＜LeetCode＞刷题记录

括号序列

import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 
     * @param s string字符串 
     * @return bool布尔型
     */
    public boolean isValid (String s) {
        // write code here
        Stack<Character> stack=new Stack<>();
        for(char ch:s.toCharArray())    //字符串转为字符数组
        {
            if(ch=='(')
                stack.push(')');
            else if(ch=='[')
                stack.push(']');
            else if(ch=='{')
                stack.push('}');
                //如果栈为空，就不会执行右边语句，因此不用担心空栈pop
                //到这一步，说明符号为),],}，因此若栈为空，或者没有与之相等的，那么这个括号必然无法正确匹配成功
            else if(stack.empty() || stack.pop()!=ch)  
                return false;
        }
        
        return stack.empty();   //栈空返回true,不是说运行完出来了就代表正常匹配了，有可能是(((()))，这样就是不匹配的
    }
    

}

用两个栈实现队列

import java.util.Stack;

public class Solution {
    //将stack1的栈顶作为队列的尾部，将stack2的栈顶作为队列的头部
    Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();
    Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();
    
    
    //push正常进行
    public void push(int node) {
        stack1.push(node);
    }
    
    //pop时，将stack1的全部元素转到stack2中，这样原来stack1中栈底的元素就跑到stack2栈顶，这样就实现了队列先进先出的功能
    //同时注意要将stack1恢复原样，这里只是将stack2作为一个中转站，元素真正还是保存在stack1中
    public int pop() {
        while(!stack1.empty())
        {
            stack2.push(stack1.pop());
        }
        int ans=stack2.pop();
        while(!stack2.empty())
        {
            stack1.push(stack2.pop());
        }
        
        return ans;
    
    }
}

• 使用Stack的方式来做这道题，会造成速度较慢； 原因的话是Stack继承了Vector接口，而Vector底层是一个Object[]数组，那么就要考虑空间扩容和移位的问题了。 可以使用LinkedList来做Stack的容器，因为LinkedList实现了Deque接口，所以Stack能做的事LinkedList都能做，其本身结构是个双向链表，扩容消耗少。

class CQueue {

    LinkedList<Integer> stack1;
    LinkedList<Integer> stack2;
    public CQueue() {
        stack1=new LinkedList<Integer>();
        stack2=new LinkedList<Integer>();
    }
    
    public void appendTail(int value) {
        stack1.add(value);
    }
    
    public int deleteHead() {
        while(!stack1.isEmpty())
        {
            stack2.add(stack1.pop());
        }
        int ans=-1;
        if(!stack2.isEmpty())
            {
                ans=stack2.pop();              
            }


        return ans;
    }
}

/**
 * Your CQueue object will be instantiated and called as such:
 * CQueue obj = new CQueue();
 * obj.appendTail(value);
 * int param_2 = obj.deleteHead();
 */

二分查找思路：
1、首先确定数组中间的下标
mid=(left+right)/2;
2、然后让需要查找的数findVal和arr[mid]进行比较
①如果findVal>arr[mid]，说明要查找的数在mid右边，因此需要递归地向右查找
②如果findVal ③findVal==arr[mid]，说明找到，则返回

结束递归条件：
1、找到则结束
2、递归完整个数组仍未找到findVal，结束递归。即left>right。

二分查找（含重复数字，返回第一次出现位置）

先正常进行二分查找的步骤，然后当返回位置到主程序时，对第一次出现的位置再进行处理。

• 当返回值小于等于0，则不用做任何处理
• 否则不断对其左边的数进行判断，看是否等于target，直到在有效位置内找到一个不等的，返回时记得将其加一

import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 如果目标值存在返回下标，否则返回 -1
     * @param nums int整型一维数组 
     * @param target int整型 
     * @return int整型
     */
    public int search (int[] nums, int target) {
        // write code here
        int position=binarySearch(nums,0,nums.length-1,target);
        if(position<=0)
            return position;
        else
        {
            int tmp=position;
            while(--tmp>=0 && nums[tmp]==target)
            {
               continue;
            }
            position=tmp+1;
            
        }
        return position;
    }
    
    public static int binarySearch(int arr[],int left,int right,int target)
    {
        if(left>right)
            return -1;
        
        int mid=(left+right)/2;
        
        if(target==arr[mid])
            return mid;
        if(target<arr[mid])
            return binarySearch(arr,left,mid-1,target);
        else
            return binarySearch(arr,mid+1,right,target);

