AK F.*ing leetcode 流浪计划之数组反转
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文章目录
- 一、简介
- 二、基本操作步骤
- 三、作用
- 四、反转模板
-
- 交换元素的方法
- 模板总结
-
- 1 反转数组区间
- 2 反转数组区间中的特定元素
- 五、牛刀小试
-
- 练习1 [反转字符串]( https://leetcode-cn.com/problems/reverse-string/)
-
- 题目大意
- 题目解析
- AC代码
- 练习2 [反转链表](https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list/)
-
- 题目大意
- 题目解析
- 思路
- AC代码
- 练习3 [反转字符串中的元音字母](https://leetcode-cn.com/problems/reverse-vowels-of-a-string/)
-
- 题目大意
- 题目解析
- AC代码
- 练习4 [反转字符串中的单词 III](https://leetcode-cn.com/problems/reverse-words-in-a-string-iii/)
-
- 题目大意
- 题目解析
- AC代码
- 六、代码模板
- 七、总结
- 八、实战训练
-
- 代码基础训练题
- AK leetcode
一、简介
数组反转是比较基础的模拟性操作。局部反转操作可以抽象出来模板。原理不难理解，实现也简单。主要是利用对撞双指针思想，不过还是有一些细节要注意。里面的2数交换，以及查找需要交换的数据步骤，在很多题目中都有用到（如快速排序中查找交换数据）。需要通过练习达到熟练地步，不至于到用时卡在细节上。
为了避免眼高手低，所以总结出来供大家参与练习。
二、基本操作步骤
- 说明
定义arr为目标数组，[i,j]为反转的区间。
采用对撞双指针法进行。
- 具体操作
step 1判断 i step 2 i一直增加，直到找到需要反转的元素 step 3 j一直减少，直到找到需要反转的元素 step 4 判断i step 5 结束 反转模板主要包括2部分：寻找要交换的2个元素，然后交换元素。 交换原元素有2种方法：临时变量法和异或法。前者适用于任何类型，后者只能适用于数字，字符等可以异或运算的类型。 大致框架与上面的一致，不同的是需要判断当前指针是否指到需要交换的元素，如果不是需要继续移动。 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/reverse-string/ 编写一个函数，其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 char[] 的形式给出。 不要给另外的数组分配额外的空间，你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。 你可以假设数组中的所有字符都是 ASCII 码表中的可打印字符。 示例 1： 输入：[“h”,“e”,“l”,“l”,“o”] 输入：[“H”,“a”,“n”,“n”,“a”,“h”] 没有条件限制，只要调用模板1即可 题目链接：https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list/ 反转一个单链表。 示例: 输入: 1->2->3->4->5->NULL 解决这个问题的方法有很多，比如尾插法、递归法、数组反转法。这里我们就演示一下数组反转法的应用。 题目链接：https://leetcode-cn.com/problems/reverse-vowels-of-a-string/ 编写一个函数，以字符串作为输入，反转该字符串中的元音字母。 示例 1： 输入：“hello” 输入：“leetcode” 提示： 元音字母不包含字母 “y” 。 题目要求交换特定的字母，需要用到模板2. 元音字母有 aeiouAEIOU , 注意大写字母也算的。 题目链接：https://leetcode-cn.com/problems/reverse-words-in-a-string-iii/ 给定一个字符串，你需要反转字符串中每个单词的字符顺序，同时仍保留空格和单词的初始顺序。 示例： 输入：“Let’s take LeetCode contest” 提示： 在字符串中，每个单词由单个空格分隔，并且字符串中不会有任何额外的空格。 题目的关键是如何查找单词。 题目提示单词之间只有一个空格，那我们就可以设置2个指针，一个指向前一个空格，然后再找一个空格。反转空格之间的字符。再继续向下查找空格。 主要内容： 其中交换数据与查找特殊元素虽然简单，但是细节多，现场思考容易出错。平时多理解，总结好代码在用到时可脱手而出。最好自己先完整写几题，感觉很熟练了，闭眼代码框架就有了。可以直接调用模板。 笔者水平有限，有写得不对或者解释不清楚的地方还望大家指出，我会尽自己最大努力去完善。 下面我精心准备了leetcode几个题目（首先AK F.*ing leetcode），给大家准备了一些题目，供大家练习参考。干他F.*ing (Fighting?)。 光说不练假把式，学完了怎么也要实操一下吧，快快动用把刚才那4题A了。 leetcode相关题目都在下面了，拿起武器挨个点名呗。 7. 