【Leetcode刷题】模拟
本篇文章为 LeetCode 模拟模块的刷题笔记，仅供参考。
目录
- 一. 整数
-
- Leetcode12.整数转罗马数字
- Leetcode13.罗马数字转整数
- 二. 字符串
-
- Leetcode43.字符串相乘
- Leetcode592.分数加减运算
- Leetcode68.文本左右对齐
- 三. 矩阵
-
- Leetcode54.螺旋矩阵
- Leetcode885.螺旋矩阵 III
- Leetcode498.对角线遍历
- Leetcode874.模拟行走机器人
- Leetcode73.矩阵置零
- 四. 数组
-
- Leetcode495.提莫攻击
- Leetcode735.行星碰撞
- 五. 栈
-
- Leetcode946.验证栈序列
- Leetcode1441.用栈操作构建数组
一. 整数
Leetcode12.整数转罗马数字
Leetcode12.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。
示例 1:
输入: num = 3
输出: “III”
示例 2:
输入: num = 4
输出: “IV”
示例 3:
输入: num = 9
输出: “IX”
示例 4:
输入: num = 58
输出: “LVIII”
解释: L = 50, V = 5, III = 3.
示例 5:
输入: num = 1994
输出: “MCMXCIV”
解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.
提示：
1 <= num <= 3999
while 循环分情况处理即可，4、9、40、90、400、900 也算特殊情况：
class Solution {
public:
string intToRoman(int num) {
string ans="";
while(num>0){
if(num>=1000){
ans.push_back('M');
num-=1000;
continue;
}
if(num>=900){
ans+="CM";
num-=900;
continue;
}
if(num>=500){
ans.push_back('D');
num-=500;
continue;
}
if(num>=400){
ans+="CD";
num-=400;
continue;
}
if(num>=100){
ans.push_back('C');
num-=100;
continue;
}
if(num>=90){
ans+="XC";
num-=90;
continue;
}
if(num>=50){
ans.push_back('L');
num-=50;
continue;
}
if(num>=40){
ans+="XL";
num-=40;
continue;
}
if(num>=10){
ans.push_back('X');
num-=10;
continue;
}
if(num>=9){
ans+="IX";
num-=9;
continue;
}
if(num>=5){
ans.push_back('V');
num-=5;
continue;
}
if(num>=4){
ans+="IV";
num-=4;
continue;
}
if(num>=1){
ans.push_back('I');
num-=1;
continue;
}
}
return ans;
}
};
Leetcode13.罗马数字转整数
Leetcode13.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。
特殊情况处理后，其余用哈希表映射即可：
class Solution {
public:
int romanToInt(string s) {
int ans=0;
int n=s.size();
unordered_map<char,int> mp;
mp['I']=1;mp['V']=5;mp['X']=10;mp['L']=50;mp['C']=100;mp['D']=500;mp['M']=1000;
for(int i=0;i<n;i++){
if(i<n-1 && s[i]=='I' && s[i+1]=='V'){
ans+=4;
i++;
}else if(i<n-1 && s[i]=='I' && s[i+1]=='X'){
ans+=9;
i++;
}else if(i<n-1 && s[i]=='X' && s[i+1]=='L'){
ans+=40;
i++;
}else if(i<n-1 && s[i]=='X' && s[i+1]=='C'){
ans+=90;
i++;
}else if(i<n-1 && s[i]=='C' && s[i+1]=='D'){
ans+=400;
i++;
}else if(i<n-1 && s[i]=='C' && s[i+1]=='M'){
ans+=900;
i++;
}else{
ans+=mp[s[i]];
}
}
return ans;
}
};
二. 字符串
字符串模拟题中最常见的就是加减乘除等基本运算，一种是使用字符串模拟大整数的基本运算，另一种是切片字符串表达式计算结果。字符串的模拟题还有文本操作等情况；
Leetcode43.字符串相乘
Leetcode43.字符串相乘
给定两个以字符串形式表示的非负整数 num1 和 num2，返回 num1 和 num2 的乘积，它们的乘积也表示为字符串形式。
注意：不能使用任何内置的 BigInteger 库或直接将输入转换为整数。
