什么叫ARTS?
每周完成一个ARTS:
- Algorithm:每周至少做一个 leetcode 的算法题
- Review:阅读并点评至少一篇英文技术文章
- Tip:学习至少一个技术技巧
- Share:分享一篇有观点和思考的技术文章
作者:陈皓
链接:https://www.zhihu.com/question/301150832/answer/529809529
来源:知乎
Reverse String
翻转字符串char[],O(1)空间复杂度。
1 | Input: ["h","e","l","l","o"] |
方法一
- 从数组的头尾同时遍历,交换方法为a=a^b;b=a^b;a=a^b;
- 如果中间还剩一个,就不处理。
1 | class Solution { |
方法二
- 直接调用算法
1 | class Solution { |
Reverse Integer
32位有符号整形,将数字部分颠倒,如果颠倒后异常,需要处理为0。
1 | Input: -123 |
方法一
- 需要依次取出各位至数组中。
- 然后采用算法颠倒。
- 再依次打包成整数,如果溢出,再进行处理。如果a*b>max,则有a>max/b。
1 | class Solution { |
方法二
- 依次取个位的数,同时将这个数放在最高位组合出倒数,一次循环完成。
- 在循环的过程中,不断检测是否会溢出,如果即将溢出,则直接返回0.
1 | class Solution { |
First Unique Character in a String
给一个字符串,找到第一个不是重复的字母,给出地址,在字符串只考虑小写字母的前提下。
1 | s = "leetcode" |
方法一
- 从前往后依次将字母存入int数组[26],index为字母,value为个数,由于个数可能有很多,得用int数组才行。
- 将字符串套入数组检查,找到只出现一次的第一个字母,即value==1,此时的i为地址。
1 | class Solution { |
方法二
- 从前往后依次存入unordered_map,key为字母,value为个数。
- 将字符串套入map中检查,找到只出现一次的第一个字母,map的value==1,此时的i为地址。
1 | class Solution { |
方法三
优化点思考,第二轮查找第一个单数的时候不需要重新遍历字符串了,直接遍历更新的字典找到第一个单数。
- 遍历字符串,更新字典,包括是哪个字符、字符的位置、字符出现的次数。需要用到pair<int, int>
- 遍历字典,找到字符出现次数等于1且字符的位置最小的那个位置。
1 | class Solution { |
Valid Anagram
判断s是否为t的同字母异序词
1 | Input: s = "anagram", t = "nagaram" |
方法一
- 依次遍历字符串s,建立int[26]数组,存入的是该遍历到的字符个数。
- 再依次遍历字符串t,检索之前建立的数组,判断遍历到的该字符是否个数为0,否则不是同字母异序词,如果大于0,直接做减减处理。
1 | class Solution { |
方法二
- 依次遍历字符串s,建立字典,存入的是该遍历到的字符个数。
- 再依次遍历字符串t,检索之前建立的字典,判断遍历到的该字符是否个数为0,否则不是同字母异序词,如果大于0,直接做减减处理。
1 | class Solution { |
Valid Palindrome
判断字符串是否为回文,假设字符串仅考虑由字母数字组成,忽略大小写,假设空字符为回文。
1 | Input: "A man, a plan, a canal: Panama" |
方法一
- 双指针方案,从头和从尾依次遍历并对比,出现不同则退出。
- 怎么去掉空格,判断大小写,去掉其他符号,注意全都是其他字符串的情况或直接用isalnum函数。
1 | class Solution { |
方法二
- 同样是双指针方法,只是写法不同,先找到alnum字符,采用while if结构,如果不是alnum字符,则进入循环,再查找,只有同时满足时,才进行对比。
- 进行对比,不同则退出。
1 | class Solution { |
最长回文
给你一个字符串 s,找到 s 中最长的回文子串。
最容易想到的一种方法应该就是 中心扩散法。
中心扩散法怎么去找回文串?
从每一个位置出发,向两边扩散即可。遇到不是回文的时候结束。举个例子,
str=acdbbdaa 我们需要寻找从第一个 b(位置为3)出发最长回文串为多少。怎么寻找?
