规律，再写。

对于特殊的IV， IX，IC 都满足类似以下的规律：

IV: $IV=-I+V=-1+5=4=IV$

所以如果ans = s[i] < s[i+1] ? ans - getValue(s[i]) : ans + getValue(s[i])。 其中， i < s.length()-1，防止i+1访问越界。

14. 最长公共前缀

编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。

如果不存在公共前缀，返回空字符串 ""。

纵向比对，即可。

15.三数之和

给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请

你返回所有和为 0 且不重复的三元组。

**注意：**答案中不可以包含重复的三元组。

在第一题的两数之和基础上略作改变皆可。nums[i] + nums[j] = -nums[k]。

16.最接近的三数之和

给你一个长度为 n 的整数数组 nums 和 一个目标值 target。请你从 nums 中选出三个整数，使它们的和与 target 最接近。

返回这三个数的和。

假定每组输入只存在恰好一个解。

类比上一题的三数之和。

17.电话号码的字母组合

给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。答案可以按 任意顺序 返回。

给出数字到字母的映射如下（与电话按键相同）。注意 1 不对应任何字母。

建立一个从数字到字母的映射表，然后进行简单回溯即可。

总结

这17期道题目，还是比较基础的。主要考察的还是一些简单的思路分析，使用双指针，滑动窗口和特殊的数据结构，比如哈希表和哈希集合。没有特别难的算法和数据结构。但收获还是很多的。

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题目全部来自LeetCode官网，部分题解参考了官方题解。