LeetCode热题 100整理-编程知识

35. 搜索插入位置

给定一个排序数组和一个目标值，在数组中找到目标值，并返回其索引。如果目标值不存在于数组中，返回它将会被按顺序插入的位置。

请必须使用时间复杂度为 O(log n) 的算法。

示例 1:

输入: nums = [1,3,5,6], target = 5
输出: 2

示例 2:

输入: nums = [1,3,5,6], target = 2
输出: 1

示例 3:

输入: nums = [1,3,5,6], target = 7
输出: 4

提示:

1 <= nums.length <= 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums 为无重复元素的升序排列数组
-104 <= target <= 104

思考：

找到第一个大于等于target的位置即可。

class Solution {
public:int searchInsert(vector<int>& nums, int target) {int len = nums.size();int res;for (int i = 0; i < len; i++) {if (nums[i] >= target) {res=i;break;}}return res;}
};

53. 最大子数组和

给你一个整数数组 nums ，请你找出一个具有最大和的连续子数组（子数组最少包含一个元素），返回其最大和。子数组是数组中的一个连续部分。

示例 1：

输入：nums = [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4]
输出：6
解释：连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大，为 6 。

示例 2：

输入：nums = [1]
输出：1

示例 3：

输入：nums = [5,4,-1,7,8]
输出：23

提示：

1 <= nums.length <= 105
-104 <= nums[i] <= 104

题目分析：

思考1：从第一个数开始累加，找到累加最大的数和最小的数，然后用最大的减去最小的。其中最大的数要在最小的数右边。结果失败，忽略了一个数字的时候以及整个数列都是负数时，会运行错误。

代码如下：

class Solution {
public:int maxSubArray(vector<int>& nums) {int len = nums.size();int sum = 0;int a[100002];a[0] = 0;int max = a[0];int min = a[0];if (len <= 1) {return nums[0];}else{for (int i = 0; i < len; i++) {sum += nums[i];a[i + 1] = sum;}int maxi;for (int i = 0; i < len + 1; i++) {if (a[i] >= max) {max = a[i];maxi = i;}}for (int j = 0; j < maxi; j++) {if (a[j] <= min) {min = a[j];}}int res = max - min;return res;}}
};

思考2：通过动态规划的思想，依旧是从前往后加，但是如果前一个是负数，就不要累加，重新加当前的值。最后找最大的累加值即可。

代码如下：

class Solution {
public:int maxSubArray(vector<int>& nums) {int n = nums.size();int maxnum = nums[0];for (int i = 1; i < n; i++) {if (nums[i - 1] > 0) {nums[i] += nums[i - 1];}maxnum = max(maxnum, nums[i]);}return maxnum;}};

73. 矩阵置零

给定一个 m x n 的矩阵，如果一个元素为 0 ，则将其所在行和列的所有元素都设为 0 。请使用原地算法。

示例 1：

输入：matrix = [[1,1,1],[1,0,1],[1,1,1]]
输出：[[1,0,1],[0,0,0],[1,0,1]]

示例 2：

输入：matrix = [[0,1,2,0],[3,4,5,2],[1,3,1,5]]
输出：[[0,0,0,0],[0,4,5,0],[0,3,1,0]]

提示：

m == matrix.length
n == matrix[0].length
1 <= m, n <= 200
-231 <= matrix[i][j] <= 231 - 1

思考：

原地算法即为改原本的数组，但是改了原本的数组在后面判断时就不知道是原本的0还是修改后新的0，因此需要再复制一个数组，然后在新的数组里进行查找0，然后修改原本的数组。

代码如下：

class Solution {
public:void setZeroes(vector<vector<int>>& matrix) {vector<vector<int>> cop(matrix);int m = matrix.size();int n = matrix[0].size();for (int i = 0; i < m; i++) {for (int j = 0; j < n; j++) {if (cop[i][j] == 0) {for (int k = 0; k < n; k++) {matrix[i][k] = 0;}for (int h = 0; h < m; h++) {matrix[h][j] = 0;}}}}}
};

118. 杨辉三角

给定一个非负整数 numRows，生成「杨辉三角」的前 numRows 行。在「杨辉三角」中，每个数是它左上方和右上方的数的和。

示例 1:

输入: numRows = 5
输出: [[1],[1,1],[1,2,1],[1,3,3,1],[1,4,6,4,1]]

示例 2:

输入: numRows = 1
输出: [[1]]

提示:

