leetcode 一些算法题及答案
1. 两数之和
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]
/**
* 暴力枚举法
* @param nums
* @param target
* @return
*/
public static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
int lgn = nums.length;
for(int i = 0; i < lgn; i++){
for(int j = i + 1; j < lgn; j++){
if(nums[i] + nums[j] == target){
return new int[]{i, j};
}
}
}
return new int[0];
}
/**
* MAP 处理
* @param nums
* @param target
* @return
*/
public static int[] twoSum1(int[] nums, int target) {
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
int complement = target - nums[i];
if (map.containsKey(complement)) {
return new int[] { complement, nums[i] };
}
map.put(nums[i], i);
}
return new int[0];
}
2. 两数相加
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
/**
* 链表相应位置依次相加，最后处理进位
* @param l1
* @param l2
* @return
*/
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode head = null;
ListNode curr = null;
while (l1 != null || l2 != null){
if(l1 != null && l2 != null){
ListNode node = new ListNode(l1.val + l2.val);
if(curr == null && head == null) head = node;
curr = initNode(curr, node);
}else{
curr = initNode(curr, new ListNode(l1 != null?l1.val:l2.val));
}
l1 = l1 != null?l1.next:null;
l2 = l2 != null?l2.next:null;
}
curr = head;
while (curr != null){
if(curr.val >= 10){
curr.val -= 10;
if(curr.next == null){
curr.next = new ListNode(1);
}else {
curr.next.val += 1;
}
}
curr = curr.next;
}
curr = null;
return head;
}
public ListNode initNode(ListNode curr, ListNode newNode){
if(curr != null){
curr.next = newNode;
}
curr = newNode;
return curr;
}
3. 寻找两个有序数组的中位数
给定两个大小为 m 和 n 的有序数组 nums1 和 nums2。
请你找出这两个有序数组的中位数，并且要求算法的时间复杂度为 O(log(m + n))。
你可以假设 nums1 和 nums2 不会同时为空。
示例 1:
nums1 = [1, 3] nums2 = [2] 则中位数是 2.0
示例 2:
nums1 = [1, 2] nums2 = [3, 4] 则中位数是 (2 + 3)/2 = 2.5
/**
* 使用两个排序数据组的归并过程
* 分别定义两个数组的遍历索引，每次对比提取相应数组的元素
* 不实际存储归并后的数据，
* 处理前半数元素即可
* @param nums1
* @param nums2
* @return
*/
public static double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
int lgn1 = nums1.length;
int lgn2 = nums2.length;
int allLgn = lgn1 + lgn2;
int middleIndex = allLgn/2;
int middleLeft = 0,middleRight = 0;
int index1 = 0;
int index2 = 0;
int curr = 0;
for (int i = 0; i < middleIndex + 1; i++) {
if(index1 < lgn1 && index2 < lgn2) {
if (nums1[index1] > nums2[index2]) {
curr = nums2[index2];
index2++;
} else {
curr = nums1[index1];
index1++;
}
}else if(index1 < lgn1){
curr = nums1[index1];
index1++;
}else if(index2 < lgn2){
curr = nums2[index2];
index2++;
}
if(i == middleIndex - 1){
middleLeft = curr;
}
if(i == middleIndex){
middleRight = curr;
}
}
if(allLgn%2 == 0){
return (middleLeft + middleRight)/2.0;
}else {
return middleRight;
}
}
4. Z 字形变换
将一个给定字符串根据给定的行数，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。
比如输入字符串为 "LEETCODEISHIRING" 行数为 3 时，排列如下：
L C I R E T O E S I I G E D H N
之后，你的输出需要从左往右逐行读取，产生出一个新的字符串，比如："LCIRETOESIIGEDHN"。
请你实现这个将字符串进行指定行数变换的函数：
string convert(string s, int numRows);
示例 1:
输入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 3 输出: "LCIRETOESIIGEDHN"
示例 2:
输入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 4 输出: "LDREOEIIECIHNTSG" 解释: L D R E O E I I E C I H N T S G
/**
* 定义目标行数个链表，如示例，每次中间间隔的 numRows - 2 个列表逐个填充一个值
* 便利给定的字符串，依次处理，直到末尾
* @param s
* @param numRows
* @return
*/
public static String convert(String s, int numRows) {
if(numRows == 1){
return s;
}
String result = "";
if(numRows == 2){
result = "";
for (int i = 0; i < s.length(); i = i + 2) {
result += s.charAt(i);
}
for (int i = 1; i < s.length(); i = i + 2) {
result += s.charAt(i);
}
return result;
}
int middleCount = numRows - 2;
List[] all = new LinkedList[numRows];
for (int i = 0; i < numRows; i++) {
all[i] = new LinkedList<>();
}
int sIndex = 0;
int step = 0;
while (sIndex < s.length()){
for (int i = 0; i < numRows; i++) {
if(sIndex == s.length()) break;
all[i].add(s.charAt(sIndex));
sIndex++;
}
for (int j = numRows - 2; j > 0 ; j--) {
if(sIndex == s.length()) break;
all[j].add(s.charAt(sIndex));
sIndex++;
}
step = step + middleCount;
}
for (int i = 0; i < numRows; i++) {
for (int j = 0; j < all[i].size(); j++) {
result += all[i].get(j);
}
}
return result;
}
5. 整数反转
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。