示例 1:
输入: num1 = “2”, num2 = “3”
输出: “6”
示例 2:
输入: num1 = “123”, num2 = “456”
输出: “56088”
提示：
1 <= num1.length, num2.length <= 200
num1 和 num2 只能由数字组成。
num1 和 num2 都不包含任何前导零，除了数字0本身。
模拟乘法的移位累加过程即可，加减乘除只限对一位使用，否则会溢出：
class Solution {
public:
string strplusstr(string s1,string s2){
if(s1.size()<s2.size()){
string tmp=s2;
s2=s1;
s1=tmp;
}
vector<char> v;
int n1=s1.size(); // n1>=n2
int n2=s2.size();
int s=0,c=0; // 和&进位
for(int i=0;i<n1;i++){
if(i>=n2){
s=c+(s1[n1-1-i]-'0');
c=s/10;
s=s%10;
v.push_back('0'+s);
}else{
s=c+(s1[n1-1-i]-'0')+(s2[n2-1-i]-'0');
c=s/10;
s=s%10;
v.push_back('0'+s);
}
}
if(c>0) v.push_back('0'+c); // 最高位进位
while(v.back()==0 && v.size()>1) v.pop_back(); // 去除前导零
string ans="";
for(int i=v.size()-1;i>=0;i--){
ans.push_back(v[i]);
}
return ans;
}
string multiply(string num1, string num2) {
string ans="0";
for(int i=num2.size()-1;i>=0;i--){
string tmp="0";
for(int j=num1.size()-1;j>=0;j--){
string s0(num1.size()-j-1,'0');
tmp=strplusstr(tmp,to_string((num1[j]-'0')*(num2[i]-'0'))+s0);
}
string s0(num2.size()-i-1,'0');
ans=strplusstr(ans,tmp+s0);
}
int i=0;
while(ans[i]=='0' && i<ans.size()-1) i++; // 去除前导零
return ans.substr(i);
}
};
Leetcode592.分数加减运算
Leetcode592.分数加减运算
给定一个表示分数加减运算的字符串 expression ，你需要返回一个字符串形式的计算结果。
这个结果应该是不可约分的分数，即最简分数。 如果最终结果是一个整数，例如 2，你需要将它转换成分数形式，其分母为 1。所以在上述例子中, 2 应该被转换为 2/1。
示例 1:
输入: expression = “-1/2+1/2”
输出: “0/1”
示例 2:
输入: expression = “-1/2+1/2+1/3”
输出: “1/3”
示例 3:
输入: expression = “1/3-1/2”
输出: “-1/6”
提示:
输入和输出字符串只包含 ‘0’ 到 ‘9’ 的数字，以及 ‘/’, ‘+’ 和 ‘-’。
输入和输出分数格式均为 ±分子/分母。如果输入的第一个分数或者输出的分数是正数，则 ‘+’ 会被省略掉。
输入只包含合法的最简分数，每个分数的分子与分母的范围是 [1,10]。 如果分母是1，意味着这个分数实际上是一个整数。
输入的分数个数范围是 [1,10]。
最终结果的分子与分母保证是 32 位整数范围内的有效整数。
在字符串中按➕和➖分割分数，然后将当前分数拆分后加到运算结果上即可。由于运算符号出现在被加 / 减数之前，因此维护变量 op 记录运算符号。分数相加时，通过 __gcd() 进行约分：
class Solution {
public:
void calfraction(int &n1,int &n2,string tmp,bool op){ // 分子、分母、当前分数、计算符号
int tmp1,tmp2;
for(int i=0;i<tmp.size();i++){
if(tmp[i]=='/'){
tmp1=stoi(tmp.substr(0,i));
tmp2=stoi(tmp.substr(i+1));
break;
}
}
if(op) n1=n1*tmp2-n2*tmp1;
else n1=n1*tmp2+n2*tmp1;
n2*=tmp2;
int gcd=abs(__gcd(n1,n2));
n1/=gcd;
n2/=gcd;
return;
}
string fractionAddition(string expression) {
int start=0,len=0;
int n1=0,n2=1;
bool op=0; // +为0，-为1
for(int i=0;i<expression.size();i++){
if(expression[i]=='+'||expression[i]=='-'){
string tmp=expression.substr(start,len);
if(tmp.size()==0){
len++;
continue;
}
len=0;
start=i+1;
calfraction(n1,n2,tmp,op);
op=expression[i]=='+'?0:1;
