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128 最长连续序列
本题基本的算法思想是并查集与哈希表
len[i]存储数字i所在的最长连续序列,但其实无需将所有的数字都更新为序列长度,每次只需更新左右两个端点的数字即可。
每次遍历一个数,若曾经出现过,则跳过。若没有出现过,则令其与左右两边的集合合并,令新长度为len[i-1]+len[i+1]+1,更新左右两个端点和len[i]的值。
class Solution {
public:
int longestConsecutive(vector<int>& nums) {
map<int,int> len;
int max_len=0,cur_len;
for(int i=0;i<nums.size();++i){
if(len[nums[i]]==0){
cur_len=len[nums[i]-1]+len[nums[i]+1]+1;
len[nums[i]]=cur_len;
len[nums[i]-len[nums[i]-1]]=cur_len;
len[nums[i]+len[nums[i]+1]]=cur_len;
max_len=max(max_len,cur_len);
}
}
return max_len;
}
};
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200 岛屿的个数
图的连通分量问题,我用dfs解决,评论区里也有用并查集的
并查集的find函数融合了查找和集合合并
dfs:
class Solution {
public:
void dfs(vector<vector<bool>>& vis,vector<vector<char>> &grid,int x,int y){
vis[x][y]=true;
for(int i=-1;i<=1;++i){
for(int j=-1;j<=1;++j){
if((i+j==1||i+j==-1)&&x+i>=0&&x+i<grid.size()&&y+j>=0&&y+j<grid[0].size()){
if(grid[x+i][y+j]=='1'&&!vis[x+i][y+j]){
dfs(vis,grid,x+i,y+j);
}
}
}
}
}
int numIslands(vector<vector<char>>& grid) {
if(grid.size()==0)return 0;
int raws=grid.size(),cols=grid[0].size(),cnt=0;
vector<vector<bool>> vis(raws,vector<bool>(cols,0));
for(int i=0;i<raws;++i){
for(int j=0;j<cols;++j){
if(grid[i][j]=='1'&&!vis[i][j]){
dfs(vis,grid,i,j);
cnt++;
}
}
}
return cnt;
}
};
并查集:
class Solution {
public:
vector<int> pre;
int find(int x){
if(x!=pre[x])pre[x]=find(pre[x]);//更新x的父亲,压缩路径
return pre[x];
}
int numIslands(vector<vector<char>>& grid) {
int rows=grid.size();
if(rows==0)return 0;
int cols=grid[0].size();
for(int i=0;i<rows*cols;++i)pre.push_back(i);
for(int i=0;i<rows;++i){
for(int j=0;j<cols;++j){
int id=i*cols+j,rep;
if(grid[i][j]=='0'){
pre[id]=-1;//若为海,则父亲为-1
continue;
}
//更新边角的“1”为新的父亲节点
if(i>0&&grid[i-1][j]=='1'){
rep=(i-1)*cols+j;
pre[find(id)]=find(rep);
}
if(j>0&&grid[i][j-1]=='1'){
rep=i*cols+j-1;
pre[find(id)]=find(rep);
}
}
}
map<int,bool> hs;
int cnt=0;
for(int i=0;i<rows;++i){
for(int j=0;j<cols;++j){
int id=i*cols+j;
if(grid[i][j]=='1'&&hs[find(id)]==false){
hs[find(id)]=true;
cnt++;
}
}
}
return cnt;
}
};
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684 冗余连接
并查集
class Solution {
public:
int pre[1010];
int find(int x){
if(x!=pre[x])pre[x]=find(pre[x]);
return pre[x];
}
void merge(int a,int b){
pre[a]>pre[b]?pre[a]=pre[b]:pre[b]=pre[a];
}
vector<int> findRedundantConnection(vector<vector<int>>& edges) {
vector<int> e(2,-1);
for(int i=1;i<=edges.size();++i){
pre[i]=i;
}
for(int i=0;i<edges.size();++i){
int p1=find(edges[i][0]);
int p2=find(edges[i][1]);
if(p1==p2){
e[0]=edges[i][0],e[1]=edges[i][1];//若两个相连节点的父节点相同,即在同一个集合内,则这条边可去
}
merge(p1,p2);
}
return e;
}
};