/**
* 数据范围判断
* @param x
* @return
*/
public static int reverse(int x) {
double result = 0;
while (x != 0){
result = result * 10 + x%10;
if (result > Integer.MAX_VALUE) return 0;
if (result < Integer.MIN_VALUE) return 0;
x = x/10;
}
return (int) result;
}
6. 回文数
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。
/**
* 转化为字符串，一次便利，首末对称位置对比
* @param x
* @return
*/
public static boolean isPalindrome(int x) {
String s = String.valueOf(x);
int lgn = s.length();
for (int i = 0,j = lgn -1; i <= j; i++,j--){
if(s.charAt(i) == s.charAt(j)){
continue;
}else {
return false;
}
}
return true;
}
7. 盛最多水的容器
给定 n 个非负整数 a1，a2，...，an，每个数代表坐标中的一个点 (i, ai) 。在坐标内画 n 条垂直线，垂直线 i 的两个端点分别为 (i, ai) 和 (i, 0)。找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。
说明：你不能倾斜容器，且 n 的值至少为 2。
/**
* 枚举
* @param height
* @return
*/
public static int maxArea(int[] height) {
int area = 0, lgn = height.length;
if(lgn < 2) return 0;
for (int i = 0; i < lgn; i++) {
for (int i1 = i + 1; i1 < lgn; i1++) {
int tmpArea = (height[i]>height[i1]?height[i1]:height[i]) * (i1 - i);
if(tmpArea > area){
area = tmpArea;
}
}
}
return area;
}
/**
* 双指针
* @param height
* @return
*/
public static int maxArea2(int[] height) {
int area = 0, lgn = height.length;
if(lgn < 2) return 0;
for (int i = 0, j = lgn - 1; i < j; ) {
int tmpArea = (height[i]>height[j]?height[j]:height[i]) * Math.abs(j - i);
if(tmpArea > area){
area = tmpArea;
i++;//正方向前进一步，避免反方向遍历时，重复比较
}else {
j--;//反方向前进一步，避免正方向遍历时，重复比较
}
}
return area;
}
8. 整数转罗马数字
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。
给定一个整数，将其转为罗马数字。输入确保在 1 到 3999 的范围内。
public static String intToRoman(int num) {
if(num > 3999) return "";
if(num/1000 > 0){
return dealQianWei(num);
}else if(num/100 > 0){
return dealBaiWei(num);
}else if(num/10 > 0){
return dealShiWei(num);
}else {
return dealGeWei(num);
}
}
/**
* 千位
* @param num
* @return
*/
public static String dealQianWei(int num){
return countStr(num/1000, "M") + dealBaiWei(num%1000);
}
/**
* 百位
* @param num
* @return
*/
public static String dealBaiWei(int num){
int bc = num/100;
if(bc == 9) return "CM" + dealShiWei(num % 100);
if(bc == 4) return "CD" + dealShiWei(num % 100);
int fbc = num/500;
num = num%500;
return countStr(fbc, "D") + countStr(num/100, "C") + dealShiWei(num%100);
}
/**
* 十位
* @param num
* @return
*/
public static String dealShiWei(int num){
int tens = num/10;
if(tens == 9) return "XC" + dealGeWei(num % 10);
if(tens == 4) return "XL" + dealGeWei(num % 10);
int ftens = num/50;
num = num%50;
return countStr(ftens, "L") + countStr(num/10, "X") + dealGeWei(num%10);
}
/**
* 个位
* @param num
* @return
*/
public static String dealGeWei(int num){
if(num == 9) return "IX";
if(num == 4) return "IV";
if(num >= 5) return "V" + dealGeWei(num % 5);
return countStr(num, "I");
}
public static String countStr(int count, String num){
if(count == 0) return "";
String result = "";
for (int i = 0; i < count; i++) {
result += num;
}
return result;
}
9. 三数之和
给定一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？找出所有满足条件且不重复的三元组。
注意：答案中不可以包含重复的三元组。
注意：利用上面的两数值和
public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
if(nums == null || nums.length < 3) return new ArrayList();
Set<List<Integer>> result = new HashSet<>();
List<Integer> numList = new ArrayList();
for (int num : nums) {
numList.add(num);
}
for (Integer num : numList) {
List<Integer> copy = new ArrayList();
copy.addAll(numList);
copy.remove(num);
List<int[]> tmp = twoSum(copy, -num);
if(tmp.size()>0){
for (int[] ints : tmp) {
List<Integer> list = new ArrayList(){{add(num);add(ints[0]);add(ints[1]);}};
Collections.sort(list);
result.add(list);
}
}
}
return new ArrayList(result);
}
public static List<int[]> twoSum(List<Integer> nums, int target) {
List<int[]> result = new ArrayList();
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
int complement = target - nums.get(i);
if (map.containsKey(complement)) {
result.add(new int[] { complement, nums.get(i) });
}
map.put(nums.get(i), i);
}
return result;
}
10. 最接近的三数之和
给定一个包括 n 个整数的数组 nums和 一个目标值 target。找出 nums中的三个整数，使得它们的和与 target 最接近。返回这三个数的和。假定每组输入只存在唯一答案。
例如，给定数组 nums = [-1，2，1，-4], 和 target = 1. 与 target 最接近的三个数的和为 2. (-1 + 2 + 1 = 2).