}else{
len++;
}
}
string tmp=expression.substr(start);
calfraction(n1,n2,tmp,op);
return to_string(n1)+"/"+to_string(n2);
}
};
Leetcode68.文本左右对齐
Leetcode68.文本左右对齐
给定一个单词数组 words 和一个长度 maxWidth ，重新排版单词，使其成为每行恰好有 maxWidth 个字符，且左右两端对齐的文本。
你应该使用 “贪心算法” 来放置给定的单词；也就是说，尽可能多地往每行中放置单词。必要时可用空格 ’ ’ 填充，使得每行恰好有 maxWidth 个字符。
要求尽可能均匀分配单词间的空格数量。如果某一行单词间的空格不能均匀分配，则左侧放置的空格数要多于右侧的空格数。
文本的最后一行应为左对齐，且单词之间不插入额外的空格。
注意:
单词是指由非空格字符组成的字符序列。
每个单词的长度大于 0，小于等于 maxWidth。
输入单词数组 words 至少包含一个单词。
示例 1:
输入: words = [“This”, “is”, “an”, “example”, “of”, “text”, “justification.”], maxWidth = 16
输出:
[
“This is an”,
“example of text”,
"justification. "
]
示例 2:
输入:words = [“What”,“must”,“be”,“acknowledgment”,“shall”,“be”], maxWidth = 16
输出:
[
“What must be”,
"acknowledgment ",
"shall be "
]
解释: 注意最后一行的格式应为 "shall be " 而不是 “shall be”,
因为最后一行应为左对齐，而不是左右两端对齐。
第二行同样为左对齐，这是因为这行只包含一个单词。
示例 3:
输入:words = [“Science”,“is”,“what”,“we”,“understand”,“well”,“enough”,“to”,“explain”,“to”,“a”,“computer.”,“Art”,“is”,“everything”,“else”,“we”,“do”]，maxWidth = 20
输出:
[
“Science is what we”,
“understand well”,
“enough to explain to”,
“a computer. Art is”,
“everything else we”,
"do "
]
提示:
1 <= words.length <= 300
1 <= words[i].length <= 20
words[i] 由小写英文字母和符号组成
1 <= maxWidth <= 100
words[i].length <= maxWidth
题干表述不清，需要注意，每个单词间至少需要保持一个空格。先根据单词长度计算每行能够放置的单词数量和相应的单词长度，然后对每行的字符串进行拼接。最后一行左对齐单独处理，前 n-1 行均分空格。为了处理多余空格，设计 getspacenum 函数，通过比较当前单词位置与多余空格数量，即可得到当前位置需要拼接的空格数量：
class Solution {
public:
string fillempty(int n){
string s="";
for(int i=0;i<n;i++){
s+=" ";
}
return s;
}
int getspacenum(int curlen, int maxlen,int curnum,int cnt){
assert(curnum>1);
int d=(maxlen-curlen)/(curnum-1);
int r=(maxlen-curlen)%(curnum-1);
if(cnt>=r) return d;
else return d+1; // 前r个位置多一个空格
}
vector<string> fullJustify(vector<string>& words, int maxWidth) {
vector<int> vnum; // 每行单词数量
vector<int> vlen; // 每行单词总长度
int num=1;
int len=words[0].size();
for(int i=1;i<words.size();i++){
if((len+1+words[i].size())<=maxWidth){
len+=(1+words[i].size()); // +1因为单词间至少一个空格
}else{
vnum.push_back(num);
vlen.push_back(len);
len=words[i].size();
num=0;
}
num++;
}
if(num!=0){ // 最后一行还没存入数组
vnum.push_back(num);
vlen.push_back(len);
}
int n=vnum.size();
// for(int i=0;i
// cout<
// }
vector<string> ans(n);
int cnt=0;
for(int i=0;i<n;i++){
if(i==n-1){ // 最后一行左对齐
string s=words[cnt++];
for(int j=1;j<vnum[i];j++){
s+=" "+words[cnt++];
}
s+=fillempty(maxWidth-vlen[i]);
ans[i]=s;
}
else{ // 前n-1行均分空格