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721 账户合并
这个代码能不能过要看运气,多提交几次就过了
要将一个个账户抽象为一个个独立的集合,用哈希表进行映射
然后使用并查集算法
class Solution {
public:
int pre[1010];
int find(int x){
return x!=pre[x]?pre[x]=find(pre[x]):x;
}
bool same(int a,int b){
return find(a)==find(b);
}
void unit(int a,int b){
a=find(a);
b=find(b);
if(a==b)return;
pre[a]=b;
}
vector<vector<string>> accountsMerge(vector<vector<string>>& accounts) {
int num=accounts.size();
for(int i=0;i<num;++i){
pre[i]=i;
}//init
for(int i=0;i<num;++i){
for(int j=0;j<i;++j){
if(accounts[i][0]==accounts[j][0]&&!same(i,j)){//same name
bool flag=false;
for(int k=1;k<accounts[i].size()&&!flag;++k){
for(int t=1;t<accounts[j].size()&&!flag;++t){
if(accounts[i][k]==accounts[j][t]){
unit(i,j);
flag=true;
}
}
}
}
}
}
vector<set<string> > res(num);//使用set可以去除冗余email并且按字典序排序
for(int i=0;i<num;++i){
pre[i]=find(i);
for(int j=1;j<accounts[i].size();++j)
res[pre[i]].insert(accounts[i][j]);
}//union accounts
vector<vector<string> > ans;
for(int i=0;i<num;++i){
if(pre[i]==i){
vector<string> one;
one.push_back(accounts[i][0]);
for(auto email:res[i]){
one.push_back(email);
}
ans.push_back(one);
}//未被合并的集合,加入到ans中
}
return ans;
}
};
3/28
924 尽量减少恶意软件传播
并查集
class Solution {
public:
int pre[310];
int vir[310];
int num[310];
int find(int x){
if(x!=pre[x])pre[x]=find(pre[x]);
return pre[x];
}
void unit(int a,int b){
int p1=find(a);
int p2=find(b);
if(p1==p2)return;
pre[p2]=p1;
}
int minMalwareSpread(vector<vector<int>>& graph, vector<int>& initial) {
sort(initial.begin(),initial.end());
int nodes=graph.size();
for(int i=0;i<nodes;++i){
pre[i]=i;
}
for(int i=0;i<nodes;++i){
for(int j=i+1;j<nodes;++j){
if(graph[i][j]){
unit(i,j);
}
}
}
for(int i=0;i<nodes;++i){
int x=find(i);
num[x]++;
}
for(int i=0;i<initial.size();++i){
int x=find(initial[i]);
vir[x]++;
}
int index=-1,les=0;
for(int i=0;i<initial.size();++i){
if(vir[pre[initial[i]]]==1&&num[pre[initial[i]]]>les){
index=initial[i];
les=num[pre[initial[i]]];
}
//cout<<num[pre[initial[i]]]<<" "<<initial[i]<<" "<<pre[initial[i]]<<endl;
}
return index==-1?initial[0]:index;
}
};
3/29
947 移除最多同行或同列石头
图的连通分量问题,并查集即可解决
移除的最多的石头数目=坐标点的数目-集合数目
class Solution {
public:
int pre[1010];
bool num[1010];
int find(int x){
if(x!=pre[x])pre[x]=find(pre[x]);
return pre[x];
}
void unit(int a,int b){
int p1=find(a);
int p2=find(b);
if(p1==p2)return;
pre[p1]=p2;
}
int removeStones(vector<vector<int>>& stones) {
fill(num,num+1010,0);
for(int i=0;i<stones.size();++i){
pre[i]=i;
}
for(int i=1;i<stones.size();++i){
for(int j=0;j<i;++j){
if(stones[i][0]==stones[j][0]||stones[i][1]==stones[j][1]){
unit(i,j);
}
}
}
int cnt=0;
for(int i=0;i<stones.size();++i){
if(!num[find(i)]){
num[find(i)]=true;