public static int threeSumClosest(int[] nums, int target) {
int min = Integer.MAX_VALUE;
int ele1 = 0, ele2 = 0, ele3 = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
for (int i1 = 0; i1 < nums.length; i1++) {
if (i1 == i) continue;
for (int i2 = 0; i2 < nums.length; i2++) {
if (i2 == i1 || i2 == i) continue;
int sum = Math.abs(nums[i] + nums[i1] + nums[i2] - target);
if (sum < min) {
min = sum;
ele1 = nums[i];
ele2 = nums[i1];
ele3 = nums[i2];
}
}
}
}
return ele1 + ele2 + ele3;
}
11. 缺失的第一个正数
给定一个未排序的整数数组，找出其中没有出现的最小的正整数。
示例 1:
输入: [1,2,0] 输出: 3
示例 2:
输入: [3,4,-1,1] 输出: 2
示例 3:
输入: [7,8,9,11,12] 输出: 1
/**
* 数组操作
* @param nums
* @return
*/
public static int firstMissingPositive(int[] nums) {
int max = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if(nums[i] < 0) continue;
if(nums[i] > max){
max = nums[i];
}
}
max = max == Integer.MAX_VALUE?max:max + 2;
for (int i = 1; i < max; i++) {
if(contains(nums, i)) continue;
return i;
}
return max + 1;
}
public static boolean contains(int[] nums, int ele){
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if(nums[i] == ele) return true;
}
return false;
}
/**
* map操作
* @param nums
* @return
*/
public static int firstMissingPositive1(int[] nums) {
Map<Integer, Integer> vs = new HashMap<>();
int max = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if(nums[i] < 0) continue;
if(nums[i] > max){
max = nums[i];
}
vs.put(nums[i], i);
}
max = max == Integer.MAX_VALUE?max:max + 2;
for (int i = 1; i < max; i++) {
if(vs.get(i) != null) continue;
return i;
}
return max + 1;
}
12. 接雨水
给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图，计算按此排列的柱子，下雨之后能接多少雨水。
上面是由数组 [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 表示的高度图，在这种情况下，可以接 6 个单位的雨水（蓝色部分表示雨水）。 感谢 Marcos 贡献此图。
示例:
输入: [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 输出: 6
/**
* 分割
* @param height
* @return
*/
public static int trap(int[] height) {
//最大索引位置
int maxIndex = findMax(height);
int lsubMaxindex = maxIndex, rsubMaxIndex = maxIndex;
int area = 0;
//左边处理
while (lsubMaxindex > 0){
int tmpMax = lsubMaxindex;
lsubMaxindex = findMax(Arrays.copyOfRange(height, 0, tmpMax));
area += height[lsubMaxindex] * (tmpMax - lsubMaxindex - 1);
for (int i = lsubMaxindex + 1; i < tmpMax; i++) {
area -= height[i] * 1;
}
}
//右边处理
while (rsubMaxIndex < height.length - 1){
int tmpMax = rsubMaxIndex;
rsubMaxIndex = tmpMax + findMax(Arrays.copyOfRange(height, tmpMax + 1, height.length)) + 1;
area += height[rsubMaxIndex] * (rsubMaxIndex - tmpMax - 1);
for (int i = tmpMax + 1; i < rsubMaxIndex; i++) {
area -= height[i] * 1;
}
}
return area;
}
public static int findMax(int[] nums){
int max = 0, maxIndex = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if(nums[i] > max){
max = nums[i];
maxIndex = i;
}
}
return maxIndex;
}
13. 字符串相乘
给定两个以字符串形式表示的非负整数 num1 和 num2，返回 num1 和 num2 的乘积，它们的乘积也表示为字符串形式。
示例 1:
输入: num1 = "2", num2 = "3" 输出: "6"
示例 2:
输入: num1 = "123", num2 = "456" 输出: "56088"
说明：
num1和num2的长度小于110。num1和num2只包含数字0-9。num1和num2均不以零开头，除非是数字 0 本身。- 不能使用任何标准库的大数类型（比如 BigInteger）或直接将输入转换为整数来处理。
public static String multiply(String num1, String num2) {
if(num1 == null || num2 == null || "".equals(num1) || "".equals(num2) || "0".equals(num1) || "0".equals(num2)) return String.valueOf(0);
int lgn1 = num1.length(), lgn2 = num2.length();
int[] result = new int[lgn1 + lgn2];
int resultIndex = result.length - 1;
for (int i = lgn1 - 1; i > -1 ; i--) {
int first = Integer.parseInt(String.valueOf(num1.charAt(i)));
int innerIndex = 0;
for (int j = lgn2 - 1; j > -1 ; j--) {
int second = Integer.parseInt(String.valueOf(num2.charAt(j)));
int plus = first * second;
result[resultIndex - innerIndex] += plus%10;
if(plus >= 10) {
result[resultIndex - innerIndex - 1] += plus / 10;
}
innerIndex++;
}
resultIndex--;
}
//处理进位
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = result.length - 1; i >= 0; i--) {
if(result[i]>=10) {
result[i - 1] += result[i]/10;
result[i] %= 10;
}
}
//提取有效位
boolean start = false;
for (int i = 0; i < lgn1 + lgn2 ; i++) {
if(!start && result[i] != 0){
start = true;
}
if(start){
sb.append(result[i]);
