Leetcode面试经典150题

发布于:2024-06-17 ⋅ 阅读:(15) ⋅ 点赞:(0)

汇总区间

class Solution {
public:
    vector<string> summaryRanges(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        if (n == 0) {
            return {};
        }
        vector<string> res;
        string str = to_string(nums[0]);
        int start = nums[0];
        int gap = 1;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            if (start + gap == nums[i]) {
                gap++;
            } else {
                if (gap > 1) {
                    str += "->";
                    str += to_string(start + gap - 1);
                }

                res.push_back(str);
                str = to_string(nums[i]);
                start = nums[i];
                gap = 1;
            }
        }
        // 处理最后一个数字
        if (gap > 1) {
            str += "->";
            str += to_string(nums[n-1]);
        }
        res.push_back(str);
        return res;
    }
};

最小栈

设计一个支持push、pop、top操作,并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

辅助栈
在每个元素入栈时,把当前最小值m存储起来

  • 当一个元素要入栈时,取当前辅助栈的栈顶存储的最小值,与当前元素比较得最小值,将这个最小值插入到辅助栈。
  • 当一个元素要出栈时,把辅助栈的栈顶元素一并弹出。
  • 在任意一个时刻,栈内元素的最小值就存储在辅助栈的栈顶元素中。

逆波兰表达式求值

class Solution {
public:
    int evalRPN(vector<string>& tokens) {
        stack<int> stk;
        for(int i=0; i<tokens.size(); i++){
            string str = tokens[i];
            if(str == "+"){
                int val1 = stk.top();
                stk.pop();
                int val2 = stk.top();
                stk.pop();
                stk.push(val2+val1);
            }else if(str == "-"){
                int val1 = stk.top();
                stk.pop();
                int val2 = stk.top();
                stk.pop();
                stk.push(val2-val1);
            }else if(str == "*"){
                int val1 = stk.top();
                stk.pop();
                int val2 = stk.top();
                stk.pop();
                stk.push(val2*val1);
            }else if(str == "/"){
                int val1 = stk.top();
                stk.pop();
                int val2 = stk.top();
                stk.pop();
                stk.push((int)val2/val1);
            }else{
                stk.push(stoi(str));
            }
        }
        return stk.top();
    }
};

有效的数独

请判断一个9x9的数独是否有效。只需要根据以下规则,验证已经填入的数字是否有效即可。

  1. 数字1-9在每一列只能出现一次。
  2. 数字1-9在每一列只能出现一次。
  3. 数字1-9在每一个以粗实线分割的3x3宫内只能出现一次。

一次遍历
可以使用哈希表记录每一行、每一列和每一个小九宫格中,每个数字出现的次数。只需要遍历数独一次,在遍历的过程中更新哈希表中的计数,

class Solution {
public:
    bool isValidSudoku(vector<vector<char>>& board) {
        int rows[9][9];
        int columns[9][9];
        int subboxes[3][3][9];

        memset(rows, 0, sizeof(rows));
        memset(columns, 0, sizeof(columns));
        memset(subboxes, 0, sizeof(subboxes));

        for(int i=0; i<9; i++){
            for(int j=0; j<9; j++){
                char c = board[i][j];
                if(c != '.'){
                    int index = c-'0'-1;
                    rows[i][index]++;
                    columns[j][index]++;
                    subboxes[i/3][j/3][index]++;
                    if(rows[i][index] > 1 || columns[j][index] > 1 || subboxes[i/3][j/3][index] > 1){
                        return false;
                    }
                }
            }
        }
        return true;
    }
};

生命游戏

给定一个包含mxn个格子的面板,每个细胞都具有一个初始状态:

  1. 活细胞
  2. 死细胞

复制原数组进行模拟
这个问题看起来简单,但有一个陷阱,如果直接根据规则更新原始数组,那么就做不到题目中所说的同步更新。

二叉搜索树迭代器

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    void preOrder(TreeNode* root, vector<int>& arr){
        if(!root){
            return;
        }
        arr.push_back(root->val);
        preOrder(root->left, arr);
        preOrder(root->right, arr);
    }
    void flatten(TreeNode* root) {
        vector<int> arr;
        preOrder(root, arr);
        TreeNode* temp = root;
        for(int i=1; i<arr.size(); i++){
            temp->right = new TreeNode(arr[i]);
            temp->left = nullptr;
            temp = temp->right;
        }
        // root->left = nullptr;
    }
};

不同路径二

动态规划
用f(i,j)来表示从坐标(0, 0)到坐标(i, j)的路径总数,u(i,j)表示坐标(i,j)是否可行,如果坐标(i,j)有障碍物,u(i,j)=0,否则u(i,j)=1。
机器人每次只能向下或者向右移动一步,所以从坐标(0,0)到坐标(i,j)路径总数的值只取决于从坐标(0,0)到坐标(i-1,j)的路径总和和从坐标(0,0)到坐标(i,j-1)的路径总数。

