1.数组与矩阵*
2.栈队列堆*
3.双指针
4.链表
5.树
6.贪心思想
7.二分查找
8.分治
9.排序
10.动态规划
11.位运算
12.其他
有*号代表已经总结好
用两个栈实现一个队列。队列的声明如下,请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ,分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素,deleteHead 操作返回 -1 )
解题思路,要知道栈是后进先出,队列是先进后出!
两个栈中一个用于保存到队首,另一个用于弹出
Python版本:
class CQueue:
def __init__(self):
self.stackA, self.stackB = [], []
def appendTail(self, value: int) -> None:
self.stackA.append(value)
def deleteHead(self) -> int:
if self.stackB: return self.stackB.pop()
if not self.stackA: return -1
while self.stackA:
self.stackB.append(self.stackA.pop())
return self.stackB.pop()
java
class CQueue {
LinkedList<Integer> A,B;
public CQueue(){
A = new LinkedList<Integer>();
B = new LinkedList<Integer>();
}
public void appendTail(int value){
A.addLast(value);
}
public int deleteHead(){
if(!B.isEmpty()) return B.removeLast();
if(A.isEmpty()) return -1;
while(!A.isEmpty())
B.addLast(A.removeLast());
return B.removeLast();
}
定义栈的数据结构,请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中,调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。
示例:
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.min(); --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top(); --> 返回 0.
minStack.min(); --> 返回 -2.
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/bao-han-minhan-shu-de-zhan-lcof
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解题思路:使用一个额外的 minStack,栈顶元素为当前栈中最小的值。在对栈进行 push 入栈和 pop 出栈操作时,同样需要对 minStack 进行入栈出栈操作,从而使 minStack 栈顶元素一直为当前栈中最小的值。在进行 push 操作时,需要比较入栈元素和当前栈中最小值,将值较小的元素 push 到 minStack 中。
Python
class MinStack:
def __init__(self):
self.A, self.B = [], []
def push(self, x:int) -> None:
self.A.append(x)
if not self.B or self.B[-1] >= x:
self.B.append(x)
def pop(self) -> None:
if self.A.pop() == slef.B[-1]:
self.B.pop()
def top(self) -> int:
return self.A[-1]
def min(self) -> int:
return self.B[-1]
java
class MinStack {
Stack<Integer> A, B;
public MinStack(){
A = new Stack<Integer>();
B = new Stack<Integer>();
}
public void push(int x){
A.add(x);
if(B.empty() || B.peek() >= x)
B.add(x);
}
public void pop() {
if(A.pop().equals(B.peek()))
B.pop();
}
public int top(){
return A.peek();
}
public int min() {
return B.peek();
}
}
输入两个整数序列,第一个序列表示栈的压入顺序,请判断第二个序列是否为该栈的弹出顺序。假设压入栈的所有数字均不相等。例如,序列 {1,2,3,4,5} 是某栈的压栈序列,序列 {4,5,3,2,1} 是该压栈序列对应的一个弹出序列,但 {4,3,5,1,2} 就不可能是该压栈序列的弹出序列。
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。
python
class Solution:
def validateStackSequences(self, pushed: List[int], popped: List[int]) -> bool:
stack, i = [], 0
for num in pushed:
stack.append(num) # num 入栈
while stack and stack[-1] == popped[i]: # 循环判断与出栈
stack.pop()
i += 1
return not stack
java
class Solution{
public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] poped){
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
int i = 0;
for (int num : pushed) {
stack.push(num); // 入栈
while(!stack.isEmpty() && stack.peek() == poped[i]){
stack.pop();
i++;
}
}
return stack.isEmpty();
}
}
输入整数数组 arr ,找出其中最小的 k 个数。例如,输入4、5、1、6、2、7、3、8这8个数字,则最小的4个数字是1、2、3、4。
示例 1:
输入:arr = [3,2,1], k = 2
输出:[1,2] 或者 [2,1]
示例 2:
输入:arr = [0,1,2,1], k = 1
输出:[0]
TopK问题
Python
class Solution:
def getLeastNumbers(self, arr: List[int], k: int) -> List[int]:
if k == 0:
return list()
hp = [-x for x in arr[:k]]