}
}
return sb.toString();
}
14. 跳跃游戏 II
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。
你的目标是使用最少的跳跃次数到达数组的最后一个位置。
示例:
输入: [2,3,1,1,4] 输出: 2 解释: 跳到最后一个位置的最小跳跃数是2。 从下标为 0 跳到下标为 1 的位置，跳1步，然后跳3步到达数组的最后一个位置。
说明:
假设你总是可以到达数组的最后一个位置。
/**
* 枚举遍历
* @param nums
* @return
*/
public static int jump(int[] nums) {
if(nums == null || nums.length == 1) return 0;
if(nums.length == 2) return 1;
int steps = Integer.MAX_VALUE/2;
int initStep = 1;
if(nums[0] >= nums.length - 1) return 1;
if(nums[0] == 0) return steps;
while (initStep <= nums[0]){
int subNeedStep = jump(Arrays.copyOfRange(nums, initStep, nums.length));
if(subNeedStep + 1 < steps){
steps = subNeedStep + 1;
}
initStep++;
}
return steps;
}
/**
* 每次选择 和下一跳（最大跳值）之和最远的=》递归处理
* @param nums
* @return
*/
public static int jump2(int[] nums) {
if(nums == null || nums.length == 1) return 0;
if(nums.length == 2) return 1;
int steps = Integer.MAX_VALUE/2;
int initStep = nums[0];
if(nums[0] >= nums.length - 1) return 1;
if(nums[0] == 0) return steps;
int maxSum = 0;
int fromStep = 1;
while (initStep > 0){
if(initStep + nums[initStep] > maxSum){
fromStep = initStep;
maxSum = initStep + nums[initStep];
}
initStep--;
}
steps = 1 + jump2(Arrays.copyOfRange(nums, fromStep, nums.length));
return steps;
}
15. 全排列
给定一个没有重复数字的序列，返回其所有可能的全排列。
示例:
输入: [1,2,3] 输出: [ [1,2,3], [1,3,2], [2,1,3], [2,3,1], [3,1,2], [3,2,1] ]
/**
* 递归处理
* @param nums
* @return
*/
public static List<List<Integer>> permute(int[] nums) {
List<List<Integer>> result = new ArrayList();
if(nums.length == 1) {
result.add(new ArrayList(){{add(nums[0]);}});
return result;
}
for (int num : nums) {
int[] tmp = new int[nums.length - 1];
int index = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if(num == nums[i]) continue;
tmp[index] = nums[i];
index++;
}
List<List<Integer>> sub = permute(tmp);
sub.stream().forEach(item->item.add(num));
result.addAll(sub);
}
return result;
}
给定一个可包含重复数字的序列，返回所有不重复的全排列。
示例:
输入: [1,1,2] 输出: [ [1,1,2], [1,2,1], [2,1,1] ]
/**
* 递归处理
* Set 处理重复
* @param nums
* @return
*/
public static List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums) {
List<List<Integer>> result = new ArrayList();
if(nums.length == 1) {
result.add(new ArrayList(){{add(nums[0]);}});
return result;
}
for (int num : nums) {
int[] tmp = new int[nums.length - 1];
int index = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if(num == nums[i] && index == i) continue;
tmp[index] = nums[i];
index++;
}
List<List<Integer>> sub = permuteUnique(tmp);
sub.stream().forEach(item->item.add(num));
result.addAll(sub);
}
Set<List<Integer>> sets = new HashSet();
result.stream().forEach(item->sets.add(item));
return new ArrayList(sets);
}
16. 旋转图像
给定一个 n × n 的二维矩阵表示一个图像。
将图像顺时针旋转 90 度。
说明：
你必须在原地旋转图像，这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要使用另一个矩阵来旋转图像。
示例 1:
给定 matrix = [ [1,2,3], [4,5,6], [7,8,9] ], 原地旋转输入矩阵，使其变为: [ [7,4,1], [8,5,2], [9,6,3] ]
public static void rotate(int[][] matrix) {
int step = matrix.length;
int[][] tmp = new int[step][step];
for (int i = 0; i < step; i++) {
for (int j = 0; j < step; j++) {
tmp[i][j] = matrix[step - j - 1][i];
}
}
for (int i = 0; i < step; i++) {
for (int j = 0; j < step; j++) {
matrix[i][j] = tmp[i][j];
}
}
}
17. 字母异位词分组
给定一个字符串数组，将字母异位词组合在一起。字母异位词指字母相同，但排列不同的字符串。
示例:
输入: ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"],
输出:
[
["ate","eat","tea"],
["nat","tan"],
["bat"]
]
说明：
- 所有输入均为小写字母。
- 不考虑答案输出的顺序。
public static List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
List<List<String>> result = new ArrayList();
if(strs == null ||strs.length == 0) return result;
if(strs.length == 1){
result.add(Arrays.asList(strs[0]));
return result;
}
Map<String, List<String>> maps = new HashMap();
for (String str : strs) {
char[] arr = str.toCharArray();
Arrays.sort(arr);
String sorted = Arrays.toString(arr);
if(maps.get(sorted) != null){
maps.get(sorted).add(str);
}else {
maps.put(sorted, new ArrayList(){{add(str);}});
}
}
maps.remove(null);
return maps.values().stream().collect(Collectors.toList());
}
18. Pow(x, n)
实现 pow(x, n) ，即计算 x 的 n 次幂函数。
示例 1:
