LeetCode-数组

移除元素

27题

27.移除元素

给你一个数组 nums 和一个值 val,你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素,并返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间,你必须仅使用 O(1) 额外空间并原地修改输入数组。

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。

示例 2: 给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2, 函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

官方方法一:双指针

思路及算法

由于题目要求删除数组中等于val 的元素,因此输出数组的长度一定小于等于输入数组的长度,我们可以把输出的数组直接写在输入数组上。可以使用双指针:右指针right指向当前将要处理的元素,左指针left 指向下一个将要赋值的位置。

如果右指针指向的元素不等于 val,它一定是输出数组的一个元素,我们就将右指针指向的元素复制到左指针位置,然后将左右指针同时右移;

  • 如果右指针指向的元素等于 val,它不能在输出数组里,此时左指针不动,右指针右移一位。

整个过程保持不变的性质是:区间 [0,left) 中的元素都不等于val。当左右指针遍历完输入数组以后,left 的值就是输出数组的长度。

这样的算法在最坏情况下(输入数组中没有元素等于 val),左右指针各遍历了数组一次。

class Solution { public int removeElement(int[] nums, int val) { int n = nums.length; int left = 0; for (int right = 0; right < n; right++) { if (nums[right] != val) { nums[left] = nums[right]; left++; } } return left; } }

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n)O(n),其中 nn 为序列的长度。我们只需要遍历该序列至多两次。
  • 空间复杂度:O(1)O(1)。我们只需要常数的空间保存若干变量。

方法二:双指针优化

思路

如果要移除的元素恰好在数组的开头,例如序列 [1,2,3,4,5][1,2,3,4,5],当 val 为 11 时,我们需要把每一个元素都左移一位。注意到题目中说:「元素的顺序可以改变」。实际上我们可以直接将最后一个元素 55 移动到序列开头,取代元素 11,得到序列 [5,2,3,4][5,2,3,4],同样满足题目要求。这个优化在序列中 val 元素的数量较少时非常有效。

实现方面,我们依然使用双指针,两个指针初始时分别位于数组的首尾,向中间移动遍历该序列。

算法

如果左指针left 指向的元素等于 val,此时将右指针 right 指向的元素复制到左指针 left 的位置,然后右指针 right 左移一位。如果赋值过来的元素恰好也等于 val,可以继续把右指针 right 指向的元素的值赋值过来(左指针 left 指向的等于 val 的元素的位置继续被覆盖),直到左指针指向的元素的值不等于 val 为止。

当左指针 left 和右指针 right 重合的时候,左右指针遍历完数组中所有的元素。

这样的方法两个指针在最坏的情况下合起来只遍历了数组一次。与方法一不同的是,方法二避免了需要保留的元素的重复赋值操作

class Solution{

  public int removeElement(int[] nums, int val){

    int left = 0;

    int right = nums.length;

    while(left < right){

      if (nums[left] == val){

        nums[left] = nums[right-1];

        right--;

      }else{

        left++;

      }

    }

    return left;

  } 

}

自己写的这样,跟上面的差不多

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int n=nums.length;
        int right = n-1;
        int left = 0;
        if (n==0)
            return 0;
        while(left < right){
            if (nums[left] == val && nums[right] != val){
                nums[left] = nums[right];
                left++;
                right--;
            }else if(nums[left] == val && nums[right] == val){
                right--;
            }else if(nums[left] != val && nums[right] == val){
                right--;
                left++;
            }else{
                left++;
            }
        }
        if (nums[right]==val)
            return right;
        return right+1;
    }
}

209.长度最小的子数组

滑动窗口,使窗口始终满足某个条件。

链表

面试题 02.07. 链表相交

给你两个单链表的头节点 headAheadB ,请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点,返回 null

图示两个链表在节点 c1 开始相交**:**

img

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。

注意,函数返回结果后,链表必须 保持其原始结构

示例 1:

img

输入:intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出:Intersected at '8'
解释:相交节点的值为 8 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。
从各自的表头开始算起,链表 A 为 [4,1,8,4,5],链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。
在 A 中,相交节点前有 2 个节点;在 B 中,相交节点前有 3 个节点。

示例 2:

img

输入:intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出:Intersected at '2'
解释:相交节点的值为 2 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。
从各自的表头开始算起,链表 A 为 [0,9,1,2,4],链表 B 为 [3,2,4]。
在 A 中,相交节点前有 3 个节点;在 B 中,相交节点前有 1 个节点。

示例 3:

img

输入:intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出:null
解释:从各自的表头开始算起,链表 A 为 [2,6,4],链表 B 为 [1,5]。
由于这两个链表不相交,所以 intersectVal 必须为 0,而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
这两个链表不相交,因此返回 null 。