if(vnum[i]==1){ // 只有一个单词的行需要单独处理空格
ans[i]=words[cnt++]+fillempty(maxWidth-vlen[i]);
}
else{
string s=words[cnt++];
for(int j=1;j<vnum[i];j++){
s+=fillempty(getspacenum(vlen[i],maxWidth,vnum[i],j-1)+1)+words[cnt++];
}
ans[i]=s;
}
}
}
return ans;
}
};
三. 矩阵
Leetcode54.螺旋矩阵
Leetcode54.螺旋矩阵
给你一个 m 行 n 列的矩阵 matrix ，请按照 顺时针螺旋顺序 ，返回矩阵中的所有元素。
示例 1：
输入：matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出：[1,2,3,6,9,8,7,4,5]
示例 2：
输入：matrix = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12]]
输出：[1,2,3,4,8,12,11,10,9,5,6,7]
提示：
m == matrix.length
n == matrix[i].length
1 <= m, n <= 10
-100 <= matrix[i][j] <= 100
画出螺旋路径图如下：
四个顶点是改变搜索方向的转折点，因此只需要 判断是否到达四个转折点 即可：
class Solution {
public:
vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) {
int i=0,j=0; // 当前位置
int cnt=0; // 已搜索数量
int direct=0; // 搜索方向(0:左右;1:上下;2:右左;3:下上)
int m=matrix.size();
int n=matrix[0].size();
int curm=m; // 当前长/宽
int curn=n;
vector<int> ans(m*n);
while(cnt<m*n){
ans[cnt]=matrix[i][j];
if(direct==0){ // 左->右
if(i==(m-curm)/2 && j==(n+curn)/2-1){ //右上
direct=1; // 换方向
i++;
}else{
j++;
}
}else if(direct==1){ // 上->下
if(i==(m+curm)/2-1 && j==(n+curn)/2-1){ //右下
direct=2; // 换方向
j--;
}else{
i++;
}
}else if(direct==2){ // 右->左
if(i==(m+curm)/2-1 && j==(n-curn)/2){ //左下
direct=3; // 换方向
i--;
}else{
j--;
}
}else if(direct==3){ // 下->上
if(i==(m-curm)/2+1 && j==(n-curn)/2){ //左上
direct=0; // 换方向
j++;
curm-=2; // 调整当前长/宽
curn-=2;
}else{
i--;
}
}
cnt++;
}
return ans;
}
};
上述写法可以简化，即使用 dx, dy 作为 x 和 y 的方向增量，可以省去 direct 标记。
Leetcode885.螺旋矩阵 III
Leetcode885.螺旋矩阵 III
在 rows x cols 的网格上，你从单元格 (rStart, cStart) 面朝东面开始。网格的西北角位于第一行第一列，网格的东南角位于最后一行最后一列。
你需要以顺时针按螺旋状行走，访问此网格中的每个位置。每当移动到网格的边界之外时，需要继续在网格之外行走（但稍后可能会返回到网格边界）。
最终，我们到过网格的所有 rows x cols 个空间。
按照访问顺序返回表示网格位置的坐标列表。
示例 1：
输入：rows = 1, cols = 4, rStart = 0, cStart = 0
输出：[[0,0],[0,1],[0,2],[0,3]]
示例 2：
输入：rows = 5, cols = 6, rStart = 1, cStart = 4
输出：[[1,4],[1,5],[2,5],[2,4],[2,3],[1,3],[0,3],[0,4],[0,5],[3,5],[3,4],[3,3],[3,2],[2,2],[1,2],[0,2],[4,5],[4,4],[4,3],[4,2],[4,1],[3,1],[2,1],[1,1],[0,1],[4,0],[3,0],[2,0],[1,0],[0,0]]
提示：
1 <= rows, cols <= 100
0 <= rStart < rows
0 <= cStart < cols
螺旋路径其实有两种考虑方向，一种是考虑 改变方向的转折点，另一种是考虑 螺旋半径。Leetcode54.螺旋矩阵 中的做法是考虑转折点，本题给出考虑螺旋半径的做法。
不要被题目的描述唬住了，本质就是一个从内向外的螺旋遍历。遍历时判断坐标是否在 rows × cols 的范围内，若在范围内则压入数组 ans 即可。从内向外螺旋遍历时，维护一个不断增大的螺旋半径 R，当前方向走到 R 步时需要调整方向，每调整两次方向 R 就增大 1。while 循环遍历即可，直到数组 ans 中有 rows × cols 个元素：
class Solution {
public:
void direction(int &dx,int &dy){