整数反转 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/reverse-integer/ 92. 反转链表 II 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list-ii/ 206. 反转链表 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list/ 344. 反转字符串 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/reverse-string/ 345. 反转字符串中的元音字母 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/reverse-vowels-of-a-string/ 541. 反转字符串 II 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/reverse-string-ii/ 557. 反转字符串中的单词 III 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/reverse-words-in-a-string-iii/ 917. 仅仅反转字母 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/reverse-only-letters/ 1190. 反转每对括号间的子串 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/reverse-substrings-between-each-pair-of-parentheses/ 剑指 Offer 24. 反转链表 题目链接 https://leetcode-cn.com/problems/fan-zhuan-lian-biao-lcof/ 本期内容简单，主要注意代码细节的把握。没有大神进阶题目。 本人码农，希望通过自己的分享，让大家更容易学懂计算机知识。三、作用
四、反转模板
交换元素的方法
// 临时变量法
func swap(arr []int, i, j int) {
temp := arr[i] // 保存arr[i]
arr[i] = arr[j] // 上方保存谁的值就先改变谁的值，顺序不能错
arr[j]=temp
}
// 异或法
func swap(arr []int, i, j int) {
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效，想想为什么，临时变量法就没有这样的麻烦
if i==j {return} // 注意i==j时以下算法会失效
arr[i] = arr[i]^arr[j] // 保存2者的异或
arr[j] = arr[i]^arr[j] // 将arr[j] 变成 原来arr[i]的值，arr[i]^arr[j]^arr[j] = arr[i],
arr[i] = arr[i]^arr[j] // 现在arr[j]是原来的arr[i]，故arr[i]^arr[j]^arr[i] = arr[j]
}
// 举例说明
/*
arr[i]=1
arr[j]=2
arr[i] = 1^2
arr[j] = arr[i]^arr[j] = 1^2^2 = 1 // 此时arr[j]已经变成原来的arr[i]了
arr[i] = arr[i]^arr[j] = 1^2^1 = 2
*/
模板总结
1 反转数组区间
// 异或法
func swap(arr []type, i, j int) {
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效，想想为什么，临时变量法就没有这样的麻烦
if i==j {return} // 注意i==j时以下算法会失效
arr[i] = arr[i]^arr[j] // 保存2者的异或
arr[j] = arr[i]^arr[j] // 将arr[j] 变成 原来arr[i]的值，arr[i]^arr[j]^arr[j] = arr[i],
arr[i] = arr[i]^arr[j] // 现在arr[j]是原来的arr[i]，故arr[i]^arr[j]^arr[i] = arr[j]
}
// 反转arr区间[i,j]
func reverse(arr []type, i, j int) {
for ;i2 反转数组区间中的特定元素
func isNeedSwap(b type) bool {
}
// 异或法
func swap(arr []type, i, j int) {
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效，想想为什么，临时变量法就没有这样的麻烦
if i==j {return} // 注意i==j时以下算法会失效
arr[i] = arr[i] ^ arr[j] // 保存2者的异或
arr[j] = arr[i] ^ arr[j] // 将arr[j] 变成 原来arr[i]的值，arr[i]^arr[j]^arr[j] = arr[i],
arr[i] = arr[i] ^ arr[j] // 现在arr[j]是原来的arr[i]，故arr[i]^arr[j]^arr[i] = arr[j]