cnt++;
}
}
return stones.size()-cnt;
}
};
3/30
990 等式方程的可满足性
并查集,相等的变量放在一个集合里,然后遍历所有的!=,如果发现某一组的变量在一个集合中,return false
class Solution {
public:
int pre[1000];
int find(int x){
if(x!=pre[x])pre[x]=find(pre[x]);
return pre[x];
}
void unit(int a,int b){
int p1=find(a);
int p2=find(b);
if(p1==p2)return;
pre[p1]=p2;
}
int charToNum(char x){
return x-'a';
}
bool equationsPossible(vector<string>& equations) {
for(int i=0;i<100;++i){
pre[i]=i;
}
for(int i=0;i<equations.size();++i){
if(equations[i][1]=='='){
unit(charToNum(equations[i][0]),charToNum(equations[i][3]));
}
}
for(int i=0;i<equations.size();++i){
if(equations[i][1]=='!'){
if(find(charToNum(equations[i][0]))==find(charToNum(equations[i][3]))){
return false;
}
}
}
return true;
}
};
160 相交链表
先将遍历两个链表,使两者等长,再一起遍历
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
int num1=1,num2=1;
bool flag=true;
if(headA==NULL||headB==NULL)return NULL;
ListNode* a=headA;
ListNode* b=headB;
while(a->next!=NULL){
num1++;
a=a->next;
}
while(b->next!=NULL){
num2++;
b=b->next;
}
if(num1<num2)flag=false;
if(flag){
for(int i=0;i<num1-num2;++i){
headA=headA->next;
}
}else{
for(int i=0;i<num2-num1;++i){
headB=headB->next;
}
}
while(headA&&headB&&headA!=headB){
headA=headA->next;
headB=headB->next;
}
return headA;
}
};
拓扑排序:用于DAG(有向无环图)
拓扑排序是一个有向无环图的线性排列,每个顶点有且仅出现一次,若一个顶点存在A到B的路径,则排序中A一定在B前面
写出一个图的拓扑排序方法:选定一个没有前驱节点的起点,删除这个节点并不断递归的寻找以它为起点的有向边,直到图为空或者没有无前驱的节点为止,后面的情况说明这个图必存在环。并且一个DAG的拓扑排序可能有多个。
207 课程表
课程表使用bfs实现的拓扑排序,判断是否存在环
主要有三步:
1.初始化所有节点的度
2.将度为0的节点入队
3.bfs,将访问过的节点设为-1表示删除,将所有相连的节点的度减一,将度为0的节点入队
class Solution {
public:
bool canFinish(int numCourses, vector<pair<int, int>>& prerequisites) {
vector<int> indegree(numCourses,0);//前度数组
for(int i=0;i<prerequisites.size();++i){
auto course=prerequisites[i];
indegree[course.first]++;
}
queue<int> zeros;
for(int i=0;i<numCourses;++i){
if(indegree[i]==0)zeros.push(i);
}
int cnt=0;
while(!zeros.empty()){
cnt++;
int node=zeros.front();
zeros.pop();
indegree[node]=-1;//删除的节点置为-1
for(int i=0;i<prerequisites.size();++i){
auto temp=prerequisites[i];
if(temp.second==-1)continue;
if(temp.second==node){
indegree[temp.first]--;
if(indegree[temp.first]==0){
zeros.push(temp.first);
}
}
}
}
return cnt==numCourses;
}
};
3/31
210 课程表II
拓扑排序
class Solution {
public:
vector<int> findOrder(int numCourses, vector<pair<int, int>>& prerequisites) {
vector<int> indegree(numCourses,0);
vector<int> ans,emp;
for(int i=0;i<prerequisites.size();++i){
indegree[prerequisites[i].first]++;
}//初始化所有节点的度
queue<int> zeros;
for(int i=0;i<numCourses;++i){
if(indegree[i]==0)zeros.push(i);
}//将度为0的节点入队
while(!zeros.empty()){
int node=zeros.front();
zeros.pop();
ans.push_back(node);