if(dx==-1 && dy==0){ // 上
dx=0;
dy=1;
}else if(dx==0 && dy==1){ // 右
dx=1;
dy=0;
}else if(dx==1 && dy==0){ // 下
dx=0;
dy=-1;
}else if(dx==0 && dy==-1){ // 左
dx=-1;
dy=0;
}
}
vector<vector<int>> spiralMatrixIII(int rows, int cols, int rStart, int cStart) {
vector<vector<int>> ans;
int rCur=rStart,cCur=cStart;
int dx=0,dy=1;
int R=1; // 螺旋半径
int curR=0; // 当前走过的螺旋半径
bool flag=0;
while(ans.size()<rows*cols){
if(rCur>=0 && rCur<rows && cCur>=0 && cCur<cols){
ans.push_back({rCur,cCur});
}
if(curR==R){
direction(dx,dy);
R+=flag;
curR=0;
flag=flag?0:1;
}
rCur+=dx;
cCur+=dy;
curR++;
}
return ans;
}
};
Leetcode498.对角线遍历
Leetcode498.对角线遍历
给你一个大小为 m x n 的矩阵 mat ，请以对角线遍历的顺序，用一个数组返回这个矩阵中的所有元素。
示例 1：
输入：mat = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出：[1,2,4,7,5,3,6,8,9]
示例 2：
输入：mat = [[1,2],[3,4]]
输出：[1,2,3,4]
提示：
m == mat.length
n == mat[i].length
1 <= m, n <= 104
1 <= m * n <= 104
-105 <= mat[i][j] <= 105
副对角线的特点是每条线上 i + j 为定值，记为 k，因此可以以此遍历，总共需要遍历 m+n-1 条对角线。下面讨论对角线的起始位置：
- 若 k 为奇，则从上边或右边出发遍历；
- 若 k <= n-1，则从上边出发遍历；
- 若 k > n-1，则从右边出发遍历；
- 若 k 为偶，则从左边或下边出发遍历；
- 若 k <= m-1，则从左边出发遍历；
- 若 k > m-1，则从下边出发遍历；
class Solution {
public:
vector<int> findDiagonalOrder(vector<vector<int>>& mat) {
int m=mat.size();
int n=mat[0].size();
vector<int> ans;
for(int k=0;k<m+n-1;k++){
int x,y,dx,dy;
if(k%2==0){
if(k<=m-1){ // 左
x=k;
y=0;
}else{ // 下
x=m-1;
y=k-m+1;
}
dx=-1;
dy=1;
}else{
if(k<=n-1){ // 上
x=0;
y=k;
}else{ // 右
x=k-n+1;
y=n-1;
}
dx=1;
dy=-1;
}
while(x>=0&&x<m&&y>=0&&y<n){
ans.push_back(mat[x][y]);
x+=dx;
y+=dy;
}
}
return ans;
}
};
Leetcode874.模拟行走机器人
Leetcode874.模拟行走机器人
机器人在一个无限大小的 XY 网格平面上行走，从点 (0, 0) 处开始出发，面向北方。该机器人可以接收以下三种类型的命令 commands ：
-2 ：向左转 90 度
-1 ：向右转 90 度
1 <= x <= 9 ：向前移动 x 个单位长度
在网格上有一些格子被视为障碍物 obstacles 。第 i 个障碍物位于网格点 obstacles[i] = (xi, yi) 。
机器人无法走到障碍物上，它将会停留在障碍物的前一个网格方块上，但仍然可以继续尝试进行该路线的其余部分。
返回从原点到机器人所有经过的路径点（坐标为整数）的最大欧式距离的平方。（即，如果距离为 5 ，则返回 25 ）
注意：
北表示 +Y 方向。
东表示 +X 方向。
南表示 -Y 方向。
西表示 -X 方向。
示例 1：
输入：commands = [4,-1,3], obstacles = []
输出：25
解释：
机器人开始位于 (0, 0)：
- 向北移动 4 个单位，到达 (0, 4)
- 右转
- 向东移动 3 个单位，到达 (3, 4)
距离原点最远的是 (3, 4) ，距离为 32 + 42 = 25
示例 2：
输入：commands = [4,-1,4,-2,4], obstacles = [[2,4]]
输出：65
解释：机器人开始位于 (0, 0)：
- 向北移动 4 个单位，到达 (0, 4)
- 右转
- 向东移动 1 个单位，然后被位于 (2, 4) 的障碍物阻挡，机器人停在 (1, 4)
- 左转
- 向北走 4 个单位，到达 (1, 8)
距离原点最远的是 (1, 8) ，距离为 12 + 82 = 65
提示：
1 <= commands.length <= 104
commands[i] is one of the values in the list [-2,-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9].
