算法——查找排序相关面试题和leetcode使用

1、给两个字符串s和t，判断t是否为s的重新排列后组成的单词。

• s = "anagram", t = "nagaram", return true.
• s = "rat", t = "car", return false.
• leetcode地址：https://leetcode.com/problems/valid-anagram/description/

（1）解法一：排序，O(n*logn)

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

class Solution:     def isAnagram(self, s, t):         """         :type s: str         :type t: str         :rtype: bool         """         ss = list(s)         tt = list(t)         ss.sort()         tt.sort()         return ss == tt """ 输入："anagram"、"nagaram" 输出：true Runtime: 32 ms """

　　排序方法简写如下：

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1 2 3

class Solution:     def isAnagram(self, s, t):         return sorted(list(s)) == sorted(list(t))

（2）解法二：判断字母数量一致，时间复杂度O(n)

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

class Solution:     def isAnagram(self, s, t):         """         :type s: str         :type t: str         :rtype: bool         """         dict1 = {}   # 用字典来维护字符的数量         dict2 = {}         for ch in s:             dict1[ch] = dict1.get(ch, 0) + 1   # 没有就新建，有就加1         for ch in t:             dict2[ch] = dict2.get(ch, 0) + 1         return dict1 == dict2   """ 输入："anagram"，"nagaram" 输出：true Runtime: 32 ms """

2、给定一个m*n的二维列表，查找一个数是否存在。

　　列表有下列特性：

• 每一行的列表从左到右已经排序好。
• 每一行第一个数比上一行最后一个数大。
• leetcode地址：https://leetcode.com/problems/search-a-2d-matrix/description/

　　

（1）解法一：线性查找查找，O(mn)

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

class Solution:     def searchMatrix(self, matrix, target):         """         :type matrix: List[List[int]]         :type target: int         :rtype: bool         """         for line in matrix:             if target in line:                 return True         return False

（2）解法二：二分查找O(logn)

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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

class Solution:     def searchMatrix(self, matrix, target):         """         :type matrix: List[List[int]]         :type target: int         :rtype: bool         """         h = len(matrix)  # 高         if h == 0:             return False                   w = len(matrix[0])  # 列         if w == 0:             return False                   left = 0         right = w * h - 1                   while left  <= right:             mid = ((left + right)) // 2             i = mid // w             j = mid % w               if matrix[i][j] == target:                 return True             elif matrix[i][j] > target:                 right = mid - 1             else:                 left = mid + 1         else:             return False

3、给定一个列表和一个整数，设计算法找到两个数的下标，使得两个数之和为给定的整数。

　　保证肯定仅有一个结果。

　　leetcode地址：https://leetcode.com/problems/two-sum-ii-input-array-is-sorted/description/

　　例如，列表[1,2,5,4]与目标整数3，1+2=3，结果为(0,1).

（1）方法一：通过二分查找，找到需要的数字。时间复杂度：O(nlogn)

　　首先确定第一个数，再通过给定整数确定要查找的数，通过二分查找到需要的数。

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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

class Solution:     def binary_search(self, li, left, right,val):         """         二分查找         :param li: 输入的列表         :param val: 输入的待查找的值         :return:         """         while left <= right:  # 说明候选区有值             mid = (left + right) // 2   # 因为是下标， 因此要整除2             if li[mid] == val:                 # 找到待查找的值返回index                 return mid             elif li[mid] > val:                 # 待查找的值在mid左侧                 right = mid - 1   # 更新候选区             else:  # li[mid] < val                 # 待查找的值在mid右侧                 left = mid + 1    # 更新候选区         else:             # 没有找到             return None               def twoSum(self, nums, target):         """         :type nums: List[int]         :type target: int         :rtype: List[int]         """         for i in range(len(nums)):             a = nums[i]             b = target - a             if b >= a:                 j = self.binary_search(nums, i+1, len(nums)-1, b)             else:                 j = self.binary_search(nums, 0, i-1, b)             if j:                 break         return sorted([i+1,j+1])

（2）方法二：针对已经排好序的列表

　　leetcode地址：https://leetcode.com/problems/two-sum/description/

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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

class Solution:     def binary_search(self, li, left, right,val):         """         二分查找         :param li: 输入的列表         :param val: 输入的待查找的值         :return:         """         while left <= right:  # 说明候选区有值             mid = (left + right) // 2   # 因为是下标， 因此要整除2             if li[mid][0] == val:                 # 找到待查找的值返回index                 return mid             elif li[mid][0] > val:                 # 待查找的值在mid左侧                 right = mid - 1   # 更新候选区             else:  # li[mid] < val                 # 待查找的值在mid右侧                 left = mid + 1    # 更新候选区         else:             # 没有找到             return None               def twoSum(self, nums, target):         """         :type nums: List[int]         :type target: int         :rtype: List[int]         """         new_nums = [[num, i] for i,num in enumerate(nums)]         new_nums.sort(key=lambda x:x[0])                   for i in range(len(new_nums)):             a = new_nums[i][0]   # 数             b = target - a             if b >= a:                 j = self.binary_search(new_nums, i+1, len(new_nums)-1, b)             else:                 j = self.binary_search(new_nums, 0, i-1, b)             if j:                 break         return sorted([new_nums[i][1], new_nums[j][1]])