LeetCode解题思路

详见原文,转载自:https://www.cnblogs.com/expiator/p/10226647.html
刷完题后,看一下其他人的solution,受益匪浅。
可以按不同的topic刷题,比如数组、字符串、集合、链表等等。先做十道数组的题,接着再做十道链表的题。
刷题,最主要的是,学习思路。
多刷几遍。挑面试常考的重点刷。
面试常考的LeetCode题目参考: https://blog.csdn.net/weixin_38118016/article/details/90761111
可以采用兔系刷题,就是直接看答案,因为很多算法如果事先不知道是很难靠自己想出来的,知道了思路,刷第二遍的时候就不用看答案了。
龟系刷题,就是自己慢慢磨,花费时间多些,难得也更难忘。甚至还可以一题多解。
个人习惯用java。当然,练习新的语言时,比如学python时也可以刷题练手。

基础

Char

1.字符Char类型是基本类型的,比较时直接用== 。
2.字符'a'到'z'之间的距离可以直接通过('a'-'z')获得。
3.判断字符是否为字母:

char c='c';
boolean isLetter=Character.isLetter(c);

数组

1.双指针(Two Pointers)。第一个下标i从前往后迭代,第二个下标j从后往前迭代。不断循环,最后i和j会相等。。

递归

1.使用递归的条件:子问题需与原问题为同样的事,且规模更小;程序有停止条件。
2.递归三要素: a.设置终止条件。b.设置返回值。c.在运行的过程中调用下一级/上一级的参数。
3.递归的本质,就是栈。
递归的写法如下:
假设有一些元素x1,x2,x3...元素的计算结果,比如元素x2的计算结果由元素x1的计算结果等等决定。

public 返回类型 function(参数类型 元素x1 ) {
    //写出x1相关的计算逻辑,以及递归程序终止的条件
    //调用方法本身,参数为"下一个元素x2"、"下下个元素x3"等等
}

示例如下:

//利用递归计算阶乘 :n*(n-1)*...*1
public  int recursion(int num){
    //忽略其他的异常参数校验,比如负数等等    
    //先写第一个元素的计算结果,以及递归程序终止的条件
    if(num==1){
        return 1;   
    }
    //调用方法本身,参数为其他的元素
    int sum=1;
    sum=num * recursion(num-1);//运用递归计算
    return sum;
}

递归典型问题: 梵塔问题(汉诺塔问题)

字符串

1.字符串的遍历,需要先使用toCharArray()转化为字符数组。
示例题目:计算某个字符串里面A字符的次数。

public int countChar(String word) {
  if(word==null) {
     return 0;
  }
  int count=0;
  for (char c : word.toCharArray()) {
         if (c == 'A') {
                count++;
            }
   }
  return count;
}

Set

1.HashSet无序不重复,可以用来过滤筛选掉List或数组中的重复数据。
Set的size和原来集合(可以是list,还可以是map等集合)的size相同,说明没有重复数据。也可以用contains()判断。
示例如下:

List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("123");
list.add("456");
list.add("123");
//将list的数据放进set里面,进行去重。
Set<String> set = new HashSet<>(list);
for (String s : set) {
    //...
}
//list的size()和set的size()相等,说明没有重复数据。
if( list.size() == set.size()){

}

Map

1.Map可以用于处理两个变量的关系。一个变量作为键,另一个变量作为值。
经常可以用来统计数量。如下:

public static boolean uniqueOccurrences(int[] arr) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int num : arr) {
            //通过map来统计出现的次数
            //数组值作为key,对应的map中的value值进行加一操作。如果不存在,就设为1.
            map.put(num, map.getOrDefault(num, 0) + 1);
        }
        //如果set集合的数量和map集合的数量是一样的,说明没有重复的值。
        Set<Integer> set = new HashSet<>(map.values());
        return map.size() == set.size();
    }

链表

https://www.cnblogs.com/expiator/p/10803779.html

队列

先进后出。
push入栈,pop出栈,peek查看但不移除.top查看栈顶

public void stackDemo(){
    Stack<String> stack=new Stack<String>();
    stack.push("a");
    stack.push("b");
    stack.push("c");
    while(!stack.isEmpty()) {
        System.out.println(stack.pop());
    }
}

  • 树的数据结构如下:
public class TreeNode {
   int val;
   TreeNode left;
   TreeNode right;
   TreeNode(int x) { val = x; }
}

  • 树节点的初始化:
    int val=1;
    TreeNode node = new TreeNode(val);

  • 节点为node,求左右子树:
   TreeNode right =node.right;
   TreeNode left=node.left;