0 <= obstacles.length <= 104
-3 * 104 <= xi, yi <= 3 * 104
答案保证小于 231
需要注意的是，本题的 x 和 y 使用的不是 矩阵的下标，而是 坐标系的坐标，x 加减表示左右移动，y 加减表示上下移动。
有几个测试样例比较逆天，obstacles 中包含了出发点 [0, 0]，因此函数 isblocked 中判断 obstacles[i][0] 或 obstacles[i][1] 范围时 x 或 y 的那一边不能挂等号。
class Solution {
public:
void direction(int command,int &dx,int &dy){
if(command==-1){ // 右转
if(dx==0 && dy==1){ // 北
dx=1;
dy=0;
}else if(dx==1 && dy==0){ // 东
dx=0;
dy=-1;
}else if(dx==0 && dy==-1){ // 南
dx=-1;
dy=0;
}else if(dx==-1 && dy==0){ // 西
dx=0;
dy=1;
}
}else if(command==-2){ // 左转
if(dx==0 && dy==1){ // 北
dx=-1;
dy=0;
}else if(dx==-1 && dy==0){ // 西
dx=0;
dy=-1;
}else if(dx==0 && dy==-1){ // 南
dx=1;
dy=0;
}else if(dx==1 && dy==0){ // 东
dx=0;
dy=1;
}
}
}
void isblocked(int &x,int &y,int tx,int ty,vector<vector<int>>& obstacles){
if(x==tx && y<ty){ // 南->北
int tmp=ty;
for(int i=0;i<obstacles.size();i++){
if(obstacles[i][0]==x && obstacles[i][1]>y && obstacles[i][1]<=ty){
tmp=min(tmp,obstacles[i][1]-1);
}
}
y=tmp;
}else if(x==tx && y>ty){ // 北->南
int tmp=ty;
for(int i=0;i<obstacles.size();i++){
if(obstacles[i][0]==x && obstacles[i][1]>=ty && obstacles[i][1]<y){
tmp=max(tmp,obstacles[i][1]+1);
}
}
y=tmp;
}else if(y==ty && x<tx){ // 西->东
int tmp=tx;
for(int i=0;i<obstacles.size();i++){
if(obstacles[i][1]==y && obstacles[i][0]>x && obstacles[i][0]<=tx){
tmp=min(tmp,obstacles[i][0]-1);
}
}
x=tmp;
}else if(y==ty && x>tx){ // 东->西
int tmp=tx;
for(int i=0;i<obstacles.size();i++){
if(obstacles[i][1]==y && obstacles[i][0]>=tx && obstacles[i][0]<x){
tmp=max(tmp,obstacles[i][0]+1);
}
}
x=tmp;
}
}
int robotSim(vector<int>& commands, vector<vector<int>>& obstacles) {
int dx=0,dy=1; // 方向
int x=0,y=0; // 位置
int ans=0;
for(int i=0;i<commands.size();i++){
if(commands[i]==-1 || commands[i]==-2){
direction(commands[i],dx,dy);
}else{
int tx=x+commands[i]*dx;
int ty=y+commands[i]*dy;
isblocked(x,y,tx,ty,obstacles);
ans=max(ans,x*x+y*y);
}
}
return ans;
}
};
上述代码耗时较长，第一次提交时还超出了时间限制：
Leetcode73.矩阵置零
Leetcode73.矩阵置零
给定一个 m x n 的矩阵，如果一个元素为 0 ，则将其所在行和列的所有元素都设为 0 。请使用 原地 算法。
示例 1：
输入：matrix = [[1,1,1],[1,0,1],[1,1,1]]
输出：[[1,0,1],[0,0,0],[1,0,1]]
示例 2：
输入：matrix = [[0,1,2,0],[3,4,5,2],[1,3,1,5]]
输出：[[0,0,0,0],[0,4,5,0],[0,3,1,0]]
提示：
m = matrix.length
n = matrix[0].length
1 <= m, n <= 200
-231 <= matrix[i][j] <= 231 - 1
为了防止被修改为 0 后的元素再影响其所在的行和列，采用 先标记后修改 的方式：先将 matrix 中所有 0 所在的行和列打上标记，然后再统一修改。此处棘手的是标记的寻找，因为 -231 <= matrix[i][j] <= 231 - 1，没法指定整数作为标记。因此只能先使用哈希表记录 matrix 中的元素，然后遍历所有整数，寻找一个 matrix 中没有出现过的数作为标记。寻找标记的过程会消耗较大的时间和空间：
class Solution {
public:
