力扣刷题_第六周

第六周

注：1、由于主要记录的是刷题的总结和心得，与后端学习有联系但相关度不高，因此该连载系列更名；2、从本周开始不再详细记录具体日期和第几天，不再拘泥于具体的某天做了某些题；3、不再针对每一道题粘贴具体的题解代码，将更多精力放在分析题目和总结部分。具体题解代码可在力口个人主页的题目分析中寻找。

东哥带你刷二叉树（后序篇）

何时要用后序？

由前文学习可知，前序位置的代码只能从函数参数中获取父节点传递来的数据，而后序位置的代码不仅可以获取参数数据，还可以获取到子树通过函数返回值传递回来的数据。

那么换句话说，一旦发现题目和子树有关，那大概率要给函数设置合理的定义和返回值，在后序位置写代码了。

652. 寻找重复的子树

652. 寻找重复的子树 - 力扣（LeetCode）

题目描述：给定root，返回所有重复子树。同类子树只用返回其中任意一颗的根节点即可。

分析：1、返回根节点，如叶子结点只返回其本身，如1<- 4 ->2是以4为根节点具有左右节点的子树，需返回根节点4，但是在打印时是[4,1,2]的结构

2、对于每一个节点，需要知道：以我为根的这颗二叉树（子树）是什么样？ 以其他节点为根的子树长什么样？ 这就需要按后序序列化，并保存每个子树输出的结果以方便比较

3、采用拼接字符串的方式后序序列化，采用unordered_map记录子树（不应有重复）

归并排序详解及应用

912.排序数组

912. 排序数组 - 力扣（LeetCode）

分析：归并排序的核心在于merge()函数，本质是二叉树的后序遍历

315.计算数组右侧小于当前元素的个数（华为5.11机试题T1）

315. 计算右侧小于当前元素的个数 - 力扣（LeetCode）

分析：这题和归并排序什么关系呢，主要在 merge 函数，我们在使用 merge 函数合并两个有序数组的时候，其实是可以知道一个元素 nums[i] 后边有多少个元素比 nums[i] 小的。

换句话说，在对 nuns[lo..hi] 合并的过程中，每当执行 nums[p] = temp[i] 时，就可以确定 temp[i] 这个元素后面比它小的元素个数为 j - mid - 1。

当然，nums[lo..hi] 本身也只是一个子数组，这个子数组之后还会被执行 merge，其中元素的位置还是会改变。但这是其他递归节点需要考虑的问题，我们只要在 merge 函数中做一些手脚，叠加每次 merge 时记录的结果即可。

快速排序详解及应用

912.排序数组

912. 排序数组 - 力扣（LeetCode）

分析：快速排序的核心在于partition()函数，本质是二叉树的先序遍历，是构造二叉搜索树的过程

注意：1、必须用shuffle洗牌算法打乱数组，否则在精心设计的测试用例上面会导致O(n^2)的时间复杂度，引入随机性可以避免最坏情况的发生

2、快速排序是不稳定的排序，每次只能确定一个元素的最终位置。而归并排序是稳定的排序方式。

在实际工程中我们经常会将一个复杂对象的某一个字段作为排序的 key，所以应该关注编程语言提供的 API 底层使用的到底是什么排序算法，是稳定的还是不稳定的，这很可能影响到代码执行的效率甚至正确性。

215.数组中的第K个最大元素

215. 数组中的第K个最大元素 - 力扣（LeetCode）

解法：二叉堆（优先队列）或者快速选择算法

快速选择算法分析：快排算法的变体。找数组的第K大元素其实就是找第k’ = N - K个元素。快排每次partition会确定在nums[p]这个位置上的元素，这时候，虽然还没有把整个数组排好序，但我们已经让 nums[p] 左边的元素都比 nums[p] 小了，也就知道 nums[p] 的排名了。

那么我们可以把 p 和 k' 进行比较，如果 p < k' 说明第 k' 大的元素在 nums[p+1..high] 中，如果 p > k' 说明第 k' 大的元素在 nums[low..p-1] 中。

进一步，去 nums[p+1..hi] 或者 nums[lo..p-1] 这两个子数组中执行 partition 函数，就可以进一步缩小排在第 k' 的元素的范围，最终找到目标元素。

本周小结

近期刷题状态、进度一般，仔细分析后发现主要由以下两个方面原因导致。一是刷题进入瓶颈期，征服新颖题目的新鲜感不如开始那么强烈，往往“欲速则不达”；二是由于题目难度提升，虽然解题思路能理解，但是实现较为困难，因为解题所采用的具体的STL模板和库函数还是不熟练，有好几次需要查新的东西，还有东哥的算法是Java实现的，而我需要改成C++。解决措施是，一是心态上还是不能着急，慢慢来，循序渐进，之前“欠债”太多，现在是痛苦的”还债“过程，不能急于求成；二是对于难题，在现阶段要懂得适当放过，把握其解法思路更为重要。同时，读《C++ Primer》加强对STL模板和库函数的理解；改变CSDN的《C++后端学习日记》记录形式，不再粘贴具体的代码，不能为了粘贴代码而记录总结。