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Leetcode学习笔记(1)

scrapy爬虫的学习告一段落,又因为现在在学习数据结构,做题平台是lettcode:​​https://leetcode-cn.com/​​

每周都要交一次做题的笔记,所以把相关代码和思路同时放在博客上记录

题目1 ID1

Leetcode学习笔记(1)_字符串

 

给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target,请你在该数组中找出和为目标值的那 两个 整数,并返回他们的数组下标。

 

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,你不能重复利用这个数组中同样的元素。

 

示例:

 

给定

 

因为

所以返回

我的解答:

/**

* Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().

*/

int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize){

int i,j;

int* num;

for(i=0;i<numsSize;i++){

for(j=i+1;j<numsSize;j++){

if(nums[i]+nums[j]==target){

*returnSize=2;

num=(int*)malloc(sizeof(int)*2);

num[0]=i;

num[1]=j;

return num;

}

}

}

return 0;

}

  

通过嵌套两层for循环的方式暴力求解,返回得到的下标值

 

题目2 ID7

Leetcode学习笔记(1)_字符串_02

 

给出一个 32 位的有符号整数,你需要将这个整数中每位上的数字进行反转。

 

示例

 

输入: 123

输出: 321

示例 2:

 

输入: -123

输出: -321

示例

 

输入: 120

输出: 21

注意:

 

假设我们的环境只能存储得下 32 位的有符号整数,则其数值范围为 [−231,  231 − 1]。请根据这个假设,如果反转后整数溢出那么就返回 0。

我的解答:

#define MAX 2147483647
#define MIN -2147483648
int reverse(int x){
long num=0;
while(x!=0){
num=num*10+x%10;
x=x/10;
}
return (num>MAX||num<MIN)?0:num;
}

  

用时0ms,内存消耗6.9MB

最开始num定义的数据类型是int,提交的时候出错了,最后一次的输入将其爆掉了,看了一下题目,意思应该是我们return 结果的那个测试环境,只能储存32位有符号整数,并不是说num是int,所以修改其为long

 

题目3 ID9

 

Leetcode学习笔记(1)_字符串_03

 

判断一个整数是否是回文数。回文数是指正序(从左向右)和倒序(从右向左)读都是一样的整数。

 

示例

 

输入: 121

输出: true

示例

 

输入: -121

输出: false

解释: 从左向右读, 为 -121 。 从右向左读, 为 121- 。因此它不是一个回文数。

示例

 

输入: 10

输出: false

解释: 从右向左读, 为 01 。因此它不是一个回文数。

进阶:

 

你能不将整数转为字符串来解决这个问题吗?

 

我的解答:

bool isPalindrome(int x){
if(x>=0&&x<=9){
return true;
}else if(x<0){
return false;
}else{
long temp,num=0;
temp=x;
while(temp!=0){
num=num*10+temp%10;
temp=temp/10;
}
if(x==num){
return true;
}else{
return false;
}
}
}

  

用时12ms,内存7.1MB

对于正个位数可知是回文数,负数因为符号的存在而必然不会是回文数,两者都可以直接返回,对于大于9的整数我们可以像上一道题一样先求出它的整数的反转数,然后与其原数相比较,基于回文数的定义,如果是回文数,两数应当相等,如果不是则不等,再返回相应的布尔值即可。需要注意的是测试数字可能很大,所以我们将num,temp都设置成long型。

 

题目4 ID13

 

Leetcode学习笔记(1)_字符串_04

 

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。输入确保在 1 到 3999 的范围内。

 

示例

 

输入: "III"

输出: 3

示例

 

输入: "IV"

输出: 4

示例

 

输入: "IX"

输出: 9

示例

 

输入: "LVIII"

输出: 58

解释: L = 50, V= 5, III = 3.

示例

 

输入: "MCMXCIV"

输出: 1994

解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

 

我的解答:

可以看到在题目中给出了六种特殊情况,如果没有特殊情况的话我们只需要遍历传进来的字符串,进行每一位的变化就可以了,有了六种特殊情况之后第一反应就是if...else进行分支

另外,在罗马数字中,小的数字在大的数字的右边,所表示的数等于这些数字相加得到的数,如 Ⅷ=8、Ⅻ=12; 小的数字(限于 Ⅰ、X 和 C)在大的数字的左边,所表示的数等于大数减小数得到的数,如 Ⅳ=4、Ⅸ=9 懂得这个可以写出更好的代码

int romanToInt(char * s){
int i=0;
int sum=0;
for(i=0;s[i];i++){
switch(s[i]){
case 'M':sum+=1000;break;
case 'D':sum+=500;break;
case 'L':sum+=50;break;
case 'V':sum+=5;break;
case 'C':
if(s[i+1]=='D'){
sum+=400;
i++;
}else if(s[i+1]=='M'){
sum+=900;
i++;
}else{
sum+=100;
}
break;
case 'X':
if(s[i+1]=='L'){
sum+=40;
i++;
}else if(s[i+1]=='C'){
sum+=90;
i++;
}else{
sum+=10;
}
break;
case 'I':
if(s[i+1]=='V'){
sum+=4;
i++;
}else if(s[i+1]=='X'){
sum+=9;
i++;
}else{
sum+=1;
}
break;
}
}
return sum;
}

