算法初级_2 ：数组和指针
数组指针基础
- 数组和指针
#include<iostream>
using namespace std;
int main(int args,char *argv[])
{
int a[3];
int* p=a;
p[0]=1949;
p[1]=1978;
p[2]=2015;
cout<<a[0]<<'\t'<<a[1]<<'\t'<<a[2]<<endl;
return 0;
}- 指针数组：数组的每个元素都是指针
#include<iostream>
using namespace std;
int main(int args,char *argv[])
{
int a,b,c;
int *p[3];
p[0]=&a;
p[1]=&b;
p[2]=&c;
*p[0]=3;
*p[1]=6;
*p[2]=9;
cout<<a<<'\t'<<b<<'\t'<<c<<endl;
return0;
}- 数组指针：很少用
int *q=a; //指向a[]首地址的指针
int (*p)[3]=&a; //指向数组的指针- 二维数组
int main(int args,char *argv[])
{
int a[2][3];
int *p=a[0];
int *q=a[1];
p[0]=1;p[1]=2;p[2]=3;
q[0]=4;q[1]=5;q[2]=6;
cout<<a[0][0]<<'\t'<<a[0][1]<<'\t'<<a[0][2]<<'\n';
cout<<a[1][0]<<'\t'<<a[1][1]<<'\t'<<a[1][2]<<'\n';
}
//传递参数
void f(int a[2][3])
{...}
void f2(int a[][3])
{...}
int main()
{
int a[2][3];
f(a);
f2(a);
...
}vector
- 用例
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[])
{
vector<int> a;
a.push_back(1);
a.push_back(2);
a.push_back(3);
a.push_back(4);
for(int i=0;i<(int)a.size();i++)
cout<<a[i]<<'\t';
cout<<endl;
return 0;
}
- a.capacity：vector的容量
- 重新分配，元素移动，释放原空间
//理论是2倍
//实际vs下是1.5倍hash
c语言版本
- 散列技术：记录存储位置和关键字之间的确定关系
存储位置=f（关键字） 散列函数构造方法
- 计算简单；2. 散列地址分布均匀
直接定址法：取关键字的某个线性函数值为散列地址
f(key)=a*key+b （a、b是常数）
折半查找
#include <iostream>
using namespace std;
int Find(const int* array,int size, int a) //size=数组大小，a=指定元素
{
int nFrom=0;
int nTo=size-1;
int nIndex;
bool bFind=false;
while(nFrom <= nTo)
{
nIndex=nTo+(nFrom-nTo)/2;
if(array[nIndex==a])
{
bFind=true;
break;
}
if(array[nIndex]>a)
nTo=nIndex-1;
else
nFrom=nIndex+1
}
if(bFind)
return nIndex;
return -1;
}字符循环左移
给定字符S[0, …, n-1]；把S的前K个字符移动到S的尾部
例如：
‘abcdef’—>’cdefab’, k=2复杂度：O(n), 空间复杂度=O(1)
*算法比较：
1. 暴力：循环左移1位，调用K次；时间复杂度：O（KN），空间：O（1）
2. 三次拷贝：S[0，…,K]->T[0…N-k-1]；S[k+1,…N-1]->S[0,…,N-K-1];T[0…k]->S[N-K…N-1]
时间：O（N），空间O（K）
3. （X’Y’）’=YX
X=ab；X’=ba
Y=cdef；Y’=fedc
（X’Y’）’=(bafedc)’=cdefab
时间：O（N）；空间：O(1)
void ReverseString(char *s,int from,int to)
{
while(from<to)
{
char t=s[from];
s[from++]=s[to];
s[to--]=t;
}
}
void LeftRotateString(char *s,int n,int m)
{
m%=n;
ReverseString(s,0,m-1);
ReverseString(s,m,n-1);
ReverseString(s,0,n-1);
}
twosum
- 给定数组A[0…N-1]和一个数组sum， 在数组中查找数 Ai,Aj 使得 Ai+Aj=sum
- 暴力：
时间： O(N2) ; 空间 O(1) - 双指针
- 先排序: O(NlgN)
- 双指针查找:O(N)
双指针：i=0；j=n-1;
a[i]+a[j]>sum; i不变，j–；
a[i]+a[j]
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <queue>
using namespace std;
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int> &numbers, int target) {
int sz = numbers.size();
int left = 0, right = sz - 1, sum = 0;
vector<int> sorted (numbers);
std::sort(sorted.begin(), sorted.end());
vector<int> index;
while (left < right) {
sum = sorted[left] + sorted[right];
if (sum == target) {
// find the answer