提示:

  • listA 中节点数目为 m
  • listB 中节点数目为 n
  • 0 <= m, n <= 3 * 104
  • 1 <= Node.val <= 105
  • 0 <= skipA <= m
  • 0 <= skipB <= n
  • 如果 listAlistB 没有交点,intersectVal0
  • 如果 listAlistB 有交点,intersectVal == listA[skipA + 1] == listB[skipB + 1]

思路

将尾部对齐之后,若相交的节点一定清楚找到

字符串的操作

  • 翻转字符串
    双指针法很好用,例如LeetCode 344.反转字符串

  • 部分翻转字符串
    还是双指针法,但是要注意循环的条件,例如 541.反转字符串2

  • 去除或替换字符串中的某些字符

    151. 颠倒字符串中的单词

    经典的多部融合方法

    栈与队列

    用栈实现队列较为简单,一进一出即可

    class MyQueue {
    
        Stack<Integer> stackA;
        Stack<Integer> stackB;
    
        public MyQueue() {
            stackA = new Stack<Integer>();
            stackB = new Stack<Integer>();
        }
    
        public void inTOout(){
            if(!stackB.empty()){
                return;
            }
            while(!stackA.empty()){
                stackB.push(stackA.pop());
            }
        }
    
        public void push(int x) {
            stackA.push(x);
        }
    
        public int pop() {
            inTOout();
            return stackB.pop();      
        }
    
    
        public int peek() {
            inTOout();
            return stackB.peek();      
        }
    
        public boolean empty() {
            if(stackA.empty() && stackB.empty()){
                return true;
            }else{
                return false;
            }
        }
    }
    

    队列实现栈

    用队列实现,一定要注意队列中的顺序,所以我加了一个辅助变量获取最后一个值,便于top()的实现。

class MyStack {
    Queue<Integer> queueA = new LinkedList<Integer>();
    boolean flag;
    int last;
    // Queue<Integer> queueB = new Queue<Integer>();
    public MyStack() {
        flag = false;
        last = 0;
    }
    
    public void push(int x) {
        queueA.offer(x);
        last = x;
    }
    
    public int pop() {
        int size = queueA.size();
        size--;
        while(size-- > 0){
            last =queueA.poll();
            queueA.add(last); 
        }
        int res = queueA.poll();
        return res;
    }
    
    public int top() {
        return last;
    }
    
    public boolean empty() {
        return queueA.isEmpty();
    }
}

347. 前 K 个高频元素

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ,请你返回其中出现频率前 k 高的元素。你可以按 任意顺序 返回答案。

示例 1:

输入: nums = [1,1,1,2,2,3], k = 2
输出: [1,2]

示例 2:

输入: nums = [1], k = 1
输出: [1]

提示:

  • 1 <= nums.length <= 105
  • k 的取值范围是 [1, 数组中不相同的元素的个数]
  • 题目数据保证答案唯一,换句话说,数组中前 k 个高频元素的集合是唯一的

**进阶:**你所设计算法的时间复杂度 必须 优于 O(n log n) ,其中 n 是数组大小。

**思想:**首先我们需要一个HashMap去保存数组中每个数字出现的次数,然后我们需要利用一个优先队列来保存这些数据,这里要记住,由于我们要比较的是数字出现的次数,但是最后返回的却是数字,所有我们需要使用一个集合来保存这些数据,在插入优先队列的时候,也要自定义比较规则。

class Solution {
    public int[] topKFrequent(int[] nums, int k) {
        int[] result = new int[k];
        PriorityQueue<Map.Entry<Integer,Integer>> queue = new PriorityQueue<>(((o1, o2) -> o1.getValue() - o2.getValue()));
        HashMap<Integer,Integer> map = new HashMap<Integer,Integer>();
        for(int i = 0 ;i < nums.length; i++){
            if(map.getOrDefault(nums[i], -1) == -1){
               map.put(nums[i], 1); 
            }else{
                int temp = map.get(nums[i]);
                map.put(nums[i], temp + 1);
            }
        }
        Set<Map.Entry<Integer,Integer>> keyset = map.entrySet(); 
        for(Map.Entry<Integer,Integer> res : keyset){
            queue.offer(res);
            if(queue.size() > k){
                queue.poll();
            }
        }

        for(int i = k -1; i >= 0; i--){
            result[i] = queue.poll().getKey();
        }
       
        return result;
    }
}
#

标题:LeetCode-数组
作者:joker
地址:https://upcjoker.top/articles/2022/03/25/1648217622892.html

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