indegree[node]=-1;
for(int i=0;i<prerequisites.size();++i){
auto temp=prerequisites[i];
if(temp.second==node){
if(--indegree[temp.first]==0)zeros.push(temp.first);
}
}
}
return ans.size()==numCourses?ans:emp;
}
};
997 找到小镇的法官
法官的入度应该为N-1,出度应该为0
class Solution {
public:
int findJudge(int N, vector<vector<int>>& trust) {
vector<bool> isTrust(N+1,true);
vector<int> num(N+1,0);
for(int i=0;i<trust.size();++i){
isTrust[trust[i][0]]=false;
num[trust[i][1]]++;
}
int index=-1;
for(int i=1;i<N+1;++i){
if(isTrust[i]&&num[i]==N-1)index=i;
}
return index;
}
};
4/1
42 接雨水
维护一个单调递减栈,当出现一根柱子大于save.top()时记录其值并pop,如果此时栈为空,则无法接雨水,退出循环,否则取最小高度乘以x方向上的距离
class Solution {
public:
int trap(vector<int>& height) {
stack<int> save;
int num=0,floor=0;
for(int i=0;i<height.size();++i){
while(!save.empty()&&height[save.top()]<=height[i]){
floor=height[save.top()];
save.pop();
if(save.empty())break;
num+=(min(height[save.top()],height[i])-floor)*(i-save.top()-1);
}
save.push(i);
}
return num;
}
};
4/2
84 柱状图中的最大矩形
单调栈问题,维持一个递增的单调栈,当有小的数出现时不断pop,但是这样无法处理最后一根柱子,所以一开始要给数组最后加一个长度为0的柱子。
class Solution {
public:
int largestRectangleArea(vector<int>& heights) {
heights.push_back(0);
stack<int> st;
int area=0;
for(int i=0;i<heights.size();++i){
while(!st.empty()&&heights[st.top()]>heights[i]){
int k=st.top();
st.pop();
area=max(area,heights[k]*(st.empty()?i:(i-st.top()-1)));
}
st.push(i);
}
return area;
}
};
4/4
15 三数之和
用三个指针i,j,k 使得nums[i]+nums[j]=-nums[k],将三数之和转化为两数之和,可以用双指针法解决问题。
class Solution {
public:
vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
vector<vector<int>> ans;
if(nums.size()<3) return ans;
sort(nums.begin(),nums.end());
for(int i=0;i<nums.size()-2;++i){
int l=i+1,r=nums.size()-1;
while(l<r&&(i==0||(i>0&&nums[i]!=nums[i-1]))){
while(r>l&&nums[l]+nums[r]!=-nums[i]){
if(nums[l]+nums[r]>-nums[i])r--;
else l++;
}
if(r>l&&nums[l]+nums[r]==-nums[i]){
ans.push_back({nums[i],nums[l],nums[r]});
while(r>l&&nums[l]==nums[l+1])l++;
while(r>l&&nums[r]==nums[r-1])r--;
l++;
}
}
}
return ans;
}
};
4/5
16 最接近的三数之和
与15相似,双指针法
class Solution {
public:
int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
int inf=100000;
int ans;
sort(nums.begin(),nums.end());
for(int i=0;i<nums.size()-2;++i){
int j=i+1,k=nums.size()-1;
while(j<k){
while(abs(nums[i]+nums[j]+nums[k]-target)>inf&&j+1<k){
if(nums[i]+nums[j]+nums[k]-target<0)j++;
else k--;
}
//cout<<i<<" "<<j<<" "<<k<<" "<<ans<<endl;
if(abs(nums[i]+nums[j]+nums[k]-target)<inf){
inf=abs(nums[i]+nums[j]+nums[k]-target);
ans=nums[i]+nums[j]+nums[k];
}
if(nums[i]+nums[j]+nums[k]-target<0)j++;
else k--;
}
}
return ans;
}
};
4/6
3 无重复字符的最长字串
最重要的一步是用哈希表存储每个字符最后出现的位置
class Solution {
public:
int lengthOfLongestSubstring(string s) {
