HOT100系列——(普通数组+矩阵)

发布于:2025-03-13 ⋅ 阅读:(15) ⋅ 点赞:(0)

普通数组

1.合并区间

56. 合并区间https://leetcode.cn/problems/merge-intervals/

先针对左区间进行排序,这样可以对右边进行考虑,如果intervals 中一个新的区间的左端点小于原ans的右端点,那么就能合并,右端点合并成原p【1】和新ans.get(nums - 1)[1]的最大值,否则没有交接,直接add进ans。

 

补一下.toArray();方法,把将List<>(可变长度的有序列表)转为数组 

class Solution {
    public int[][] merge(int[][] intervals) {
        Arrays.sort(intervals,(p,q) -> p[0] - q[0]);
        List<int[]> ans = new ArrayList<>();
        for(int [] p :intervals){
            int nums = ans.size();
            if(nums > 0 && ans.get(nums -1)[1] >= p[0]){
                //可以合并
                ans.get(nums - 1)[1] = Math.max(ans.get(nums - 1)[1],p[1]);
            }
            else{
                ans.add(p);
            }
        }
        return ans.toArray(new int[ans.size()][]);//返回一个object数组指定一下类型
    }
}

2.轮转数组

189. 轮转数组https://leetcode.cn/problems/rotate-array/

发现规律,如何反转,就是先把整体反转,然后以k为分界,0-k先反转,k-1到n -1再翻转,只需要写一个reverse函数就完事

class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
       k %= nums.length;
       reverse(nums,0,nums.length -1);
       reverse(nums,0,k -1);
       reverse(nums,k,nums.length -1); 
    }
    public void reverse(int []nums,int start,int end){
        while(start<end){
        int temp = nums[start];
        nums[start] = nums[end];
        nums[end] = temp;
        start++;
        end--;
        }
    }
}

3.除自身以外数组的乘积

238. 除自身以外数组的乘积https://leetcode.cn/problems/product-of-array-except-self/

不让用除法,如果让用,其实可以直接所有的前缀积,除以自身,但是不让用了,就用一手前缀积&后缀积。非常巧妙,注意在算后缀积的时候,要×以前前缀积存到ans的东西

class Solution {
    public int[] productExceptSelf(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int pre = 1;
        int suf = 1;
        int[] ans = new int[n];
        for(int i = 0; i < n; ++i){
            ans[i] = pre;
            pre *= nums[i];
        }
        //注意后缀积的顺序不太一样
        for(int j = n - 1; j >=0; --j){
            ans[j] *= suf;//这是×了以前存储的前缀积
            suf *= nums[j];
        }
        return ans;
    }
}

4.缺失的第一个正数

41. 缺失的第一个正数https://leetcode.cn/problems/first-missing-positive/

有点脑筋急转弯的一个题目,难点在于要求空间复杂度为1,所以哈希的方法不行

学了一手原地哈希

就是把这个nums数组直接看成一个哈希

这个整体过程就是,把1放在下标为0的位置上,一直交换,最后遍历,看哪个不满足        

 

class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        for(int i = 0; i < len; ++i){
            //这里if换成while是因为换完以后要接着换
            while(nums[i] > 0 && nums[i] <= len && nums[nums[i] - 1] != nums[i]){
                //这个条件其实是有点绕的,将1放在下标为0的位置上
                swap(nums,i,nums[i] - 1);//所以就是i和nums[i] - 1来换
            }
        }
            for(int i = 0; i < len; ++i){
                if(nums[i] != i + 1){
                    return i + 1;
                }
            }
            return len + 1;
    }
      private void swap(int[] nums,int first,int end){
            int temp = nums[first];
            nums[first] = nums[end];
            nums[end] = temp;
        }
}
其实用一个Hashset也能过,但是空间复杂度是O(n)
class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        Set<Integer> hashSet = new HashSet<>();
        for(int num : nums){
            hashSet.add(num);
        }
        for(int i = 1; i <= n ;++i){
            if(!hashSet.contains(i))
                return i;
        }
        return n + 1;
    }
}