输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000
示例 2:
输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100
示例 3:
输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2
-2
= 1/2
2
= 1/4 = 0.25
说明:
- -100.0 < x < 100.0
- n 是 32 位有符号整数，其数值范围是 [−231, 231 − 1] 。
/**
* 快速降幂 避免递归过深造成栈溢出
* @param x
* @param n
* @return
*/
public static double power(double x, int n) {
if(!(x > -100 && x < 100)) return 0;
if(!(n <= Integer.MAX_VALUE && n >= Integer.MIN_VALUE)) return 0;
if(x == 0) return 0;
if(x == 1) return 1;
if(n == 0) return 1;
if(n == 1) return x;
if(n == -1) return 1/x;
if(n > 1 || n < -1){
double nextValue = power(x, n / 2);
return (n % 2 == 0 ? 1 : (n > 0 ? x : 1/x)) * nextValue * nextValue;
}
return x;
}
19. 进制转换
进制转换 十进制 =》 62进制
这里所谓62进制是指采用0~9A~Za~z等62个字符进行编码（按ASCII顺序由小到大）。
public static String BASE = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
public static String transfer(int num) {
int scale = 62;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while (num > 0) {
//余数对照进制基本位 BASE 放到相应位置
sb.append(BASE.charAt(num % scale));
//除处理下一进位
num = num / scale;
}
sb.reverse();
return sb.toString();
}
20. 报数
报数序列是一个整数序列，按照其中的整数的顺序进行报数，得到下一个数。其前五项如下：
1. 1 2. 11 3. 21 4. 1211 5. 111221
1 被读作 "one 1" ("一个一") , 即 11。11 被读作 "two 1s" ("两个一"）, 即 21。21 被读作 "one 2", "one 1" （"一个二" , "一个一") , 即 1211。
给定一个正整数 n（1 ≤ n ≤ 30），输出报数序列的第 n 项。
注意：整数顺序将表示为一个字符串。
public static String countAndSay(int n) {
if(n < 1 || n > 30) return "";
int start = 1;
String report = "1";
String result = "";
while (start < n ){
result = "";
for (int i = 0; i < report.length();) {
int c = i;
int count = 1;
while (c + 1 < report.length()){
if(report.charAt(c) != report.charAt(c + 1)){
break;
}
count++;
c++;
}
result += String.valueOf(count) + String.valueOf(report.charAt(i));
i = i + count;
}
report = result;
start++;
}
return report;
}
21. 最长回文子串
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。
示例 2：
输入: "cbbd" 输出: "bb"
public static String longestPalindrome(String s) {
if(s == null || s.length() == 1 || s.length() == 0) return s;
if(s.length() == 2) return s.charAt(0) == s.charAt(1)?s:String.valueOf(s.charAt(0));
String maxP = "";
//中间索引
int middle = (s.length()-1)/2;
//字符串长度奇偶 判别
boolean dmiddle = s.length()%2 == 0 && s.charAt(middle) == s.charAt(middle + 1);
//遍历使用临时中间字符索引
int tmpMiddle = middle;
//紧邻元素接次判断
int initJudge = 1;
//每次判断中间最长回文字符
String tp = "";
//最开始 判断是否偶长度
boolean first = true;
//中间字符逐次左移判断
while (tmpMiddle > 0) {
initJudge = 1;
//左右指针
int lindex = tmpMiddle - 1, rindex = tmpMiddle + (first && dmiddle?2:1);
while (lindex > -1 && rindex < s.length()) {
if(initJudge == 1) {
//左边紧邻接次判断
if (s.charAt(lindex) == s.charAt(tmpMiddle)) {
lindex--;
initJudge++;
}
//右边紧邻接次判断
if (s.charAt(rindex) == s.charAt(tmpMiddle + (first && dmiddle?1:0))) {
rindex++;
initJudge++;
}
initJudge = initJudge>1?1:0;
first = false;
tp = s.substring(lindex + 1, rindex);
continue;
}
//对称位置判断
if (s.charAt(lindex) == s.charAt(rindex)) {
lindex--;
rindex++;
tp = s.substring(lindex + 1, rindex);
continue;
}
tp = s.substring(lindex + 1, rindex);
break;
}
if(tp.length() > maxP.length()){
maxP = tp;
}
tmpMiddle--;
}
tmpMiddle = middle;
tp = "";
first = false;
//中间字符逐次右移判断
while (tmpMiddle < s.length()) {
initJudge = 1;
//左右指针
int lindex = tmpMiddle - 1, rindex = tmpMiddle + (first && dmiddle?2:1);
while (lindex > -1 && rindex < s.length()) {
if(initJudge == 1) {
//左边紧邻接次判断
if (s.charAt(lindex) == s.charAt(tmpMiddle)) {
lindex--;
initJudge++;
}
//右边紧邻接次判断
if (s.charAt(rindex) == s.charAt(tmpMiddle + (first && dmiddle?1:0))) {
rindex++;
initJudge++;
}
initJudge = initJudge>1?1:0;
tp = s.substring(lindex + 1, rindex);
continue;
}
//对称位置判断
if (s.charAt(lindex) == s.charAt(rindex)) {
lindex--;
rindex++;
tp = s.substring(lindex + 1, rindex);
continue;
}
tp = s.substring(lindex + 1, rindex);
break;
}
if(tp.length() > maxP.length()){
maxP = tp;
}
tmpMiddle++;
}
return maxP;
}
22. 电话号码的字母组合
给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。
给出数字到字母的映射如下（与电话按键相同）。注意 1 不对应任何字母。
示例:
输入："23" 输出：["ad", "ae", "af", "bd", "be", "bf", "cd", "ce", "cf"].
