LeetCode中等题(一)
题目一：
给出两个 非空 的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照 逆序 的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储 一位 数字。
如果，我们将这两个数相加起来，则会返回一个新的链表来表示它们的和。
您可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。
示例：
输入：(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出：7 -> 0 -> 8
原因：342 + 465 = 807
分析：这道题目是一个链表题，对链表元素相加得出一个新的链表，那么怎么能实现链表元素的相加呢？其实这和我们实现两个数相加很类似，首先应该从个位数开始，如果之和大于10则将向前进一位。
1、创建一个新的链表，用于返回最后相加和的结果，ListNode DummyNode=new ListNode(0);
2、设置一些指向链表的节点，分别指向l1，l2，DummyNode, p1=l1,p2=l2,curr=DummyNode;
3、开始遍历列表，进行求和，首先获取了l1,l2头节点的值，在进行相加 int x=(p1!=null)? p1.val:0; int y=(p2!=null)? p2.val:0; int sum=x+y+count;
4、这里的难点在于求和后的结果超过10应该怎么办？我们应该将其记录下来，然后添加到下一次求和中，如上式的sum，记录的方式为：sum=sum/10，结果是0或者1；
5、curr节点应该添加一个新的节点，并且存放所求得的和值，方式为curr.next=new ListCode(sum%10);
6、将curr,p1,p2分别向后移动指针， curr=curr.next; if(p1!=null) p1=p1.next; if(p2!=null) p2=p2.next;
7、如果在最后一轮循环中count大于1，这需要新创建一个节点 curr.next=new ListNode(count);
8、返回链表DummyNode.next，因为第一个节点为0，无意义。
具体实现过程：
class Solution { public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) { ListNode DummyNode=new ListNode(0); ListNode p1=l1,p2=l2,curr=DummyNode; int count=0; while(p1!=null||p2!=null) { int x=(p1!=null)? p1.val:0; int y=(p2!=null)? p2.val:0; int sum=x+y+count; count=sum/10; curr.next=new ListNode(sum%10); curr=curr.next; if(p1!=null) p1=p1.next; if(p2!=null) p2=p2.next; } if(count>0) curr.next=new ListNode(count); return DummyNode.next; } }
题目二：
给定一个字符串，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。
示例 1:
输入: "abcabcbb"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。
方法一：暴力法
1、获得字符串长度，用二次循环直接遍历所有的可能性 for(int i=0; i<s.lenght;i++) for(int j=i+1;j<s.lenght;j++)
2、获取所有字符串长度的最大值，ans=Math.max(ans,j-i)
3、这里最主要的一部是获取字符串长度的比较，首先设置一个集合Set<Character> set=new HashSet<>();
4、将字符串s，i,j的位置传入判断函数，获取传入的值Character ch=s.CharAt(i)，获取索引i的值；
5、判断ch值是否重复，if(set.contain(ch)) return false，set.add(ch);
6、返回true;
具体代码：
class Solution { public int lengthOfLongestSubstring(String s) { int n=s.length(); int ans=0; for(int i=0;i<n;i++) for(int j=i+1;j<=n;j++) { if(JugleFun(s,i,j)) ans=Math.max(ans, j-i); } return ans; } public boolean JugleFun(String s,int start,int end) { Set<Character> set=new HashSet<>(); for(int i=start;i<end;i++) { Character ch=s.charAt(i); if(set.contains(ch)) return false; set.add(ch); } return true; } }
方法二：滑动窗口
1、使用i=0,j=0两个值向后逐个滑动；
2、主要的思想：如果遍历过字符串为不重复子串，就没必要再去重复判断，如果1234561，i=1，j=1，直接从i=2和j=1进行判断；
3、if(!set.contain(s.charAt(j)))，set.add(s.char(j++)) 否则set.remove(s.charAt(i++));
具体代码：
class Solution { public int lengthOfLongestSubstring(String s) { int n=s.length(); int i=0,j=0,ans=0; Set<Character> set=new HashSet<>(); while(i<n&&j<n) { if(!set.contains(s.charAt(j))) { set.add(s.charAt(j++)); ans=Math.max(ans, j-i); } else { set.remove(s.charAt(i++)); } } return ans; } }
题目三：
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