}
// 反转arr区间[i,j]中的特定元素
func reverse(arr []type, i, j int) {
for ; i < j; i, j = i+1, j-1 { // 每交换完一个都往里移一个
for ; i < j && !isNeedSwap(arr[i]); i++ { // 查找到第1个需要交换的元素
}
for ; i < j && !isNeedSwap(arr[j]); j-- { // 查找最后一个需要交换的元素
}
//if i < j { // 这里可以去除判断，极端情况是 i==j 相当于没有交换
swap(arr, i, j)
//}
}
}
/*
可以看出前面的反转数组是这个算法的特殊情况，
相当于isNeedSwap一直是true,
所以里面的for循环不起作用
*/
五、牛刀小试
练习1 反转字符串
题目大意
输出：[“o”,“l”,“l”,“e”,“h”]
示例 2：
输出：[“h”,“a”,“n”,“n”,“a”,“H”]题目解析
func reverseString(s []byte) {
reverse(s, 0, len(s)-1)
}
AC代码
// 异或法
func swap(arr []byte, i, j int) {
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效，想想为什么，临时变量法就没有这样的麻烦
if i==j {return} // 注意i==j时以下算法会失效
arr[i] = arr[i]^arr[j] // 保存2者的异或
arr[j] = arr[i]^arr[j] // 将arr[j] 变成 原来arr[i]的值，arr[i]^arr[j]^arr[j] = arr[i],
arr[i] = arr[i]^arr[j] // 现在arr[j]是原来的arr[i]，故arr[i]^arr[j]^arr[i] = arr[j]
}
// 反转arr区间[i,j]
func reverse(arr []byte, i, j int) {
for ;i<j; i, j = i+1, j-1 {
swap(arr, i, j)
}
}
func reverseString(s []byte) {
reverse(s, 0, len(s)-1)
}
练习2 反转链表
题目大意
输出: 5->4->3->2->1->NULL
进阶:
你可以迭代或递归地反转链表。你能否用两种方法解决这道题？题目解析
思路
/**
* Definition for singly-linked list.
* type ListNode struct {
* Val int
* Next *ListNode
* }
*/
func reverseList(head *ListNode) *ListNode {
arr := []int{}
// 遍历 head 并往arr中添加
// 调用反转数组方法(模板1)
// 遍历arr 依次更新到head链表中
}
AC代码
/**
* Definition for singly-linked list.
* type ListNode struct {
* Val int
* Next *ListNode
* }
*/
// 异或法
func swap(arr []int, i, j int) {
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效，想想为什么，临时变量法就没有这样的麻烦
if i == j {
return
} // 注意i==j时以下算法会失效
arr[i] = arr[i] ^ arr[j] // 保存2者的异或
arr[j] = arr[i] ^ arr[j] // 将arr[j] 变成 原来arr[i]的值，arr[i]^arr[j]^arr[j] = arr[i],
arr[i] = arr[i] ^ arr[j] // 现在arr[j]是原来的arr[i]，故arr[i]^arr[j]^arr[i] = arr[j]
}
// 反转arr区间[i,j]
func reverse(arr []int, i, j int) {
for ; i < j; i, j = i+1, j-1 { // 每交换完一个都往里移一个
swap(arr, i, j)
}
}
func reverseList(head *ListNode) *ListNode {
arr := []int{}
// 遍历 head 并往arr中添加
for temp := head; temp != nil; temp = temp.Next {
// 注意：这里temp一定要重新定义一个，后续head还有用
arr = append(arr, temp.Val)
}
// 调用反转数组方法(模板1)
reverse(arr, 0, len(arr)-1)
// 遍历arr 依次更新到head链表中
for temp, i := head, 0; i < len(arr); i, temp = i+1, temp.Next {
// 注意：这里temp一定要重新定义一个，后续head还有用
temp.Val = arr[i]
}
return head
}
/*
[1,2,3,4,5]
[]
[1]
*/
练习3 反转字符串中的元音字母
题目大意
输出：“holle”
示例 2：
输出：“leotcede”题目解析