  

题目5 ID面试题64

 

Leetcode学习笔记(1)_i++_05

 

求 1+2+...+n ,要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句(A?B:C)。

 

 

 

示例 1:

 

输入: n = 3

输出: 6

示例 2:

 

输入: n = 9

输出: 45

 

 

限制:

 

1 <= n <= 10000

我的解答:

C/C++的语言特性,使用&&导致逻辑短路

即左侧的表达式为假时整个表达式后续将不再进行评估,算是奇技淫巧吧。

int sumNums(int n){
int sum=n;
n&&(sum+=sumNums(n-1));
return sum;
}

  

题目6 ID面试题14

 

Leetcode学习笔记(1)_字符串_06

 

编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。

 

如果不存在公共前缀,返回空字符串 ""。

 

示例

 

输入: ["flower","flow","flight"]

输出: "fl"

示例

 

输入: ["dog","racecar","car"]

输出: ""

解释: 输入不存在公共前缀。

说明:

 

所有输入只包含小写字母 a-z 。

我的解答:

char * longestCommonPrefix(char ** strs, int strsSize){
int i,j;
char* ans=strs[0];
if(strsSize==0){
return "";
}
for(i=1;i<strsSize;i++){
for(j=0;ans[j]!='\0'&&strs[i][j]!='\0';j++){
if(ans[j]!=strs[i][j]){
break;
}
}
ans[j]='\0';
if(ans==NULL){
return "";
}
}
return ans;
}

  

用ans指向第一个字符串,跟每一个字符串进行比较,当有一位不同的时候退出内层循环,并且将ans截断,如果ans为NULL的话,证明没有一位相同,即无最长公共前缀。否则返回截断得到的ans

 

题目7 ID20

 

Leetcode学习笔记(1)_数组_07

 

给定一个只包括 '(',')','{','}','[',']' 的字符串,判断字符串是否有效。

 

有效字符串需满足:

 

左括号必须用相同类型的右括号闭合。

左括号必须以正确的顺序闭合。

注意空字符串可被认为是有效字符串。

 

示例

 

输入: "()"

输出: true

示例

 

输入: "()[]{}"

输出: true

示例

 

输入: "(]"

输出: false

示例

 

输入: "([)]"

输出: false

示例

 

输入: "{[]}"

输出: true

我的解答:

bool isValid(char * s){
int i,top=-1;
int length=strlen(s);
char* cha=(char*)malloc(length);
if(s==NULL){
return true;
}
if(length%2!=0){
return false;
}
for(i=0;i<length;i++){
if(s[i]=='('||s[i]=='{'||s[i]=='['){
cha[++top]=s[i];
}else if(top==-1){
return false;
}else if(cha[top]+1==s[i]||cha[top]+2==s[i]){
top--;
}else{
return false;
}
}
return top==-1;
}

  

左括号先储存在一个数组里面,当遇到右括号的时候弹出,先进后出的结构我们用类似于栈来实现,然后考虑几种情况即可,判断是否匹配的时候使用一个左括号对应的右括号的ASCII码来比较。

 

题目8 ID21

Leetcode学习笔记(1)_字符串_08

 

 

将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

 

示例:

 

输入:1->2->4, 1->3->4

输出:1->1->2->3->4->4

我的解答:

题目给出了指针结构体的格式

/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* struct ListNode *next;
* };
*/

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2){
if(l1==NULL){
return l2;
}
if(l2==NULL){
return l1;
}
if(l1->val<l2->val){
l1->next=mergeTwoLists(l1->next,l2);
return l1;
}else{
l2->next=mergeTwoLists(l1,l2->next);
return l2;
}
}

  

我们递归调用该函数即可按照大小顺序排列链接链表,需要考虑的问题是返回哪一个链表,我们也可以重新开一个链表,为了方便直接使用l1或l2中的一个,通过比较第一个值来确定返回值,接着递归调用即可

 

题目9 ID26

Leetcode学习笔记(1)_i++_09

 

 

给定一个排序数组,你需要在原地删除重复出现的元素,使得每个元素只出现一次,返回移除后数组的新长度。

 

不要使用额外的数组空间,你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

 

示例

 

给定数组

 

函数应该返回新的长度 2, 并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2。

 

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例

 

给定

 

函数应该返回新的长度 5, 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4。

 

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

说明:

 

为什么返回数值是整数,但输出的答案是数组呢?

