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

 

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 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

 

因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9

所以返回 [0, 1]

我的解答：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

/**    * 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

 

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 1:

 

输入: 123

输出: 321

 示例 2:

 

输入: -123

输出: -321

示例 3:

 

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：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

#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

 

 

 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 1:

 

输入: 121

输出: true

示例 2:

 

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 3:

 

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：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

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

 

 

 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 1:

 

输入: "III"

输出: 3

示例 2:

 

输入: "IV"

输出: 4

示例 3:

 

输入: "IX"

输出: 9

示例 4:

 

输入: "LVIII"

输出: 58

解释: L = 50, V= 5, III = 3.

示例 5:

 

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

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

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

 

 

 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。

?

1 2 3 4 5

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

　　

题目6 ID面试题14

 

 

 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 1:

 

输入: ["flower","flow","flight"]

输出: "fl"

示例 2:

 

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：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

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

 

 

 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 1:

 

输入: "()"

输出: true

示例 2:

 

输入: "()[]{}"

输出: true

示例 3:

 

输入: "(]"

输出: false

示例 4:

 

输入: "([)]"

输出: false

示例 5:

 

输入: "{[]}"

输出: true

我的解答：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

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

 

 

 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

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

/**  * 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

 

 

 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 1:

 

给定数组 nums = [1,1,2],

 

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 2:

 

给定 nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4],

 

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：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

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

 

 

 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。

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

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

 

 

 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：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

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：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

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

 

 

 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：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9

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：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

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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本文作者：春告鳥
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