int left=0;
int m[256]={0};
int res=0;
for(int i=0;i<s.size();++i){
if(left>m[s[i]]||m[s[i]]==0){
res=max(res,i-left+1);
}else{
left=m[s[i]];
}
m[s[i]]=i+1;
}
return res;
}
};
4/8
338 比特位计数
关于计数的小技巧:i&(i-1)可以去掉二进制的i最右边的1,由于去掉之后的数比i小,所以可以用之前算出来的加1得到。
同样,i>>1可以将1向右移一位,得到的值同样比i小,如果最右边有1,则加上1,没有则不加,可以用res[i>>1]+(i&1)
算数运算 > 移位运算 > 位运算 > 逻辑运算,所以一定要加括号
class Solution {
public:
vector<int> countBits(int num) {
vector<int> res(num+1,0);
for(int i=1;i<=num;++i){
res[i]=res[i&(i-1)]+1;
}
return res;
}
};
class Solution {
public:
vector<int> countBits(int num) {
vector<int> res(num+1,0);
for(int i=1;i<=num;++i){
res[i]=res[i>>1]+(i&1);
}
return res;
}
};
4/9
1011 在D天内送达包裹的能力
二分法,最小化可行的值,注意C(l)永远是false,所以要返回r
class Solution {
public:
bool C(int x,int D,vector<int>& weights){
int j=0;
for(int i=0;i<D;++i){
int t=x;
while(j<weights.size()&&t>=weights[j]){
t-=weights[j++];
}
if(j==weights.size())return true;
}
return false;
}
int shipWithinDays(vector<int>& weights, int D) {
int r=100000,l=1,mid;
while(l+1!=r){
mid=(r+l)/2;
if(C(mid,D,weights)){
r=mid;
}else{
l=mid;
}
//cout<<l<<" "<<r<<" "<<mid<<endl;
}
return r;
}
};
4/10
528 按权重随机选择
class Solution {
private:
vector<int> weight;
vector<int> sum;
public:
int random(int x){
return rand()%(x);
}
Solution(vector<int>& w) {
weight=w;
if(w.size()>0)sum.push_back(w[0]);
for(int i=1;i<w.size();++i)sum.push_back(w[i]+sum[i-1]);
}
bool C(int mid,int choose){
return sum[mid]>=choose;
}
int pickIndex() {
int choose=random(sum.back());
int l=0,r=sum.size()-1;
while(l<r-1){
int mid=(r+l)/2;
if(C(mid,choose))r=mid;
else l=mid;
}
if(choose<sum[l])return l;
return r;
}
};
/**
* Your Solution object will be instantiated and called as such:
* Solution* obj = new Solution(w);
* int param_1 = obj->pickIndex();
*/
或者直接用stl里的upper_bound()
class Solution {
public:
Solution(vector<int> w) {
sum=vector<int>(w.size(),0);
if(sum.size()>0)sum[0]=w[0];
for(int i=1;i<w.size();i++) sum[i]=sum[i-1]+w[i];
}
int pickIndex() {
int x=rand()%sum.back();
int pos=upper_bound(sum.begin(),sum.end(),x)-sum.begin();
return pos;
}
private:
vector<int> sum;
};
4/11
575 分糖果
哈希表或者set
class Solution {
public:
int distributeCandies(vector<int>& candies) {
map<int,bool> hst;
int cnt=0;
for(int i=0;i<candies.size();++i){
if(!hst[candies[i]]){
hst[candies[i]]=true;
cnt++;
}
}
return min(cnt,int(candies.size()/2));
}
};
class Solution {
public:
int distributeCandies(vector<int>& candies) {
int n = candies.size()/2;
set<int> intS(candies.begin(), candies.end());
return min((int)intS.size(), n);
}
};
4/12
17 电话号码的字母组合
暴力搜就完事
class Solution {
public:
vector<string> ans;
map<char,string> hst;
void dfs(string digits,int depth,string res){