分析：
1、字符的两两匹配问题，先将其放入哈希表中，HashMap<Character,Character> hashmap=new HashMap<>()；
2、在构造函数中进行初始化，hashmap.put(')','(')；
3、应该使用栈数据结构，将放入的元素和栈顶元素对比，Stack<Character> stack=new Stack<>()，获取串元素：k=s.CharAt(i)；
4、如果是哈希表中的键，将进行对比，否则直接压栈，if(hashmap.containKey(c)), 获取栈顶元素：Character topElem=stack.empty()? '#':stack.pop();
5、比较栈顶元素和要入栈的元素是否相同，if(topElem!=hashmap.get(c))
6、返回栈是否为空，return stack.empty();
具体代码：
class Solution { private HashMap<Character, Character> hashMap=new HashMap<Character,Character>(); public Solution() { hashMap.put(')', '('); hashMap.put('}', '{'); hashMap.put(']', '['); } public boolean isValid(String s) { Stack<Character> stack=new Stack<>(); for(int i=0;i<s.length();i++) { char c=s.charAt(i); if(hashMap.containsKey(c)) { Character topEle=stack.empty()? '#':stack.pop(); if(topEle!=hashMap.get(c)) return false; } else { stack.push(c); } } return stack.empty(); } }
题目四：
给定一个链表，删除链表的倒数第 n 个节点，并且返回链表的头结点。
示例：
给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 n = 2.
当删除了倒数第二个节点后，链表变为 1->2->3->5.
方法一：
1、删除倒数第n个节点，先应该遍历出链表的长度，然后用lenght=length-n；
2、判断链表长度定位到删除的位置，if(lenght>0) curr=curr.next;
3、需要设置两个节点，一个用来遍历curr，另一个指向头结点，ListNode dummy=new ListNode;
4、返回dummy.next;
具体代码：
class Solution { public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) { ListNode curr=head; ListNode dummy=new ListNode(0); dummy.next=head; int count=0; while(curr!=null) { count++; curr=curr.next; }
count-=n; curr=dummy; while(count>0) { count--; curr=curr.next; } curr.next=curr.next.next; return dummy.next; } }
方法二：
分析：
1、采用双指针实现，first指针先执行n步，然后second指针开始执行；
2、直到first为空，停止执行second；
3、将second指针指向下一个节点second.next=second.next.next；
4、开始设置哑结点指向头结点，first和second都指向dummy；
具体代码：
class Solution { public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) { ListNode dummy=new ListNode(0); dummy.next=head; ListNode first=dummy; ListNode second=dummy; for(int i=1;i<=n+1;i++) { first=first.next; } while(first!=null) { first=first.next; second=second.next; } second.next=second.next.next; return dummy.next; } }
题目五：
给定一个字符串 s，找到 s 中最长的回文子串。你可以假设 s 的最大长度为 1000。
示例 1：
输入: "babad"
输出: "bab"
注意: "aba" 也是一个有效答案。
方法一：暴力法
判断字符串中的回文，并将最大的回文串返回
1、将所有的字符串进行遍历，判断每个字符串是否为回文；
2、可以另外设置一个函数进行判断，判断字符串的第一位和最后一位是否相同即可，即if(s.charAt(i)==s.charAt(lenght-i-1))
3、设置返回的字符串为ans=" "；如果字符串为回文，那么返回最大的字符串，ma=0;if(str.lengt>0)，ans=str，ma=Math.max(max，str.lenght)；
4、返回length；
class Solution { public String longestPalindrome(String s) { String ans=""; int ma=0; for(int i=0;i<s.length();i++) for(int j=i+1;j<=s.length();j++) { String str=s.substring(i,j); if(isHuiWei(str)&&str.length()>ma) { ans=s.substring(i,j); ma=Math.max(ma, ans.length()); } } return ans; } public boolean isHuiWei(String s) { int len=s.length(); for(int i=0;i<len/2;i++) { if(s.charAt(i)!=s.charAt(len-i-1)) { return false; } } return true; } }
方法二：动态规划