输入："234"
输出：
[aeg, ceg, beh, aei, beg, aeh, cei, ceh, bei, bfg, afh, afg, cfh, bdg, bfi, adh, cfg, bfh, adg, afi, cdh, bdi, cdg, cfi, bdh, adi, cdi].
说明:
尽管上面的答案是按字典序排列的，但是你可以任意选择答案输出的顺序。
public static Map<Integer, String> maps = new HashMap(){{
put(2, "abc"); put(3, "def"); put(4, "ghi"); put(5, "jkl"); put(6, "mno"); put(7, "pqrs"); put(8, "tuv"); put(9, "wxyz");
}};
public static List<String> letterCombinations(String digits) {
int size = digits.length();
if(digits == null || digits.length() == 0) return new ArrayList<>();
Set<String> coms = new HashSet();
if(size == 1){
String ele = maps.get(Integer.parseInt(digits));
for (int i = 0; i < ele.length(); i++) {
coms.add(String.valueOf(ele.charAt(i)));
}
}else if(size == 2){
String left = maps.get(Integer.parseInt(String.valueOf(digits.charAt(0))));
String right = maps.get(Integer.parseInt(String.valueOf(digits.charAt(1))));
for (int k = 0; k < left.length(); k++) {
for (int l = 0; l < right.length(); l++) {
coms.add(String.valueOf(left.charAt(k) + String.valueOf(right.charAt(l))));
}
}
}else {
String left = maps.get(Integer.parseInt(String.valueOf(digits.charAt(0))));
List<String> subs = letterCombinations(digits.substring(1, digits.length()));
subs.stream().forEach(item->{
for (int l = 0; l < left.length(); l++) {
coms.add(String.valueOf(left.charAt(l)) + item);
}
});
}
return new ArrayList<>(coms);
}
23. 删除链表的倒数第N个节点
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.
说明：
给定的 n 保证是有效的。
进阶：
你能尝试使用一趟扫描实现吗？
public static ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
ListNode first = head;
//subIndex 第n个元素的索引
int index = 0, subIndex = 0;
List<ListNode> list = new ArrayList();
while (first != null){
list.add(first);
if(index - subIndex > n){
subIndex++;
}
index++;
first = first.next;
}
if(list.size() < n) return null;
if(list.size() == 1) return null;
if(list.size() == n) return list.get(1);
//处理移除
list.get(subIndex).next = list.get(subIndex).next.next;
return list.get(0);
}
24. 有效的括号
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。
//括号映射
public static Map<String, String> maps = new HashMap(){{
put("}", "{");
put("]", "[");
put(")", "(");
put("{", "}");
put("[", "]");
put("(", ")");
}};
public static boolean isValid(String s) {
if(s == null || s.length() == 1) return false;
if(s.length() == 0 ) return true;
int index = 1;
//当前字符
char focus = s.charAt(0);
//存储非相邻匹配的符号
List<String> unmap = new LinkedList();
while (index < s.length())
//相邻对比
if(String.valueOf(s.charAt(index)).equals(maps.get(String.valueOf(focus)))){
//处理存储的非相邻匹配的符号匹配
int lIndex = unmap.size() - 1;
if(lIndex > 0) {
unmap.remove(lIndex);
}
while (lIndex > 0){
index++;
lIndex--;
//倒序遍历匹配
if(unmap.get(lIndex).equals(maps.get(String.valueOf(s.charAt(index))))){
//匹配上则删除list中元素
unmap.remove(lIndex);
continue;
}else {
//匹配不上则加入到list中
unmap.add(String.valueOf(s.charAt(index)));
index--;
break;
}
}
index++;
if(index >= s.length()) return true;
focus = s.charAt(index);
index++;
}else {
//相邻不匹配则加入到 list中以供后续使用
if(s.substring(index).contains(String.valueOf(maps.get(String.valueOf(focus)))) && (index + 1 < s.length()) &&s.substring(index + 1).contains(String.valueOf(maps.get(String.valueOf(s.charAt(index)))))){
//第一次非相邻的时候添加头一个元素
if(unmap.size() == 0) {
unmap.add(String.valueOf(focus));
}
unmap.add(String.valueOf(s.charAt(index)));
focus = s.charAt(index);
index++;
}else{
return false;
}
}
return false;
}
25. 四数之和
给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。
注意：
答案中不可以包含重复的四元组。
示例：
给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。 满足要求的四元组集合为： [ [-1, 0, 0, 1], [-2, -1, 1, 2], [-2, 0, 0, 2] ]
/**
* 四数之和
* @param nums
* @param target
* @return
*/
public static List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
Set<List<Integer>> sets = new HashSet();
List<Integer> numList = new ArrayList();
for (int num : nums) {
numList.add(num);
}
for (int i = 0; i < numList.size(); i++) {
List<Integer> copy = new ArrayList();
copy.addAll(numList);
copy.remove(numList.get(i));
List<List<Integer>> threes = threeSum(copy, target - numList.get(i));
final int finalI = i;