首先往左寻找与当期位置相同的字符,直到遇到不相等为止。
然后往右寻找与当期位置相同的字符,直到遇到不相等为止。
最后左右双向扩散,直到左和右不相等1
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35string longestPalindrome(string s) {
if (s.empty()) {
return "";
}
int strLen = s.size();
int left = 0;
int right = 0;
int len = 1;
int maxStart = 0;
int maxLen = 0;
for (int i = 0; i < strLen; i++) {
left = i - 1;
right = i + 1;
while (left >= 0 && s[left] == s[i]) {
len++;
left--;
}
while (right < strLen && s[right] == s[i]) {
len++;
right++;
}
while (left >= 0 && right < strLen && s[right] == s[left]) {
len = len + 2;
left--;
right++;
}
if (len > maxLen) {
maxLen = len;
maxStart = left;
}
len = 1;
}
return s.substr(maxStart + 1, maxLen);
}
回文子串
给你一个字符串 s ,请你统计并返回这个字符串中 回文子串 的数目。
首先这一题可以使用动态规划来进行解决:
- 状态:dp[i][j] 表示字符串s在[i,j]区间的子串是否是一个回文串。
- 状态转移方程:当 s[i] == s[j] && (j - i < 2 || dp[i + 1][j - 1]) 时,dp[i][j]=true,否则为false
这个状态转移方程是什么意思呢?
- 当只有一个字符时,比如 a 自然是一个回文串。
- 当有两个字符时,如果是相等的,比如 aa,也是一个回文串。
- 当有三个及以上字符时,比如 ababa 这个字符记作串 1,把两边的 a 去掉,也就是 bab 记作串 2,可以看出只要串2是一个回文串,那么左右各多了一个 a 的串 1 必定也是回文串。所以当 s[i]==s[j] 时,自然要看 dp[i+1][j-1] 是不是一个回文串。
1 | int countSubstrings(string s) { |
String to Integer (atoi)
将字符串转换为数字,如果首部有空格则忽略,其他非数字字符,则返回0,末尾含有字母则忽略,需要考虑负数,数字范围为[−231, 231 − 1]。
1 | Input: " -42" |
方法一
- 从头遍历字符串,如果发现有空格则跳过,如果发现时正负符号,则赋给符号变量。
- 再接着遍历,只对数字进行处理,同时计算数值大小(提前计算是否溢出,如果溢出了,边界值应该怎么给),如果发现有非数字字符,则退出遍历,返回计算结果。
- 难点:判断是非溢出,及其处理措施?如果a>=0,b>=0,则a*10+b>INT_MAX转化为a>(INT_MAX-b)/10;如果a<0,b<=0(一定要包括0),则a*10+b<INT_MIN转化为a<(INT_MAIN-b)/10;对于没有溢出的情况计算结果为a=a*10+b.
1 | class Solution { |
方法二
- 对前缀进行完善,空格分while循环进行判断,正负号只判断一次,最后再进行数字判断。
- 对溢出部分进行完善,如何判断a*10+b>INT_MAX?
- a*10>INT_MAX
- a*10==INT_MAX && b>INT_MAX%10
- 针对以上两种情况,如果符号位为正,则返回INT_MAX,如果符号位为负,则返回INT_MIN。比如[-10,9],当取直为10时,10>9,如果是负数,返回-10,如果是正数,返回9.
- 其他情况,返回a*10+b
1 | class Solution { |
Implement strStr()
找到当前字符串在另外一个字符串中出现的位置,空字符串按照0处理,找不到返回-1。
1 | Input: haystack = "hello", needle = "ll" |
方法一
- 两个字符串都从0开始遍历,同时进行比较,如果比较有相同字符,则needle指针加加,如果没有相同字符,则needle置0,haystack指针回退到刚开始对比的下一个位置(重要)。
- 如果任意一个遍历完,则退出,如果是needle遍历完,还要返回haystack的指针位置-needle长度的位置。
1 | class Solution { |
方法二
- 使用两个while循环结构,这样就不需要特意进行回退了,但是时间复杂度变大了。
- 两个字符串都从0开始遍历,均在内循环进行,同时进行比较,如果有相同的字符,则内循环加加,否则退出内循环。
- 如果外循环遍历完,则退出,如果内循环遍历完,则当前的外循环位置即为需要的地址。
1 | class Solution { |
Count and Say
count-and-say序列是整数序列,前五个术语如下:
1 | 1. 1 |
第二个数:一个1,第三个数,两个1,第四个数,一个2,一个1,第五个数,一个1,一个2,两个1.