heapq.heapify(hp) // Python的一个库
for i in range(k, len(arr)):
if -hp[0] > arr[i]:
heapq.heappop(hp)
heapq.heappush(hp, -arr[i])
ans = [-x for x in hp]
return ans
java
class Solution {
public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
int[] vec = new int[k];
if (k == 0) { // 排除 0 的情况
return vec;
}
PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>(new Comparator<Integer>() {
public int compare(Integer num1, Integer num2) {
return num2 - num1;
}
});
for (int i = 0; i < k; ++i) {
queue.offer(arr[i]);
}
for (int i = k; i < arr.length; ++i) {
if (queue.peek() > arr[i]) {
queue.poll();
queue.offer(arr[i]);
}
}
for (int i = 0; i < k; ++i) {
vec[i] = queue.poll();
}
return vec;
}
}
如何得到一个数据流中的中位数?如果从数据流中读出奇数个数值,那么中位数就是所有数值排序之后位于中间的数值。如果从数据流中读出偶数个数值,那么中位数就是所有数值排序之后中间两个数的平均值。
例如,
[2,3,4] 的中位数是 3
[2,3] 的中位数是 (2 + 3) / 2 = 2.5
设计一个支持以下两种操作的数据结构:
void addNum(int num) - 从数据流中添加一个整数到数据结构中。
double findMedian() - 返回目前所有元素的中位数。
示例 1:
输入:
[“MedianFinder”,“addNum”,“addNum”,“findMedian”,“addNum”,“findMedian”]
[[],[1],[2],[],[3],[]]
输出:[null,null,null,1.50000,null,2.00000]
示例 2:
输入:
[“MedianFinder”,“addNum”,“findMedian”,“addNum”,“findMedian”]
[[],[2],[],[3],[]]
输出:[null,null,2.00000,null,2.50000]
Python
from heapq import *
class MedianFinder:
def __init__(self):
self.A = [] # 小顶堆,保存较大的一半
self.B = [] # 大顶堆,保存较小的一半
def addNum(self, num: int) -> None:
if len(self.A) != len(self.B):
heappush(self.A, num)
heappush(self.B, -heappop(self.A))
else:
heappush(self.B, -num)
heappush(self.A, -heappop(self.B))
def findMedian(self) -> float:
return self.A[0] if len(self.A) != len(self.B) else (self.A[0] - self.B[0]) / 2.0
Java
class MedianFinder {
Queue<Integer> A, B;
public MedianFinder() {
A = new PriorityQueue<>(); // 小顶堆,保存较大的一半
B = new PriorityQueue<>((x, y) -> (y - x)); // 大顶堆,保存较小的一半
}
public void addNum(int num) {
if(A.size() != B.size()) {
A.add(num);
B.add(A.poll());
} else {
B.add(num);
A.add(B.poll());
}
}
public double findMedian() {
return A.size() != B.size() ? A.peek() : (A.peek() + B.peek()) / 2.0;
}
}
给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k,请找出所有滑动窗口里的最大值。
示例:
输入: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], 和 k = 3
输出: [3,3,5,5,6,7]
解释:
滑动窗口的位置 最大值
[1 3 -1] -3 5 3 6 7 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 7
Python
class Solution:
def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
deque = collections.deque()
res, n = [], len(nums)
for i, j in zip(range(1 - k, n + 1 - k), range(n)):
if i > 0 and deque[0] == nums[i - 1]:
deque.popleft() # 删除 deque 中对应的 nums[i-1]
while deque and deque[-1] < nums[j]:
deque.pop() # 保持 deque 递减
deque.append(nums[j])
if i >= 0:
res.append(deque[0]) # 记录窗口最大值
return res
java
class Solution {
public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
if(nums.length == 0 || k == 0) return new int[0];
Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
int[] res = new int[nums.length - k + 1];
for(int j = 0, i = 1 - k; j < nums.length; i++, j++) {
if(i > 0 && deque.peekFirst() == nums[i - 1])
deque.removeFirst(); // 删除 deque 中对应的 nums[i-1]
while(!deque.isEmpty() && deque.peekLast() < nums[j])
deque.removeLast(); // 保持 deque 递减
deque.addLast(nums[j]);
if(i >= 0)
res[i] = deque.peekFirst(); // 记录窗口最大值
}
return res;
}
}