threes.forEach(item -> {
item.add(nums[finalI]);
Collections.sort(item);
sets.add(item);
});
}
return new ArrayList(sets);
}
/**
* 三数之和
* @param nums
* @param target
* @return
*/
public static List<List<Integer>> threeSum(List<Integer> nums, int target) {
if(nums == null || nums.size() < 3) return new ArrayList();
Set<List<Integer>> result = new HashSet<>();
List<Integer> numList = new ArrayList();
for (int num : nums) {
numList.add(num);
}
for (Integer num : numList) {
List<Integer> copy = new ArrayList();
copy.addAll(numList);
copy.remove(num);
List<int[]> tmp = twoSum(copy, target - num);
if(tmp.size()>0){
for (int[] ints : tmp) {
List<Integer> list = new ArrayList(){{add(num);add(ints[0]);add(ints[1]);}};
Collections.sort(list);
result.add(list);
}
}
}
return new ArrayList(result);
}
/**
* 两数之和
* @param nums
* @param target
* @return
*/
public static List<int[]> twoSum(List<Integer> nums, int target) {
List<int[]> result = new ArrayList();
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
int complement = target - nums.get(i);
if (map.containsKey(complement)) {
result.add(new int[] { complement, nums.get(i) });
}
map.put(nums.get(i), i);
}
return result;
}
26. 合并两个有序链表
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
/**
* 合并两个有序链表
* @param l1
* @param l2
* @return
*/
public static ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
if(l1 == null && l2 == null) return null;
List<ListNode> list1 = new ArrayList();
while (l1!= null){
list1.add(l1);
l1 = l1.next;
}
List<ListNode> list2 = new ArrayList();
while (l2!= null){
list2.add(l2);
l2 = l2.next;
}
List<ListNode> result = mergeArrays(list1, list2);
for (int i = 0; i < result.size() - 1; i++) {
result.get(i).next = result.get(i + 1);
}
return result.get(0);
}
public static List<ListNode> mergeArrays(List<ListNode> nums1, List<ListNode> nums2) {
List<ListNode> indexes = new LinkedList();
int lgn1 = nums1.size();
int lgn2 = nums2.size();
int allLgn = lgn1 + lgn2;
int index1 = 0;
int index2 = 0;
for (int i = 0; i < allLgn; i++) {
if(index1 < lgn1 && index2 < lgn2) {
if (nums1.get(index1).val > nums2.get(index2).val) {
indexes.add(nums2.get(index2));
index2++;
} else {
indexes.add(nums1.get(index1));
index1++;
}
}else if(index1 < lgn1){
indexes.add(nums1.get(index1));
index1++;
}else if(index2 < lgn2){
indexes.add(nums2.get(index2));
index2++;
}
}
return indexes;
}
27. 合并K个排序链表
合并 k 个排序链表，返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。
示例:
输入: [ 1->4->5, 1->3->4, 2->6 ] 输出: 1->1->2->3->4->4->5->6
/**
* 合并k个有序链表
* @param lists
* @return
*/
public static ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
if(lists == null || lists.length == 0) return null;
if(lists.length == 1) return lists[0];
int middle = (lists.length + 1)/2;
ListNode left = mergeKLists(Arrays.copyOfRange(lists, 0, middle));
ListNode right = mergeKLists(Arrays.copyOfRange(lists, middle, lists.length));
List<ListNode> list1 = new ArrayList();
while (left!= null){
list1.add(left);
left = left.next;
}
List<ListNode> list2 = new ArrayList();
while (right!= null){
list2.add(right);
right = right.next;
}
List<ListNode> result = mergeArrays(list1, list2);
for (int i = 0; i < result.size() - 1; i++) {
result.get(i).next = result.get(i + 1);
}
return result.size() > 0?result.get(0):null;
}
public static List<ListNode> mergeArrays(List<ListNode> nums1, List<ListNode> nums2) {
List<ListNode> indexes = new LinkedList();
int lgn1 = nums1.size();
int lgn2 = nums2.size();
int allLgn = lgn1 + lgn2;
int index1 = 0;
int index2 = 0;
for (int i = 0; i < allLgn; i++) {
if(index1 < lgn1 && index2 < lgn2) {
if (nums1.get(index1).val > nums2.get(index2).val) {
indexes.add(nums2.get(index2));
index2++;
} else {
indexes.add(nums1.get(index1));
index1++;
}
}else if(index1 < lgn1){
indexes.add(nums1.get(index1));
index1++;
}else if(index2 < lgn2){
indexes.add(nums2.get(index2));
index2++;
}
}
return indexes;
}
28. 两两交换链表中的节点
给定一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后的链表。
你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。
示例:
给定1->2->3->4, 你应该返回2->1->4->3.