若u(i,j)=0,则f(i,j)=0
若u(i,j)=1,则f(i,j) = f(i-1,j) + f(i,j-1)

class Solution {
public:
    int uniquePathsWithObstacles(vector<vector<int>>& obstacleGrid) {
        int m = obstacleGrid.size();
        int n = obstacleGrid[0].size();

        // 障碍物为1,空位置为0
        vector<vector<int>> dp(m, vector<int>(n, 0));
        if (obstacleGrid[0][0] == 1) {
            return 0;
        }
        dp[0][0] = 1;
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (i == 0 && j == 0) {
                    continue;
                }
                if (obstacleGrid[i][j] == 1) {
                    dp[i][j] = 0;
                } else {
                    if (i == 0) {
                        dp[i][j] = dp[i][j - 1];
                    } else if (j == 0) {
                        dp[i][j] = dp[i - 1][j];
                    } else {
                        dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1];
                    }
                }
            }
        }
        return dp[m - 1][n - 1];
    }
};

三角形最小路径和

给定一个三角形triangle,找出自顶向下的最小路径和。
相邻结点只能是与上一层结点下标相等,或者+1。

0,0
1,0 1,1
2,0 2,1 2,2

class Solution {
public:
    int minimumTotal(vector<vector<int>>& triangle) {
        int m = triangle.size();
        int n = triangle[0].size();
        vector<vector<int>> dp(m);
        for(int i=0; i<m ;i++){
            dp[i] = vector<int>(i+1,0);
        }
        dp[0][0] = triangle[0][0];
        for(int i=1; i<m; i++){
            for(int j=0; j<=i; j++){
                if(j == 0){
                    dp[i][j] = dp[i-1][j] + triangle[i][j];
                }else if(j == i){
                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + triangle[i][j];
                }else{
                    dp[i][j] = min(dp[i-1][j-1], dp[i-1][j])+triangle[i][j];
                }
            }
        }
        return *std::min_element(dp[m-1].begin(), dp[m-1].end());
    }
};

最小路径和

从左上角到右下角找一个路径最小。

class Solution {
public:
    int minPathSum(vector<vector<int>>& grid) {
        int m = grid.size();
        int n = grid[0].size();
        vector<vector<int>> dp(m, vector<int>(n, 0));
        dp[0][0] = grid[0][0];
        for(int i=0; i<m; i++){
            for(int j=0; j<n; j++){
                if(i == 0 && j == 0){
                    continue;
                }
                if(i == 0){
                    dp[i][j] = dp[i][j-1] + grid[i][j];
                }else if(j == 0){
                    dp[i][j] = dp[i-1][j] + grid[i][j];
                }else{
                    dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-1]) + grid[i][j];
                }
            }
        }
        return dp[m-1][n-1];
    }
};

最长回文子串

在这里插入图片描述
动态规划
对于一个子串而言,如果它是回文串,并且长度大于2,那么将它首尾的两个字母去除之后,它仍然是个回文串。
例如对于字符串“ababa”,如果我们已经知道“bab”是回文串,那么“ababa”一定是回文串,这是因为它的首尾两个字母都是“a”。

根据这样的思路,我们可以用动态规划的方法解决本题。
我们用P(i,j)表示字符串s的第i到j个字母组成的串是否为回文串。

最长递增子序列

动态规划
dp[i]为考虑前i个元素,以第i个数字结尾的最长上升子序列的长度,nums[i]必须被选取。

零钱兑换

动态规划
采用自下而上的方式进行思考,仍定义F(i)为组成金额i所需最少的硬币数量,假设在计算F(i)之前,已经计算出F(0)到F(i-1)的答案。

枚举所有硬币,如果有硬币面额小于等于i
dp[i] = min(dp[i], dp[i-coins[j]]+1);

爬楼梯

class Solution {
public:
    int climbStairs(int n) {
        if(n < 2){
            return n;
        }
        //dp[n]:到达第n阶的方法数量
        vector<int> dp(n+1, 0);
        dp[0] = 0;
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        for(int i=3; i<=n; i++){
            dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2];
        }
        return dp[n];
    }
};

使用最小花费爬楼梯

给一个整数数组cost,其中cost[i]是从楼梯第i个台阶向上爬需要支付的费用。一旦支付此费用,即可选择向上爬一个或者两个台阶。

class Solution {
public:
    int minCostClimbingStairs(vector<int>& cost) {
        //dp[i]爬到第i个楼梯所需的最小费用
        int n = cost.size();
        vector<int> dp(n+1, INT_MAX);
        dp[0] = 0;
        dp[1] = 0;
        for(int i=2; i<=n; i++){
            dp[i] = min(dp[i-1] + cost[i-1], dp[i-2]+cost[i-2]);
        }
        return dp[n];
    }
};