if(depth==digits.size()){
ans.push_back(res);
return;
}
for(int i=0;i<hst[digits[depth]].size();++i){
dfs(digits,depth+1,res+hst[digits[depth]][i]);
}
}
vector<string> letterCombinations(string digits) {
if(digits.size()==0)return ans;
hst['2']="abc";
hst['3']="def";
hst['4']="ghi";
hst['5']="jkl";
hst['6']="mno";
hst['7']="pqrs";
hst['8']="tuv";
hst['9']="wxyz";
dfs(digits,0,"");
return ans;
}
};
4/14
292 Nim game
一道博弈论,如果取一块石头,赢。
取两块石头,赢。
三块石头,赢。
四块石头,输。
五块石头
class Solution {
public:
bool canWinNim(int n) {
if(n%4)return true;
return false;
}
};
4/15
747 至少是其他数字两倍的最大数
今天偷懒做水题
class Solution {
public:
int dominantIndex(vector<int>& nums) {
int first_max=0,second_max=0,max_index=-1;
for(int i=0;i<nums.size();++i){
if(nums[i]>first_max){
second_max=first_max;
first_max=nums[i];
max_index=i;
}else if(nums[i]>second_max){
second_max=nums[i];
}
}
return first_max>=(second_max<<1)?max_index:-1;
}
};
4/16
319 灯泡开关
首先翻译一下题目,即求1~n中因子是奇数的数的个数,若一个数的因子是奇数,它的充要条件是它是个完全平方数,简要证明:非完全平方数的因子都是成对出现,例如10:1,10 2,5,而完全平方数除了成对出现的因子外还存在它开方的数:如16:1,16 2,8 4,4。
而判断一个数是否是完全平方数,只需将它开方取证再平方,观察它与原来的值是否相等。而A~B中的完全平方数个数就是B的平方数个数减去A的平方数个数。一个数从1~A中的平方数个数为
class Solution {
public:
int bulbSwitch(int n) {
return sqrt(n);
}
};
4/17
349 两个数组的交集
双指针
class Solution {
public:
vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
vector<int> ans;
if(nums1.empty()||nums2.empty()) return ans;
sort(nums1.begin(),nums1.end());
sort(nums2.begin(),nums2.end());
map<int,bool> isok;
int ptr=0;
for(int i=0;i<nums1.size();++i){
while(ptr<nums2.size()&&nums2[ptr]<nums1[i])ptr++;
if(ptr<nums2.size()&&nums2[ptr]==nums1[i]&&!isok[nums1[i]]){
isok[nums1[i]]=true;
ans.push_back(nums1[i]);
ptr++;
}
}
return ans;
}
};
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590 N叉树的后序遍历
DFS+回溯即可
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
int val;
vector<Node*> children;
Node() {}
Node(int _val, vector<Node*> _children) {
val = _val;
children = _children;
}
};
*/
class Solution {
public:
vector<int> ans;
void dfs(Node* node){
if(node==NULL)return;
for(int i=0;i<node->children.size();++i)dfs(node->children[i]);
ans.push_back(node->val);
}
vector<int> postorder(Node* root) {
dfs(root);
return ans;
}
};
589 N叉树的前序遍历
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
int val;
vector<Node*> children;
Node() {}
Node(int _val, vector<Node*> _children) {
val = _val;
children = _children;
}
};
*/
class Solution {
public:
vector<int> ans;
void dfs(Node* node){
if(node==NULL)return;
ans.push_back(node->val);
for(int i=0;i<node->children.size();++i)dfs(node->children[i]);
}
vector<int> preorder(Node* root) {
dfs(root);
return ans;
}
};
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