class Solution { public String longestPalindrome(String s) { int len=s.length(); if(len<=1) return s; int longpa=1; String string=s.substring(0,1); boolean[][] dp=new boolean[len][len]; for(int r=1;r<len;r++) for(int l=0;l<r;l++) { if(s.charAt(l)==s.charAt(r)&&(r-l<=2||dp[l+1][r-1])) { dp[l][r]=true; if(r-l+1>longpa) { longpa=r-l+1; string=s.substring(l,r+1); } } } return string; } }
题目六：
一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 （起始点在下图中标记为“Start” ）。
机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角（在下图中标记为“Finish”）。
问总共有多少条不同的路径？
方法一：
1、递归算法，递归出口：if(m==1||n==1) return 1；
2、返回结果：ans=uniquePath(m-1,n)+uniquePath(m,n-1)；
具体代码：
class Solution { public int uniquePaths(int m, int n) { if(m==1||n==1) return 1; int ans=uniquePaths(m-1, n)+uniquePaths(m, n-1); return ans; } }
方法二：
1、动态规划，状态方程：dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]；
2、状态初始化：dp[i][0]=1，dp[0][j]=1；
3、返回最后的结果，return dp[m-1][n-1]；
具体代码：
class Solution { public int uniquePaths(int m, int n) { int[][] dp=new int[m][n]; for(int i=1;i<=m;i++) dp[i][0]=1; for(int i=1;i<=n;i++) dp[0][i]=1; for(int i=1;i<=m;i++) for(int j=1;j<=m;j++) { dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]; } return dp[m-1][n-1]; } }
题目七：
给定一个无重复元素的数组 candidates 和一个目标数 target ，找出 candidates 中所有可以使数字和为 target 的组合。
candidates 中的数字可以无限制重复被选取。
说明：
所有数字（包括 target）都是正整数。
解集不能包含重复的组合。
示例 1:
输入: candidates = [2,3,6,7], target = 7,
所求解集为:
[
[7],
[2,2,3]
]
方法：
回溯加递归
具体代码：
class Solution { private int[] candidates; private List<List<Integer>> res=new ArrayList<>(); private int len; public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) { int len=candidates.length; if(len==0) return res; Arrays.sort(candidates); this.len=len; this.candidates=candidates; findCombinationSum(target,0,new Stack<>()); return res; } public void findCombinationSum(int target,int start,Stack<Integer> stack) { if(target==0) { res.add(new ArrayList<>(stack)); return; } for(int i=start;i<len&&(target-candidates[i])>=0;i++) { stack.add(candidates[i]); findCombinationSum(target-candidates[i], i, stack); stack.pop(); } } }
题目八：
给定一个非负整数数组，你最初位于数组的第一个位置。
数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。
判断你是否能够到达最后一个位置。
示例 1:
输入: [2,3,1,1,4]
输出: true
解释: 从位置 0 到 1 跳 1 步, 然后跳 3 步到达最后一个位置。
方法一：
1、递归算法，我们想要实现是否满足路径；
2、创建一个函数实现是个可以从一个位置，从位置0开始，是否能够到达最后一个位置；
3、实现递归，第二个位置是否能够实现到达最后一个位置； 将所有的可能性都列举出来，位置1可能到达的位置；
4、fasterPos=Math.min(positon+nums[position])，进行循环fasterPos次；
具体代码：
class Solution { public boolean canJump(int[] nums) { return FromCanJump(0, nums); } public boolean FromCanJump(int position,int[] nums) { int len=nums.length-1; if(position==len) return true; int FasterDistance=Math.min(position+nums[position], len); for(int nextPostion=position+1;nextPostion<=FasterDistance;nextPostion++) { if(FromCanJump(nextPostion, nums)) return true; } return false; } }
方法二：
将递归出来的元素保存在一个数组中
具体代码：