    }
}

链表中环的入口节点
题意
给一个链表，若其中包含环，请找出该链表的环的入口结点，否则，输出null。

解题思路
入口节点即遍历过程第一个再次到达的节点。

第一步：确定链表中包含环
方法：两个指针同时从头节点出发，一个每次一步，一个每次两步。如果走的快的指针追上了走的慢的，说明有环。如果走的快的指针走到了链表尾，那么说明没环。
第二步：找到环中的节点数
方法：因为上述两个节点相遇的节点一定在环中，所以从这个节点出发，再次走到这个节点，即可计算出环中的节点数。
第三步：找到链表中环的入口节点
方法：两个指针从链表头节点出发，一个先走环的节点数步，然后两个指针同时往前走，两个指针相遇的节点即是环的入口节点。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {

        
        //先判断是否存在环
        if(isCircle(head)==false)
            return null;
        else
        {
            //存在环，判断环的节点个数
            ListNode meetNode=getMeetNode(head);
            ListNode fast=meetNode;
            ListNode slow=meetNode;
            int count=1;  //保存环的节点个数
            while(fast.next!=slow)
            {
                fast=fast.next;
                count++;
            }
            
            //已得到环的节点个数后
            //将两个指针指向第一个节点，然后让一个节点先走环的节点数n
            
            fast=head;
            slow=head;
            while(count-->0)
            {
                fast=fast.next;
            }
            while(fast!=slow)
            {
                fast=fast.next;
                slow=slow.next;
                    
            }
            
            return fast;
            
        }
            
        
        
    }
    
    public boolean isCircle(ListNode head)
    {
        ListNode tmp=head;
        ListNode fast=tmp;
        ListNode slow=tmp;
        while(fast!=null && fast.next!=null)
        {
            fast=fast.next.next;
            slow=slow.next;
            
            if(slow==fast)
            {
                return true;
            }
              
        }
        return false;
        
    }
    
    public ListNode getMeetNode(ListNode head)
    {
        ListNode tmp=head;
        ListNode fast=tmp;
        ListNode slow=tmp;
        
        
        while(true)
        {  fast=fast.next.next;
            slow=slow.next;

            if(slow==fast)
            {
                return fast;
            }
        }     
        
  
    }
}

二叉树深度
递归实现
结束条件为当前节点为空，则返回0
否则向左子树和右子树递归。
每次递归返回两者最大值+1

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public int maxDepth(TreeNode root) {
        if(root==null)
            return 0;

 
        int    leftLen=maxDepth(root.left);
        int    rightLen=maxDepth(root.right);

        return 1+Math.max(leftLen,rightLen);
    }
}

二叉树层序遍历并输出结果
答案参考

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        //List> res=new ArrayList>();  
        //这么定义是错误的
        List<List<Integer>> res=new ArrayList<>();  
        //注意！！是Deque
        Queue<TreeNode> queue=new ArrayDeque<>();
        if(root==null)
            return res;
            //return queue;

        queue.add(root);
        //List> res=new ArrayList>();  
        //不能在这里定义res，因为上面要返回List>而不是queue
        while(!queue.isEmpty())
        {
            int n=queue.size();
            List<Integer> list=new ArrayList<>();
            for(int i=0;i<n;i++)
            {
                TreeNode node=queue.poll();
                list.add(node.val);
            
                if(node.left!=null)
                {
                    //不是root，queue.poll得到的是node
                    //queue.add(root.left);
                    queue.add(node.left);
                }
                if(node.right!=null)
                {
                    //queue.add(root.right);
                    queue.add(node.right);
                }

            }
            
                res.add(list);
        }
        
        return res;
    }
}

左转字符串
要点：获取字符串的子串函数是
substring(int begin,int end);(左闭右开)

