哈希表

两数之和

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那 两个 整数，并返回它们的数组下标

示例 1：

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输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[0,1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。

示例 2：

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输入：nums = [3,2,4], target = 6
输出：[1,2]

示例 3：

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输入：nums = [3,3], target = 6
输出：[0,1]

暴力解法

遍历，时间复杂度为$O(N^2)$，空间复杂度为$O(1)$

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class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        n = len(nums)
        for i in range(n):
            for j in range(i+1, n):
                if nums[i] + nums[j] == target:
                    return [i, j]
        
        return []

哈希表

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class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        hashtable = dict()
        for i, num in enumerate(nums):
            if target - num in hashtable:
                return [hashtable[target - num], i]
            hashtable[nums[i]] = i
        return []

时间复杂度$O(N)$，空间复杂度$O(N)$，为哈希表的开销

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class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        unordered_map<int, int> hashtable;
        for (int i = 0; i<nums.size(); ++i){
            auto it = hashtable.find(target - nums[i]);
            if(it != hashtable.end()){
                return {it->second, i}
            }
            hashtable[nums[i]] = i
        }
        return [];
    }
};

python 的 dict 和 C++ 的 unordered_map 基本一致

字母异位词分组

给你一个字符串数组，请你将 字母异位词 组合在一起。可以按任意顺序返回结果列表。

示例 1:

输入: strs = [“eat”, “tea”, “tan”, “ate”, “nat”, “bat”]

输出: [[“bat”],[“nat”,”tan”],[“ate”,”eat”,”tea”]]

解释：

  • 在 strs 中没有字符串可以通过重新排列来形成 "bat"
  • 字符串 "nat" 和 "tan" 是字母异位词，因为它们可以重新排列以形成彼此
  • 字符串 "ate" ，"eat" 和 "tea" 是字母异位词，因为它们可以重新排列以形成彼此

示例 2:

输入: strs = [“”]

输出: [[“”]]

示例 3:

输入: strs = [“a”]

输出: [[“a”]]

可以重构的字符串在排序后结果相同，可以以此作为哈希表的键，原字符串作为值，最后输出哈希表值的元组

哈希表排序

c++不排序直接考虑unordered_map，键为排序后的字符串，值为vector容器，存储原始的字符串

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class Solution {
public:
    vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) {
        unordered_map<string, vector<string>> mp;
        for(auto& str : strs){
            string key = str;
            sort(key.begin(), key.end());
            mp[key].emplace_back(str);
        }
        vector<vector<string>> ans;
        for(auto it = mp.begin(); it != mp.end(); ++it){
            ans.emplace_back(it->second);
        }
        return ans;
    }
};

python解法感觉没那么有逻辑

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class Solution:
    def groupAnagrams(self, strs: List[str]) -> List[List[str]]:
        mp = collections.defaultdict(list)

        for st in strs:
            key = "".join(sorted(st))
            mp[key].append(st)

        return list(mp.values())
  • 会写 dict[key].xxx()，而且 key 可能第一次出现 → 用 defaultdict
  • 写的是 dict[key] = value，并且读之前会判断 → 不要用 defaultdict

最长连续序列

给定一个未排序的整数数组 nums ，找出数字连续的最长序列（不要求序列元素在原数组中连续）的长度

请你设计并实现时间复杂度为 O(n) 的算法解决此问题

示例 1：

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输入：nums = [100,4,200,1,3,2]
输出：4
解释：最长数字连续序列是 [1, 2, 3, 4]。它的长度为 4。

示例 2：

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输入：nums = [0,3,7,2,5,8,4,6,0,1]
输出：9

示例 3：

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输入：nums = [1,0,1,2]
输出：3

既然要时间复杂度为O(n)那必然不能暴力枚举了

如果对每个数都向左、向右扩展，那最坏会退化成O(n²)

破解方法：只有当一个数是“连续序列起点”时，才从它开始向右数

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class Solution {
public:
    int longestConsecutive(vector<int>& nums) {
        unordered_set<int> num_set;
        for(auto& num:nums){
            num_set.insert(num);
        }
        int maxlen = 0;
        for(auto& num: num_set){
            if(!num_set.count(num-1)){
                int currentNum = num;
                int currentLen = 1;

                while(num_set.count(currentNum+1)){
                    currentNum +=1;
                    currentLen +=1;
                }
                maxlen = max(maxlen, currentLen);
            }
        }
        return maxlen;
    }
};

用count快速判断是否存在

双指针

移动零

给定一个数组 nums，编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序

请注意 ，必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作

示例 1:

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输入: nums = [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]

示例 2:

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输入: nums = [0]
输出: [0]

使用双指针，左指针指向当前已经处理好的序列的尾部，右指针指向待处理序列的头部[快慢指针]

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class Solution {
public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size(), left = 0, right =0;
        while(right < n){
            if(nums[right])
            {
                swap(nums[left], num[right]);
                left++;
            }
            right++;
        }
    }
};
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class Solution:
    def moveZeroes(self, nums: List[int]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums in-place instead.
        """
        n = len(nums)
        left = right = 0
        while right < n:
            if nums[right] != 0:
                nums[left], nums[right] = nums[right], nums[left]
                left += 1
            right += 1