  • 树经常会用到递归。

比如N叉树的前序遍历。

class LeetCode589{
    //list设置为成员变量,如果是方法内变量,无法一直添加元素
    private List<Integer> list = new LinkedList<>();

    public List<Integer> preorder(Node root) {
    if(root==null) {
            return list;
        }
        list.add(root.val);
        for (Node node : root.children) {
            preorder(node);
        }
    return list;
    }
}

  • 树还可以用迭代法。利用栈的先进后出解题。

N叉树的前序遍历。

class Solution {
    public List<Integer> preorder(Node root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) return list;
        //将根节点数据添加到栈中
        Stack<Node> stack = new Stack<>();
        stack.add(root);

        while (!stack.empty()) {
            //栈顶的数据,出栈
            root = stack.pop();
            //在list中添加栈顶数据
            list.add(root.val);
            //当前节点的所有子节点,入栈
            for (int i = root.children.size() - 1; i >= 0; i--)
                stack.add(root.children.get(i));
        }

        return list;
    }
}

DFS(深度优先搜索算法)

DFS的实现方式相比于BFS应该说大同小异,只是把queue换成了stack而已,stack具有后进先出LIFO(Last Input First Output)的特性,DFS的操作步骤如下:
1、把起始点放入stack;
2、重复下述3步骤,直到stack为空为止:

从stack中访问栈顶的点;
找出与此点邻接的且尚未遍历的点,进行标记,然后全部放入stack中;
如果此点没有尚未遍历的邻接点,则将此点从stack中弹出。

BFS(广度优先搜索算法)。

示例:求二叉树的最大深度。

public class LeetCode104BFS {
    public int maxDepth(TreeNode root) {
        if (root == null){
                      return 0;
        }
        int depth = 0;
        Queue<TreeNode> nodes = new LinkedList<>();
        //队列使用offer和poll不会抛异常
        nodes.offer(root);
        while (!nodes.isEmpty()) {
                        //size就相当于每一层的数量,也就是宽度
            int size = nodes.size();
            //遍历一次,深度就加一
            depth++;
            //遍历队列中的数据
            while (size-- > 0) {
                            //取出队列中的树节点
                            TreeNode node = nodes.poll();
                            //将当前节点的左右子树,放入队列中。
                            if (node!=null && node.left != null){
                                  nodes.offer(node.left);
                            }
                            if (node!=null && node.right != null){
                                  nodes.offer(node.right);
                            }
            }
        }
        return depth;
    }
}

哈希表

  • 哈希表是根据关键码值(Key Value)而直接进行访问的数据结构。它通过把关键码值映射到哈希表中的一个位置来访问记录,以加快查找的速度。这个映射函数就做散列函数,存放记录的数组叫做散列表。
  • 哈希表,相当于数组加链表。
  • 可以多看一下HashMap的源码,HashMap就是用哈希表实现的。

哈希数组

  • 创建一个哈希数组,数组下标记录各个数字/字符,数组的值为数字/字符出现的次数。
//将字符串p中,各个字符出现的次数记录下来。chars[]数组用于计数。
//比如p="abc",那么chars为{1,1,1,0,0....0}
//也可以说,在哈希数组chars中标记字符串p中出现的字符状况。
int[] chars = new int[26];
for (Character c : p.toCharArray()){
    chars[c-'a']++;
}

示例如下:
给定两个字符串 s 和 t ,编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。比如s = "anagram", t = "nagaram"。

public class LeetCode242 {
    public boolean isAnagram(String s, String t) {
        if (s == null && t == null) {
            return true;
        }else if (s == null ) {
            return false;
        }
        int[] counts = new int[26];
        //先用哈希数组,将26个字符出现的次数都记下来。
        //然后再遍历字符串t,将每种字符出现的次数逐次减一
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            counts[s.charAt(i) - 'a']++;
            counts[t.charAt(i) - 'a']--;
        }
        //如果两个字符串是异位字母,那么遍历过后数组counts的每一个元素都是0.
        for (int num : counts) {
            if (num != 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

动态规划

“动态规划”用于多阶段最优解问题的求解。
关键的思想在「自底向上」和「空间换时间」。

动态规划的几个步骤:
1、设定状态。
二维 dp 问题,可以使用二维数组 dp[i][j],第一维的下标i可以表示A事物的状态,第二维的下标j可以表示B事物的状态。

2、思考状态转移方程。
找规律,找出 dp[i][j]是怎么由dp[i-1][j]、 dp[i-1][j-1] 推导得到的

3、考虑初始值。
也就是 dp[0][0] 、 dp[0][1] 之类的初始值。

4、考虑输出。
求出 dp[len - 1][j] (也可能是其他的如dp[len - 1][j]) 的值。

动态规划入门题:LeetCode121,LeetCode122
参考资料: https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock/solution/bao-li-mei-ju-dong-tai-gui-hua-chai-fen-si-xiang-b/

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