public static ListNode swapPairs(ListNode head) {
if(head == null) return null;
ListNode first = head.next == null?head:head.next;
ListNode curr = head;
ListNode pre = null;
while (head != null){
if(head.next != null){
//保存需要交换位置的节点之后的节点
curr = head.next.next;
//将上一个节点和交换后的节点相连
if(pre != null){
pre.next = head.next;
}
//保存下一次需要交换位置节点的上一个节点
pre = head;
//交换节点
head.next.next = head;
//将交换位置后的第二个节点和后面的节点相连
head.next = curr;
}
//继续遍历
head = head.next;
}
return first;
}
29. k个一组翻转链表
给出一个链表，每 k 个节点一组进行翻转，并返回翻转后的链表。
k 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。如果节点总数不是 k 的整数倍，那么将最后剩余节点保持原有顺序。
示例 :
给定这个链表：1->2->3->4->5
当 k = 2 时，应当返回: 2->1->4->3->5
当 k = 3 时，应当返回: 3->2->1->4->5
说明 :
- 你的算法只能使用常数的额外空间。
- 你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。
/**
* k个一组翻转链表
* @param head
* @param k
* @return
*/
public static ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
if(head == null) return null;
if(k == 1) return head;
if(head.next == null) return head;
List<ListNode> list = new LinkedList();
List<ListNode> listCopy = new LinkedList();
List<ListNode> tmpList = new LinkedList();
int index = 0;
while (head != null){
list.add(head);
head = head.next;
index++;
if(index%k == 0){
tmpList = list.subList(index - k, index);
Collections.reverse(tmpList);
listCopy.addAll(tmpList);
}
}
if(index%k != 0){
tmpList = list.subList(index > k?(index - index%k):0, index);
listCopy.addAll(tmpList);
}
for (int i = 0; i < listCopy.size() - 1; i++) {
listCopy.get(i).next = listCopy.get(i + 1);
}
listCopy.get(listCopy.size() - 1).next = null;
return listCopy.get(0);
}
30. 删除排序数组中的重复项
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。
public static int removeDuplicates(int[] nums) {
if(nums == null || nums.length == 0) return 0;
if(nums.length == 1) return 1;
int index = 0;
int lgn = nums.length;
while (index < lgn){
if(Arrays.binarySearch(nums, index + 1, lgn, nums[index]) > -1){
for (int i = index; i < lgn - 1 ; i++) {
nums[i] = nums[i + 1];
}
nums[lgn - 1] = Integer.MIN_VALUE;
lgn--;
}else {
index++;
}
}
return lgn;
}
31. 移除元素
给定一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于 val 的元素，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。
元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
示例 1:
给定 nums = [3,2,2,3], val = 3, 函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。 你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
public static int removeElement(int[] nums, int val) {
if(nums == null || nums.length == 0) return 0;
int index = 0;
int lgn = nums.length;
while (index < lgn){
if(nums[index] == val){
for (int i = index; i < lgn - 1 ; i++) {
nums[i] = nums[i + 1];
}
nums[lgn - 1] = Integer.MIN_VALUE;
lgn--;
}else {
index++;
}
}
return lgn;
}
32. 实现strStr()
实现 strStr() 函数。
给定一个 haystack 字符串和一个 needle 字符串，在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置 (从0开始)。如果不存在，则返回 -1。
示例 1:
输入: haystack = "hello", needle = "ll" 输出: 2
public static int strStr(String haystack, String needle) {
if(haystack == null || needle == null) return -1;
if(haystack.equals(needle) || "".equals(needle)) return 0;
int findex = 0;
int flgn = haystack.length(), slgn = needle.length();
while (findex + slgn <= flgn){
if(haystack.charAt(findex) == needle.charAt(0)) {
int sindex = 0;
for (; sindex < slgn; sindex++) {
if (needle.charAt(sindex) != haystack.charAt(findex + sindex)){
findex = findex + sindex - 1;
break;
}
}
if(sindex == slgn){
return findex;
}else {
findex = findex - sindex + 1;
findex++;
continue;
}
}else {
findex++;
}
}
return -1;
}
待续 。。。 。。。
项目地址：https://github.com/windwant/windwant-service/tree/master/algorithm
33、附加订阅