1 <= numRows <= 30

代码如下：

class Solution {
public:vector<vector<int>> generate(int numRows) {vector<vector<int>> a(numRows);// a[0][0]=1;// a[1][0]=1;// a[1][1]=1;for (int i = 0; i < numRows; i++) {a[i].resize(i + 1);for (int j = 0; j <= i; j++) {if (i == 0 || i == 1 || j == 0 || j == i) {a[i][j] = 1;}else{a[i][j] = a[i - 1][j] + a[i - 1][j - 1];}}}return a;}
};

160. 相交链表

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表不存在相交节点，返回 null 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交：

题目数据保证整个链式结构中不存在环。

注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。

自定义评测：

评测系统 的输入如下（你设计的程序 不适用 此输入）：

intersectVal - 相交的起始节点的值。如果不存在相交节点，这一值为 0
listA - 第一个链表
listB - 第二个链表
skipA - 在 listA 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数
skipB - 在 listB 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数

评测系统将根据这些输入创建链式数据结构，并将两个头节点 headA 和 headB 传递给你的程序。如果程序能够正确返回相交节点，那么你的解决方案将被 视作正确答案 。

示例 1：

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,6,1,8,4,5]。
在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。
— 请注意相交节点的值不为 1，因为在链表 A 和链表 B 之中值为 1 的节点 (A 中第二个节点和 B 中第三个节点) 是不同的节点。换句话说，它们在内存中指向两个不同的位置，而链表 A 和链表 B 中值为 8 的节点 (A 中第三个节点，B 中第四个节点) 在内存中指向相同的位置。

示例 2：

输入：intersectVal = 2, listA = [1,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Intersected at '2'
解释：相交节点的值为 2 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [1,9,1,2,4]，链表 B 为 [3,2,4]。
在 A 中，相交节点前有 3 个节点；在 B 中，相交节点前有 1 个节点。

示例 3：

输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：null
解释：从各自的表头开始算起，链表 A 为 [2,6,4]，链表 B 为 [1,5]。
由于这两个链表不相交，所以 intersectVal 必须为 0，而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
这两个链表不相交，因此返回 null 。

提示：

listA 中节点数目为 m
listB 中节点数目为 n
1 <= m, n <= 3 * 104
1 <= Node.val <= 105
0 <= skipA <= m
0 <= skipB <= n
如果 listA 和 listB 没有交点，intersectVal 为 0
如果 listA 和 listB 有交点，intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]

思考：

找到第一个数字相同的数字即可，可以先将其中一个链表存入set集合中，然后与另一个链表作比较，找到相同数字的位置。

代码如下：

/*** 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) {unordered_set<ListNode *> visited;ListNode *temp = headA;while(temp!=nullptr){visited.insert(temp);temp = temp->next;}temp = headB;while(temp!=nullptr){if(visited.count(temp)){return temp;}temp = temp->next;}return nullptr;}
};

206.反转链表

给你单链表的头节点 `head` ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

示例 2：

输入：head = [1,2]
输出：[2,1]

示例 3：

输入：head = []
输出：[]

提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000

思考：

通过画图完成，但我不懂的一点为什么还要定义一个next指针，直接用后面的为什么输出的只有一个数字。

代码如下：

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}*     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}*     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* reverseList(ListNode* head) {ListNode* prev = nullptr;ListNode* curr = head;while(curr){ListNode* next = curr->next;curr->next=prev;prev = curr;curr = next;}return prev;}
};

238. 除自身以外数组的乘积

给你一个整数数组 nums，返回数组 answer ，其中 answer[i] 等于 nums 中除 nums[i] 之外其余各元素的乘积。

题目数据保证数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在 32 位整数范围内。

请不要使用除法，且在 O(n) 时间复杂度内完成此题。

示例 1:

输入: nums = [1,2,3,4]
输出: [24,12,8,6]

示例 2:

输入: nums = [-1,1,0,-3,3]
输出: [0,0,9,0,0]

提示：

2 <= nums.length <= 105
-30 <= nums[i] <= 30
保证数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在 32 位整数范围内

进阶：

你可以在 O(1) 的额外空间复杂度内完成这个题目吗？（出于对空间复杂度分析的目的，输出数组不被视为额外空间。）

思考：

题目提示了全部前缀元素和后缀的乘积，因此可以想到求该元素的前缀之积乘上后缀之积，为了不占空间，可以直接通过answer来赋值前缀积，然后后缀积新定义一个字母用来计算即可。

代码如下：

class Solution {
public:vector<int> productExceptSelf(vector<int>& nums) {int len = nums.size();int l=1;vector<int> answer(nums.size());answer[0] = 1;for (int i = 1; i < len; i++) {answer[i] = nums[i - 1] * answer[i - 1];}for (int i = len-1; i >=0; i--) {answer[i] *= l;l *= nums[i];}return answer;}
};