给出5,要求返回111221.
方法一
- 从原始字符串前面开始遍历,个数++,遇到不同的数或者原始字符串末尾,则将上一个字符出现的次数以及是哪个字符添加的新字符串末尾。
- 如果只是不同的数,清空个数。
- 如果遇到末尾,则将新字符串赋值给原字符串,并清空新字符串/个数,最后退出遍历。
- 依次递归到第n个,返回此时的字符串。
1 | class Solution { |
方法二
- 优化点:for循环可以转化为while循环
- 将赋值的部分提取出来,关键在于怎么找到变化的临界点或者字符串的末尾,只要任意一个不满足就表明是边界了,故用&&语句比较合适。
- 使用+语句,减少语句。
1 | class Solution { |
Longest Common Prefix
找出字符串数组的共有前缀:
1 | Input: ["flower","flow","flight"] |
方法一
- 设置公共前缀str为第一个字符串。
- 再str与下一个进行对比,更新公共str。
- 直到对比完所有字符串。
- 如果发现str为空,直接退出。
1 | class Solution { |
方法二
- 先对数组进行长度的排序。
- 只对第一个和最后一个进行对比,找出公共部分即可。
1 | class Solution { |
大数相乘
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。
注意:不能使用任何内置的 BigInteger 库或直接将输入转换为整数。
竖式运算思想,以 num1 为 123,num2 为 456 为例分析:
遍历 num2 每一位与 num1 进行相乘,将每一步的结果进行累加。
注意:
- num2 除了第一位的其他位与 num1 运算的结果需要 补 0
- 计算字符串数字累加其实就是字符串相加
1 | class Solution { |
数字字符串转化成IP地址
现在有一个只包含数字的字符串,将该字符串转化成IP地址的形式,返回所有可能的情况。
例如:
给出的字符串为”25525522135”,
返回[“255.255.22.135”, “255.255.221.35”]. (顺序没有关系)1
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34class Solution {
public:
vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
vector<string> result;
string t;
DFS(result, t, s, 0);
return result;
}
void DFS(vector<string> &result, string t, string s, int count)
{
if(count==3 && isValid(s))
{
result.push_back(t+s);
return;
}
for(int i=1; i<4 && i<s.size(); i++) // 最长3位
{
string sub = s.substr(0,i);
if(isValid(sub))
DFS(result, t+sub+'.', s.substr(i),count+1); // 分支,类似三叉树
}
}
bool isValid(string &s)
{
stringstream ss(s);
int num;
ss>>num;
if(s.size()>1)
return s[0]!='0' && num>=0 && num<=255;
return num>=0 && num<=255;
}
};
最小覆盖子串
给你一个字符串 s 、一个字符串 t 。返回 s 中涵盖 t 所有字符的最小子串。如果 s 中不存在涵盖 t 所有字符的子串,则返回空字符串 “” 。
输入:s = “ADOBECODEBANC”, t = “ABC”
输出:”BANC”
解释:最小覆盖子串 “BANC” 包含来自字符串 t 的 ‘A’、’B’ 和 ‘C’。
我们可以用滑动窗口的思想解决这个问题。在滑动窗口类型的问题中都会有两个指针,一个用于「延伸」现有窗口的 rrr 指针,和一个用于「收缩」窗口的 lll 指针。在任意时刻,只有一个指针运动,而另一个保持静止。我们在 sss 上滑动窗口,通过移动 rrr 指针不断扩张窗口。当窗口包含 ttt 全部所需的字符后,如果能收缩,我们就收缩窗口直到得到最小窗口。
如何判断当前的窗口包含所有 ttt 所需的字符呢?我们可以用一个哈希表表示 ttt 中所有的字符以及它们的个数,用一个哈希表动态维护窗口中所有的字符以及它们的个数,如果这个动态表中包含 ttt 的哈希表中的所有字符,并且对应的个数都不小于 ttt 的哈希表中各个字符的个数,那么当前的窗口是「可行」的。
1 | string minWindow(string s, string t) { |