 

请注意,输入数组是以“引用”方式传递的,这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

 

你可以想象内部操作如下:

 

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说,不对实参做任何拷贝

int len = removeDuplicates(nums);

 

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中该长度范围内的所有元素。

for (int i = 0; i < len; i++) {

    print(nums[i]);

}

我的解答:

int removeDuplicates(int* nums, int numsSize){
int i,j;
if(nums==NULL||numsSize==0){
return 0;
}
for(i=1,j=1;i<numsSize;i++){
if(nums[i]!=nums[i-1]){
nums[j]=nums[i];
j++;
}
}
return j;
}

  

双指针法

 

题目10 ID53

 

Leetcode学习笔记(1)_字符串_10

 

给定一个整数数组 nums ,找到一个具有最大和的连续子数组(子数组最少包含一个元素),返回其最大和。

 

示例:

 

输入: [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4],

输出: 6

解释: 连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大,为 6。

进阶:

 

如果你已经实现复杂度为 O(n) 的解法,尝试使用更为精妙的分治法求解。

 

我的解答:

看浙大数据结构的时候有相同的题目,特意来做的,maxnum需要设置大一点才能过审,当thisnum小于0的时候,对于连续子列和的增大就没有帮助了,应当舍弃。更精妙的分治法以后改进。

int maxSubArray(int* nums, int numsSize){
int i,thissum=0,maxsum=-2147483648;
for(i=0;i<numsSize;i++){
thissum+=nums[i];
if(thissum>maxsum){
maxsum=thissum;
}
if(thissum<0){
thissum=0;
}
}
return maxsum;
}

  

 

题目11 ID383

 

Leetcode学习笔记(1)_i++_11

 

给定一个赎金信 (ransom) 字符串和一个杂志(magazine)字符串,判断第一个字符串ransom能不能由第二个字符串magazines里面的字符构成。如果可以构成,返回 true ;否则返回 false。

 

(题目说明:为了不暴露赎金信字迹,要从杂志上搜索各个需要的字母,组成单词来表达意思。)

 

注意:

 

你可以假设两个字符串均只含有小写字母。

 

canConstruct("a", "b") -> false

canConstruct("aa", "ab") -> false

canConstruct("aa", "aab") -> true

 

我的解答:

最开始的答案是:

bool canConstruct(char * ransomNote, char * magazine){
int ransomNotenum[26],magazinenum[26];
int i=0;
while(ransomNote[i]){
ransomNotenum[ransomNote[i]-'a']++;
i++;
}
i=0;
while(magazine[i]){
magazinenum[magazine[i]-'a']++;
i++;
}
for(i=0;i<26;i++){
while(ransomNotenum[i]){
ransomNotenum[i]--;
magazinenum[i]--;
}
}
for(i=0;i<26;i++){
if(magazinenum[i]<0){
return false;
}
}
return true;
}

  

时间超时了,进一步修改

合并为一个数组:

bool canConstruct(char * ransomNote, char * magazine){
int ransomNotenum[26]={0};
int i=0;
while(magazine[i]!='\0'){
ransomNotenum[magazine[i]-'a']++;
i++;
}

i=0;
while(ransomNote[i]!='\0'){
ransomNotenum[ransomNote[i]-'a']--;
i++;
}
for(i=0;i<26;i++){
if(ransomNotenum[i]<0){
return false;
}
}
return true;
}

  

因为小写字母一共是26个,我们创建一个大小为26的数组,对每个字母出现的次数进行统计,赎金信里面再减去即可得到结果,查看数组中是否有为负数的值,就可知道返回值为true或false,另外应该将数组初始化为0,这里忘记了,找了好久错。

 

题目12 ID1137

 

Leetcode学习笔记(1)_字符串_12

 

泰波那契序列 Tn 定义如下: 

 

T0 = 0, T1 = 1, T2 = 1, 且在 n >= 0 的条件下 Tn+3 = Tn + Tn+1 + Tn+2

 

给你整数 n,请返回第 n 个泰波那契数 Tn 的值。

 

 

 

示例 1:

 

输入:n = 4

输出:4

解释:

T_3 = 0 + 1 + 1 = 2

T_4 = 1 + 1 + 2 = 4

示例 2:

 

输入:n = 25

输出:1389537

 

 

提示:

 

0 <= n <= 37

答案保证是一个 32 位整数,即 answer <= 2^31 - 1。

我的解答:

很容易会想到斐波那契数列一样的回溯解法:

int tribonacci(int n){
if(n==0){
return 0;
}else if(n==1||n==2){
return 1;
}else{
return tribonacci(n-1)+tribonacci(n-2)+tribonacci(n-3);
}
}

  

不出意料超时了,在评论区里面学习了一下。

首先可以选择优化回溯算法,题目给出了T(n+3)=T(n)+T(n+1)+T(n+2),故T(n+4)=T(n+1)+T(n+2)+T(n+3),两者相减可得到T(n)=2T(n-1)-T(n+4)

这样return 的时候就少一个回溯了,将代码修改为:

int tribonacci(int n){
switch(n){
case 0:return 0;
case 1:return 1;
case 2:return 1;
case 3:return 2;
case 4:return 4;
default:return 2*tribonacci(n-1)-tribonacci(n-4);
}
}

  

修改了之后在最后一个输入当n=37的时候还是超出了范围:(

从而想将代码修改为非回溯算法:

int tribonacci(int n){
long reason=0;
long a1=1,a2=1,a3=2;
int i;
if(n==0){
return 0;
}else if(n==1||n==2){
return 1;
}else if(n==3){
return 2;
}else{
for(i=4;i<=n;i++){
reason=a1+a2+a3;
a1=a2;
a2=a3;
a3=reason;
}
return reason;
}
}

  

修改后通过。

 



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