enum Index {GOOD,BAD,UNKOWN} class Solution { Index[] mono; public boolean canJump(int[] nums) { mono=new Index[nums.length]; for(int i=0;i<mono.length;i++) { mono[i]=Index.UNKOWN; } mono[mono.length-1]=Index.GOOD; return canJumpPosition(0,nums); } public boolean canJumpPosition(int position, int[] nums) { if(mono[position]!=Index.UNKOWN) { return mono[position]==Index.GOOD?true:false; } int furthestJump = Math.min(position + nums[position], nums.length - 1); for (int nextPosition = position + 1; nextPosition <= furthestJump; nextPosition++) { if (canJumpPosition(nextPosition, nums)) { mono[position] = Index.GOOD; return true; } } mono[position] = Index.BAD; return false; } }
题目九：
给定一个二叉树，返回其按层次遍历的节点值。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。
例如:
给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],
3
/ \
9 20
/ \
15 7
方法一：
1、递归，二叉树层次遍历用递归可以实现；
2、不过需要做一些简单的设置，并不能原函数上进行递归，原函数只给定了根节点；
3、还需要另外一个参数，层level，对这个函数进行递归；
4、if(levels.size()==level) 增加一个数组，levels.add(new Arraylist())；
5、添加元素到数组中，levels.get(level).add(node.val)；
具体代码：
class Solution { List<List<Integer>> levels=new ArrayList<>(); public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) { if(root==null) return levels; Creatlevel(root, 0); return levels; } public List<List<Integer>> Creatlevel(TreeNode node,int level) { if(levels.size()==level) levels.add(new ArrayList<>()); levels.get(level).add(node.val); if(node.left!=null) Creatlevel(node.left, level+1); if(node.right!=null) Creatlevel(node.right, level+1); return levels; } }
方法二：
队列
具体代码：
class Solution { public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) { List<List<Integer>> levels=new ArrayList<>(); if(root==null) return levels; Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<TreeNode>(); queue.add(root); int level=0; while(!queue.isEmpty()) { levels.add(new ArrayList<>()); int level_size=levels.size(); for(int i=0;i<level_size;i++) { TreeNode node=queue.remove(); levels.get(level).add(node.val); if (node.left != null) queue.add(node.left); if (node.right != null) queue.add(node.right); } level++; } } }
题目十：
给定一个链表，旋转链表，将链表每个节点向右移动 k 个位置，其中 k 是非负数。
示例 1:
输入: 1->2->3->4->5->NULL, k = 2
输出: 4->5->1->2->3->NULL
解释:
向右旋转 1 步: 5->1->2->3->4->NULL
向右旋转 2 步: 4->5->1->2->3->NULL
方法：
1、链表的移动，遍历整个链表，先找到尾节点的值，并把尾结点指向head使得链表构成一个环；
2、for(int n=1；old_tail!=null；n++) old_tail=old_tail.next，这里需要记录一下整个链表的长度；
3、定义一个新的尾结点new_tail，for(int i=0;i<n-k%n-1;i++) new_tail=new_tail.next，这里的循环条件满足k>n；
4、定义一个新的头节点new_head=new_tail.next；new_tail.next=null;
5、返回new_head；
具体代码：
class Solution { public ListNode rotateRight(ListNode head, int k) { if(head==null) return null; if(head.next==null) return head; ListNode old_tail=head; int n; for(n=1;old_tail.next!=null;n++) { old_tail=old_tail.next; } old_tail.next=head; ListNode new_tail=head; for(int i=0;i<n-k%n-1;i++) { new_tail=new_tail.next; } ListNode new_head=new_tail.next; new_tail.next=null; return new_head; } }