void setZeroes(vector<vector<int>>& matrix) {
int m=matrix.size();
int n=matrix[0].size();
// 寻找标记
unordered_map<int,bool> mp;
for(int i=0;i<m;i++){
for(int j=0;j<n;j++){
mp[matrix[i][j]]=1;
}
}
int flag;
for(int i=INT_MIN;i<=INT_MAX;i++){
if(mp[i]==0){
flag=i;
break;
}
}
// 标记0所在的行和列
for(int i=0;i<m;i++){
for(int j=0;j<n;j++){
if(matrix[i][j]==0){
for(int k=0;k<m;k++){
if(matrix[k][j]!=0) matrix[k][j]=flag;
}
for(int k=0;k<n;k++){
if(matrix[i][k]!=0) matrix[i][k]=flag;
}
}
}
}
// 将所有标记修改为0
for(int i=0;i<m;i++){
for(int j=0;j<n;j++){
if(matrix[i][j]==flag){
matrix[i][j]=0;
}
}
}
}
};
四. 数组
数组模拟常用的切入点是观察相邻数据的关系。
Leetcode495.提莫攻击
Leetcode495.提莫攻击
在《英雄联盟》的世界中，有一个叫 “提莫” 的英雄。他的攻击可以让敌方英雄艾希（编者注：寒冰射手）进入中毒状态。
当提莫攻击艾希，艾希的中毒状态正好持续 duration 秒。
正式地讲，提莫在 t 发起攻击意味着艾希在时间区间 [t, t + duration - 1]（含 t 和 t + duration - 1）处于中毒状态。如果提莫在中毒影响结束 前 再次攻击，中毒状态计时器将会 重置 ，在新的攻击之后，中毒影响将会在 duration 秒后结束。
给你一个 非递减 的整数数组 timeSeries ，其中 timeSeries[i] 表示提莫在 timeSeries[i] 秒时对艾希发起攻击，以及一个表示中毒持续时间的整数 duration 。
返回艾希处于中毒状态的 总 秒数。
示例 1：
输入：timeSeries = [1,4], duration = 2
输出：4
解释：提莫攻击对艾希的影响如下：
- 第 1 秒，提莫攻击艾希并使其立即中毒。中毒状态会维持 2 秒，即第 1 秒和第 2 秒。
- 第 4 秒，提莫再次攻击艾希，艾希中毒状态又持续 2 秒，即第 4 秒和第 5 秒。
艾希在第 1、2、4、5 秒处于中毒状态，所以总中毒秒数是 4 。
示例 2：
输入：timeSeries = [1,2], duration = 2
输出：3
解释：提莫攻击对艾希的影响如下：
- 第 1 秒，提莫攻击艾希并使其立即中毒。中毒状态会维持 2 秒，即第 1 秒和第 2 秒。
- 第 2 秒，提莫再次攻击艾希，并重置中毒计时器，艾希中毒状态需要持续 2 秒，即第 2 秒和第 3 秒。
艾希在第 1、2、3 秒处于中毒状态，所以总中毒秒数是 3 。
提示：
1 <= timeSeries.length <= 104
0 <= timeSeries[i], duration <= 107
timeSeries 按 非递减 顺序排列
虽然中毒状态是连续的，但中毒状态的开始和结束时刻是离散的，因此可以连续问题离散化。只需要看 timeSeries[i] 和 timeSeries[i+1] 之间的差值以及 duration 的持续时间大小即可：
class Solution {
public:
int findPoisonedDuration(vector<int>& timeSeries, int duration) {
int cnt=0;
for(int i=0;i<timeSeries.size()-1;i++){
cnt+=min(timeSeries[i+1]-timeSeries[i],duration);
}
return cnt+duration;
}
};
Leetcode735.行星碰撞
Leetcode735.行星碰撞
给定一个整数数组 asteroids，表示在同一行的行星。
对于数组中的每一个元素，其绝对值表示行星的大小，正负表示行星的移动方向（正表示向右移动，负表示向左移动）。每一颗行星以相同的速度移动。
找出碰撞后剩下的所有行星。碰撞规则：两个行星相互碰撞，较小的行星会爆炸。如果两颗行星大小相同，则两颗行星都会爆炸。两颗移动方向相同的行星，永远不会发生碰撞。
示例 1：
输入：asteroids = [5,10,-5]
输出：[5,10]
解释：10 和 -5 碰撞后只剩下 10 。 5 和 10 永远不会发生碰撞。
示例 2：
输入：asteroids = [8,-8]
输出：[]
解释：8 和 -8 碰撞后，两者都发生爆炸。
示例 3：
输入：asteroids = [10,2,-5]
输出：[10]
解释：2 和 -5 发生碰撞后剩下 -5 。10 和 -5 发生碰撞后剩下 10 。
提示：
2 <= asteroids.length <= 104
-1000 <= asteroids[i] <= 1000
asteroids[i] != 0
若相邻两个行星左边的向右，右边的向左则会发生碰撞。从左向右遍历数组，若出现碰撞，则从该元素开始向前更新碰撞后的行星状态：
class Solution {
public:
void bomb(int planet,vector<int>& ans){
// ans.back()<0
if(ans.size()==0 || ans.back()<0){
ans.push_back(planet);
return;
}
