python -- leetcode 刷题之路

第一题

给定一个整数数组和一个目标值，找出数组中和为目标值的两个数。

你可以假设每个输入只对应一种答案，且同样的元素不能被重复利用。

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]

暴力法， 通用写法 vs 列表推导式, 看到 leetcode 上的 耗时 时快时慢，也是茫然。。。  这两种方法耗时均为 O(n2)

class Solution:
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """
        for i,v in enumerate(nums):
            for j in range(i+1,len(nums)):
                if v+nums[j] == target:
                    return [i,j]
        else:
            raise ValueError('未找到这样的数字')
            
        # return [[i,j] for i,v in enumerate(nums) for j in range(i+1,len(nums))  if v+nums[j] == target ]
                    
nums = [2, 7, 11, 15]
target = 9
s = Solution()
s.twoSum(nums,target)


# 列表推导式
class Solution:
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """
        return [[i,j] for i,v in enumerate(nums) for j in range(i+1,len(nums))  if v+nums[j] == target ]
                    
nums = [2, 7, 11, 15]
target = 9
s = Solution()
s.twoSum(nums,target)


# 根据阅读提示，改写为 字典 查找法 (两遍遍历哈希表) 缩短 算法耗时 O(n)
class Solution:
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """
        d = {}
        [d.update({v:i}) for i,v in enumerate(nums)]
        for i,v in enumerate(nums):
            if (target - v) in d and i!= d[target - v]:
                return [i,d[target - v]]
                    
nums = [2, 7, 11, 15]
target = 9
s = Solution()
s.twoSum(nums,target)

# 根据提示，遍历一遍 哈希表方法

class Solution:
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """
        d = {}
        for i,v in enumerate(nums):
            value = target - v
            if value in d and d[value] != i:
                return [d[value],i]
            d.update({v:i})
                    
nums = [2, 7, 11, 15]
target = 9
s = Solution()
s.twoSum(nums,target)

总结 ， 可以看到算法依次是 暴力法(嵌套for 两次） O(n2)  --》 两遍遍历哈希表(O(n))  --》一遍遍历哈希表 O(n)

第二题

# 在找到第一个非空字符之前，需要移除掉字符串中的空格字符。如果第一个非空字符是正号或负号，选取该符号，并将其与后面尽可能多的连续的数字组合起来，这部分字符即为整数的值。如果第一个非空字符是数字，则直接将其与之后连续的数字字符组合起来，形成整数。

# 字符串可以在形成整数的字符后面包括多余的字符，这些字符可以被忽略，它们对于函数没有影响。

# 当字符串中的第一个非空字符序列不是个有效的整数；或字符串为空；或字符串仅包含空白字符时，则不进行转换。

# 若函数不能执行有效的转换，返回 0。
import re
import math
class Solution:
    def myAtoi(self, str):
        """
        :type str: str
        :rtype: int
        """
        pattern = re.compile(r'(-?\d+)')
        res = pattern.search(str)
        if not res:
            raise TypeError('Error')
        else:
            res = int(res.group(1))
            if res < math.pow(-2,31) or res > math.pow(2,31):
                raise ValueError('超出范围啦！')
            return res
        
            
s = Solution()

print(s.myAtoi('42'))
print(s.myAtoi('-42'))
print(s.myAtoi('4193 with words'))
print(s.myAtoi('words and 987'))
s.myAtoi('-91283472332')

ps: 要想通过 leetcode 的 检测呢。。。还是用下面的吧，虽然，都是些 煞笔错误造成不通过

# 在找到第一个非空字符之前，需要移除掉字符串中的空格字符。如果第一个非空字符是正号或负号，选取该符号，并将其与后面尽可能多的连续的数字组合起来，这部分字符即为整数的值。如果第一个非空字符是数字，则直接将其与之后连续的数字字符组合起来，形成整数。

# 字符串可以在形成整数的字符后面包括多余的字符，这些字符可以被忽略，它们对于函数没有影响。

# 当字符串中的第一个非空字符序列不是个有效的整数；或字符串为空；或字符串仅包含空白字符时，则不进行转换。

# 若函数不能执行有效的转换，返回 0。
import re
import math
class Solution:
    def myAtoi(self, str):
        """
        :type str: str
        :rtype: int
        """
        
        str = str.strip()
        if not str:
            return 0
        
        pattern = re.compile(r'(^([-|+]?|\d)\d+)')
        res = pattern.search(str)
        
        if not res:
            return 0 #raise TypeError('Error')
        else:
            res = int(res.group(1))
            if res < math.pow(-2,31):
                res = int(math.pow(-2,31))    # raise ValueError('超出范围啦！')
            if res >= math.pow(2,31):
                res = int(math.pow(2,31))-1
            return res
        
            
s = Solution()
s.myAtoi('      -42')

第三题

给定一个 32 位有符号整数，将整数中的数字进行反转。

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 32 位有符号整数，其数值范围是 [−231,  231 − 1]。根据这个假设，如果反转后的整数溢出，则返回 0。

import re
import math

class Solution:
    def reverse(self, x):
        """
        :type x: int
        :rtype: int
        """
        if str(x)[0] == '-':
            s = str(x)[1:]
            x = int('-'+s[::-1])
            if math.pow(-2,31) -1 <= int(x) <= math.pow(2,31):
                return x
            else:
                return 0
        else:
            s = str(x)[::-1]
            x = int(s)
            if math.pow(-2,31) -1 <= int(x) <= math.pow(2,31):
                return x
            else:
                return 0

分治法应用， 快排

package com.utils;

public class Demo {


    public static void main(String [] args){
            int [] array = {3,2,1,4,8,7,6,9};
            printArray(array);
            quickSort(array,0,array.length-1);
            printArray(array);
    }

    public static void printArray(int [] array){
        System.out.print("[");
        for(int i=0;i<=array.length-1;i++){
            if(i == array.length-1){
                System.out.println(array[i]+"]");
            }
            else{
                System.out.print(array[i]+",");
            }
        }
    }
    public static int [] quickSort(int [] array,int low,int high){
        if(low<high){
            int l = low;
            int r = high;
            int base = array[l]; // 确定 每次排序的基准值

            // 右到左，寻找比基准值小的，如果没有r指针一直左移
            while(l<r && array[r]>=base){
                r--;
            }
            // 跳出了上面的循环从右到左找到了比基准值 base 小的第一个值
            if(l<r){
                array[l++] = array[r];
            }
            // 左到右，寻找比基准值大的，如果没有 l 指针一直右移
            while(l<r && array[l]<=base){
                l++;
            }
            // 跳出了上面紧挨着的循环意味着 找到了第一个比基准值大的第一个值
            if(l<r){
                // 这里考虑边界问题
                array[r--] = array[l];
                // 为何 r 要左移，因为这个坑已经被确定当然继续往前找啦
            }
            // 当上面所有操作都已完成意味着 第一趟排序完成，那么最后要把基准值填入array[l]
            array[l] = base;

            // 递归调用快排，分别对base 分成的两个区进行同样操作
            quickSort(array,low,l-1);
            quickSort(array,r+1,high);
        }
        return array;
    }
}

二分法 查找 前提 列表有序

nums = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
def bisearch(n,nums):
    low, high = 0,len(nums)-1
    while low<=high:
        mid = (low + high) //2
#         print(low,'--',mid,'--',high)
        if n>nums[mid]:
            low = mid+1
        elif n<nums[mid]:
            high = mid -1
        else:
            return mid
    return 'Not Found!'
    
[bisearch(i,nums) for i in range(1,11)]

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]