AC代码
func isNeedSwap(b uint8) bool {
lettersMap := map[uint8]bool{'a': true, 'e': true, 'i': true, 'o': true, 'u': true, 'A': true, 'E': true, 'I': true, 'O': true, 'U': true}
return lettersMap[b]
}
// 异或法
func swap(arr []uint8, i, j int) {
if i==j {return}
arr[i] = arr[i] ^ arr[j] // 保存2者的异或
arr[j] = arr[i] ^ arr[j] // 将arr[j] 变成 原来arr[i]的值，arr[i]^arr[j]^arr[j] = arr[i],
arr[i] = arr[i] ^ arr[j] // 现在arr[j]是原来的arr[i]，故arr[i]^arr[j]^arr[i] = arr[j]
}
// 反转arr区间[i,j]中的特定元素
func reverse(arr []uint8, i, j int) {
for ; i < j; i, j = i+1, j-1 { // 每交换完一个都往里移一个
for ; i < j && !isNeedSwap(arr[i]); i++ {
}
for ; i < j && !isNeedSwap(arr[j]); j-- {
}
swap(arr, i, j)
}
}
func reverseVowels(s string) string {
ans := []byte(s)
reverse(ans, 0, len(s)-1)
return string(ans)
}
练习4 反转字符串中的单词 III
题目大意
输出：“s’teL ekat edoCteeL tsetnoc”题目解析
AC代码
// 异或法
func swap(arr []uint8, i, j int) {
if i==j {return}
arr[i] = arr[i] ^ arr[j] // 保存2者的异或
arr[j] = arr[i] ^ arr[j] // 将arr[j] 变成 原来arr[i]的值，arr[i]^arr[j]^arr[j] = arr[i],
arr[i] = arr[i] ^ arr[j] // 现在arr[j]是原来的arr[i]，故arr[i]^arr[j]^arr[i] = arr[j]
}
// 反转arr区间[i,j]中的特定元素
func reverse(arr []uint8, i, j int) {
for ; i < j; i, j = i+1, j-1 { // 每交换完一个都往里移一个
swap(arr, i, j)
}
}
func reverseWords(s string) string {
ans := []byte(s)
for i,j:=-1, 0;j<=len(ans);j++ {
if j==len(ans) || ans[j]==' ' { // 遇到空格或者结尾
reverse(ans, i+1, j-1)
i=j
}
}
return string(ans)
}
六、代码模板
func isNeedSwap(b type) bool {
}
// 异或法
func swap(arr []type, i, j int) {
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效
// 注意i==j时以下算法会失效，想想为什么，临时变量法就没有这样的麻烦
if i==j {return} // 注意i==j时以下算法会失效
arr[i] = arr[i] ^ arr[j] // 保存2者的异或
arr[j] = arr[i] ^ arr[j] // 将arr[j] 变成 原来arr[i]的值，arr[i]^arr[j]^arr[j] = arr[i],
arr[i] = arr[i] ^ arr[j] // 现在arr[j]是原来的arr[i]，故arr[i]^arr[j]^arr[i] = arr[j]
}
// 反转arr区间[i,j]
func reverseCommon(arr []type, i, j int) {
for ;i<j; i, j = i+1, j-1 { // 每交换完一个都往里移一个
swap(arr, i, j)
}
}
// 反转arr区间[i,j]中的特定元素
func reverseSpecial(arr []type, i, j int) {
for ; i < j; i, j = i+1, j-1 { // 每交换完一个都往里移一个
for ; i < j && !isNeedSwap(arr[i]); i++ { // 查找到第1个需要交换的元素
}
for ; i < j && !isNeedSwap(arr[j]); j-- { // 查找最后一个需要交换的元素
}
//if i < j { // 这里可以去除判断，极端情况是 i==j 相当于没有交换
swap(arr, i, j)
//}
}
}
/*
可以看出前面的反转数组reverseCommon是这个算法的特殊情况，
相当于isNeedSwap一直是true,
所以里面的for循环不起作用
*/
七、总结
八、实战训练
代码基础训练题
AK leetcode