for (int i = 0; i < sz; i++) {
if (numbers[i] == sorted[left])
index.push_back(i + 1);
else if (numbers[i] == sorted[right])
index.push_back(i + 1);
if (index.size() == 2)
return index;
}
} else if (sum > target) {
right--;
} else {
left++;
}
}
}
};
int main ()
{
Solution s1;
int num[] ={0, 2, 4, 0};
vector<int> numbers (num,num+4);
int target = 0;
vector<int> result = s1.twoSum(numbers, target);
for(int i = 0 ;i < result.size(); i++)
{
cout<< result[i]<<endl;
}
return 0;
}http://doc.okbase.net/waycaiqi/archive/149187.html
hash算法
//hashset
public class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
int index1,index2;
int[] index=new int[]{0,1};
Set nset = new HashSet();
for(int i = 0; i< nums.length; i++)
{
if(nset.add(target-nums[i])) //检查是否有nums[i]配对的元素存在，无则添加成功
{
nset.remove(target-nums[i]); //添加该元素只是为了判断是否存在，本来不应该添加的这里又删掉
nset.add(nums[i]);
}else
{
index[1] = i+1;
for(int j = 0; j< i; j++)
{
if(target==(nums[i]+nums[j]))
{
index[0] = j+1;
return index;
}
}
return index;
}
}
return index;
}
} //hashmap
public class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
int[] index=new int[]{0,1};
HashMap<Integer,Integer> hm = new HashMap<Integer,Integer>();
for(int i = 0; i<nums.length; i++)
{
if(hm.containsKey(target - nums[i]))
{
index[1] = i+1;
index[0] = hm.get(target-nums[i])+1;
return index;
}else
{
hm.put(nums[i],i);
}
}
return index;
}
} 荷兰国旗
- 红白蓝三种颜色小球，乱序的排列在一起，重新排列，使得红白蓝三色，同色的在一起。
算法：
* 生成：00…0011…1122…22 的形式
//定义三个指针：begin=0,current=0,end=N-1;
1. A[cur]==2, 则A[cur]和A[end]交换，end–,cur不变
2. A[cur]==1, 则cur++，begin不变和end不变
3. A[cur]==0 ,则
3.1………. 若begin==cur，则begin++，cur++
3.2………. 若begin不等于cur，则A[cur]和A[begin]交换，begin++，cur不变
void Holland(int* a,int length){
int begin=0;
int current=0;
int end=length-1;
while(current<=end){
if (a[current]==2){
swap(a[end],a[current]);
end--;
}
else if(a[current]==1){
current++;
}
else if(a[current]==0){
if(begin==current){
begin++;
current++;
}
else {
swap (a[current],a[end]);
begin++;
}
}
}
}- 优化版本
- current扫描的位置[begin, current) 中一定没有2
- A[cur]==0，且 begin不等于cur时， 因为A[begin]==1，交换后，A[cur]==1
此时，cur++；
void Holland(int* a,int length){
int begin=0;
int current=0;
int end=length-1;
while(current<=end){
if (a[current]==2){
swap(a[end],a[current]);
end--;
}
else if(a[current]==1){
current++;
}
else if(a[current]==0){
if(begin==current){
begin++;
current++;
}
else {
swap (a[current],a[end]);
begin++;
current++; //添加的代码
}
}
}
}//代码重构
void Holland(int* a,int length){
int begin=0;
int current=0;
int end=length-1;
while(current<=end){
if (a[current]==2){
swap(a[end],a[current]);
end--;
}
else if(a[current]==1){
current++;
}
else {
if(current!=begin)
swap(a[current],a[begin]);
begin++;
current++;
}
}
}