// ans.back()>0
else if((ans.back()+planet)==0){
ans.pop_back();
return;
}
else if((ans.back()+planet)>0){
return;
}
else{
ans.pop_back();
bomb(planet,ans);
return;
}
}
vector<int> asteroidCollision(vector<int>& asteroids) {
vector<int> ans(1,asteroids[0]);
for(int i=1;i<asteroids.size();i++){
if(ans.size()>0 && ans.back()>0 && asteroids[i]<0){
bomb(asteroids[i],ans);
}else{
ans.push_back(asteroids[i]);
}
}
return ans;
}
};
五. 栈
栈相关的模拟题一般都需要用指针进行记录。
Leetcode946.验证栈序列
Leetcode946.验证栈序列
给定 pushed 和 popped 两个序列，每个序列中的 值都不重复，只有当它们可能是在最初空栈上进行的推入 push 和弹出 pop 操作序列的结果时，返回 true；否则，返回 false 。
示例 1：
输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,5,3,2,1]
输出：true
解释：我们可以按以下顺序执行：
push(1), push(2), push(3), push(4), pop() -> 4,
push(5), pop() -> 5, pop() -> 3, pop() -> 2, pop() -> 1
示例 2：
输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,3,5,1,2]
输出：false
解释：1 不能在 2 之前弹出。
提示：
1 <= pushed.length <= 1000
0 <= pushed[i] <= 1000
pushed 的所有元素 互不相同
popped.length == pushed.length
popped 是 pushed 的一个排列
将 pushed 数组中的元素依次压栈，如果遇到 popped 数组的当前元素与栈顶元素相同则弹出，然后 popped 数组后移一位，如果与栈顶元素仍相同则继续弹出直至不同。重复执行上述操作直到 pushed 数组为空。当 pushed 数组为空时，遍历 popped 数组中的剩余元素，若与栈中元素出栈顺序一致则返回 true，否则为 false：
class Solution {
public:
bool validateStackSequences(vector<int>& pushed, vector<int>& popped) {
stack<int> stk;
int ptr1=0,ptr2=0;
int n=pushed.size();
while(ptr1<n){
stk.push(pushed[ptr1]);
while(!stk.empty() && stk.top()==popped[ptr2]){
stk.pop();
ptr2++;
}
ptr1++;
}
while(!stk.empty()){
if(popped[ptr2]==stk.top()){
stk.pop();
ptr2++;
}else{
return false;
}
}
return true;
}
};
Leetcode1441.用栈操作构建数组
Leetcode1441.用栈操作构建数组
给你一个数组 target 和一个整数 n。每次迭代，需要从 list = { 1 , 2 , 3 …, n } 中依次读取一个数字。
请使用下述操作来构建目标数组 target ：
“Push”：从 list 中读取一个新元素， 并将其推入数组中。
“Pop”：删除数组中的最后一个元素。
如果目标数组构建完成，就停止读取更多元素。
题目数据保证目标数组严格递增，并且只包含 1 到 n 之间的数字。
请返回构建目标数组所用的操作序列。如果存在多个可行方案，返回任一即可。
示例 1：
输入：target = [1,3], n = 3
输出：[“Push”,“Push”,“Pop”,“Push”]
解释：
读取 1 并自动推入数组 -> [1]
读取 2 并自动推入数组，然后删除它 -> [1]
读取 3 并自动推入数组 -> [1,3]
示例 2：
输入：target = [1,2,3], n = 3
输出：[“Push”,“Push”,“Push”]
示例 3：
输入：target = [1,2], n = 4
输出：[“Push”,“Push”]
解释：只需要读取前 2 个数字就可以停止。
提示：
1 <= target.length <= 100
1 <= n <= 100
1 <= target[i] <= n
target 严格递增
使用指针 ptr 记录当前操作过的数据，遍历 target 数组，如果 target[i] 大于 ptr，则说明该数据压入栈后又被弹出：
class Solution {
public:
vector<string> buildArray(vector<int>& target, int n) {
vector<string> ans;
int ptr=1;
for(int i=0;i<target.size();i++){
while(target[i]>ptr){
ans.push_back("Push");
ans.push_back("Pop");
ptr++;
}
ans.push_back("Push");
ptr++;
}
return ans;
}
};