矩阵

1.矩阵置零

73. 矩阵置零https://leetcode.cn/problems/set-matrix-zeroes/

使用两个标记数组boolen【】行何列各一个,如果一个点为0,把这一行和这一列都置为true,然后再重新遍历

class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
       int m = matrix.length;
       int n = matrix[0].length;
       boolean[] row = new boolean[m];
       boolean[] col = new boolean[n];
       for(int i = 0; i < m; ++i){
        for(int j = 0; j < n; ++j){
        if(matrix[i][j] == 0){
            row[i] = col[j] = true;
        }
        }
       } 

       for(int i = 0;i < m; ++i){
        for(int j = 0; j < n; ++j){
            if(row[i] || col[j]){
                matrix[i][j] = 0;
            }
        }
       }
    }
}

2.螺旋矩阵

54. 螺旋矩阵https://leetcode.cn/problems/spiral-matrix/

这种螺旋矩阵的题都是类似的模拟问题,看了k神的题解,真的非常清晰比官解清晰的多得多

 class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        if(matrix.length ==0){
            return new ArrayList<Integer>();
        }
        int l = 0,r = matrix[0].length -1,t = 0,b = matrix.length - 1,x  = 0;
        Integer[] res = new Integer[(r + 1) * (b + 1)];
        while(true){
            for(int i = l; i <= r; i++) res[x++] = matrix[t][i];
            if(++t > b)    break;
            for(int i = t; i <= b; i++) res[x++] = matrix[i][r];
            if(--r < l)    break;
            for(int i = r; i >= l; i--) res[x++] = matrix[b][i];
            if(--b < t)     break;
            for(int i = b; i >= t; i--) res[x++] = matrix[i][l];
            if(++l > r)     break;
        }
        return Arrays.asList(res);
    }
}

3.旋转图像

48. 旋转图像https://leetcode.cn/problems/rotate-image/

这道题目对空间复杂度有要求,要求不能使用辅助矩阵

 先使用一下使用辅助矩阵的,重要的点是搞清楚映射公式

但是这个存在一个问题,就是说映射之后会使原始矩阵元素被覆盖,所以要克隆一个相同的辅助矩阵

class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        int [][] tmp = new int[n][n];
        for(int i = 0; i < n; ++i){
            tmp[i] = matrix[i].clone();
        }
        for(int i = 0; i < n; ++i){
            for(int j = 0; j < n; ++j){
                matrix[j][n - 1 - i] = tmp[i][j];
            }
        }
    }
}

如果不做一个辅助矩阵,

只要分别以矩阵左上角 1/4 的各元素为起始点执行以上旋转操作,即可完整实现矩阵旋转。

具体来看,当矩阵大小 n 为偶数时,取前  2/n行、前  2/n  列的元素为起始点;当矩阵大小 n 为奇数时,取前  2/n 行、前  2/n+1 列的元素为起始点。 

class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        for(int i = 0; i < n/2; ++i){
            for(int j = 0; j < (n +1) /2; ++j){
                //做一个临时变量
                int tmp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[n - 1 - j][i];
                matrix[n - 1 - j][i] = matrix[n - 1 - i][n - 1 - j];
                matrix[n - 1 - i][n - 1 - j] = matrix[j][n - 1 - i];
                matrix[j][n - 1 - i] = tmp;
            }
        }
    }
}

4.搜索二维矩阵Ⅱ

240. 搜索二维矩阵 IIhttps://leetcode.cn/problems/search-a-2d-matrix-ii/

 暴力的话就两遍遍历就能解决,时间复杂度就是O(mn)

class Solution {
    public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
        for(int[] row : matrix){
            for(int ele : row){
                if(ele == target){
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }
}

再次看了K神的解题,太夸张了,怎么能想到的,用到了从上到下递增和从左到右递增的性质

把左下角这个数作为标志数flag

若 flag > target ,则 target 一定在 flag 所在 行的上方 ,即 flag 所在行可被消去。
若 flag < target ,则 target 一定在 flag 所在 列的右方 ,即 flag 所在列可被消去。

class Solution {
    public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
        //从左下角开始
        int i = matrix.length - 1,j = 0;
        while(i >= 0 && j < matrix[0].length){
            if(matrix[i][j] > target) i--;
            else if(matrix[i][j] < target) j++;
            else return true;
        }
        return false;
    }
}