String str=new String("HelloWorld");
String sub=str.substring(0,5);  //sub="Hello"

class Solution {
    public String reverseLeftWords(String s, int n) {
        String sub1=s.substring(0,n);
        String sub2=s.substring(n,s.length());

        return sub2+sub1;
    }
}

import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param s string字符串 
     * @return string字符串
     */
    public String replaceSpace (String s) {
        // write code here
        StringBuffer sb=new StringBuffer();
        char chArr[]=s.toCharArray();
        for(int i=0;i<s.length();i++)
        {
            if(chArr[i]!=' ')
            {
                sb.append(chArr[i]);
            }
            else
            {
                sb.append("%20");
            }
        }
        
        return sb.toString();
    }
}

/*
public class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}*/
public class Solution {
    public ListNode ReverseList(ListNode head) {
        if(head==null || head.next==null)
            return head;
        //一直遍历到最后一个节点，在其递归返回的过程中改变相邻节点的指向关系
        //node是最后返回要的头节点
        ListNode node=ReverseList(head.next);
        //改变指向关系
        head.next.next=head;
        head.next=null;
        
        return node;
    }
}

最长无重复子串

import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 
     * @param arr int整型一维数组 the array
     * @return int整型
     */
    /*
    思路：先记录已经统计的子串的长度，直到遇到有重复的字串，则将由头到此处的元素全部删除，
    重新计数，最后结果取最大的付给返回结果res
    */
    public int maxLength (int[] arr) {
        // write code here
        if(arr.length<=1)
            return arr.length;
        
        int res=0;
        
        ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
        list.add(arr[0]);
        for(int i=1;i<arr.length;i++)
        {
            if(list.contains(arr[i]))
            {
                int p=list.indexOf(arr[i]);
                while(p>=0)
                {
                    list.remove(0);
                    p--;
                }
            }

            list.add(arr[i]);
            
            res=Math.max(list.size(),res);
        }
        
        return res;
        
        
    }
}

斐波那契数列

递归：

public class Solution {
    public int Fibonacci(int n) {
        if(n<=1)
            return n;
        return Fibonacci(n-1)+Fibonacci(n-2);
    }
}

利用数组：

public class Solution {
    public int Fibonacci(int n) {
        if(n<=1)
            return n;
        
        int arr[]=new int[40];
        arr[0]=0;
        arr[1]=1;
        int i;
        for(i=2;i<=n;i++)
        {
            arr[i]=arr[i-1]+arr[i-2];
        }
        return arr[n];
    }
}

不借助数组：

public class Solution {
    public int Fibonacci(int n) {
        if(n<=1)
            return n;
        
        int i=2;
        int value1=0,value2=1,res=0;
        while(i++<=n)
        {
            res=value1+value2;
            value1=value2;
            value2=res;
        }
        return res;
    }
}

最小的k个数

由于只用选出最小的k个数，因此不用完全排序。可以使用选择排序，只要选出了k个以后即可退出循环

import java.util.ArrayList;

public class Solution {
    public ArrayList<Integer> GetLeastNumbers_Solution(int [] input, int k) {
        ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
        
        if(input.length<k)
            return list;
        
        int count=0;
        int i=0;
        int position=0;
        while(count<k && i<input.length)
        {
            //采用选择排序，每次找出一个最小的

            int minNum=input[position],minPosition=position;
            int j;
            for(j=position;j<input.length;j++)
            {
               if(minNum>input[j])
               {
                   minNum=input[j];
                   minPosition=j;
               }
            }
            

            input[minPosition]=input[position];
            //input[position]=minNum;
            
            list.add(minNum);
            count++;
            position++;
        }
        
        return list;
    }
}

合并两个有序数组

由后往前进行遍历，较大的数先插入即可
由于是将B的数插入到A中，因此遍历结束后如果是A数组有剩余，也无需做什么，如果是B数组有剩余，则还需要将B数组中的元素移到A中

public class Solution {
    public void merge(int A[], int m, int B[], int n) {
        int i=m-1,j=n-1;
        int p=A.length-1;
        while(i>=0 && j>=0)
        {
            if(A[i]<B[j])
            {
                A[p--]=B[j--];
            }
            else
            {
                A[p--]=A[i--];
            }
        }
        while(j>=0)
        {
            A[p--]=B[j--];
        }
    }
}

剑指 Offer 52. 两个链表的第一个公共节点

思路：两个链表长度分别为L1+C、L2+C， C为公共部分的长度，做法： 第一个人走了L1+C步后，回到第二个人起点走L2步；第2个人走了L2+C步后，回到第一个人起点走L1步。 当两个人走的步数都为L1+L2+C时就两个家伙就相爱了

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        ListNode node1=headA;
        ListNode node2=headB;

        while(node1!=node2)
        {
            node1=node1==null?headB:node1.next;
            node2=node2==null?headA:node2.next;
        }

        return node1;
    }
}