初级算法之数组(完结)
【摘要】 数组删除有序数组中的重复项给你一个 升序排列 的数组 nums ，请你 原地 删除重复出现的元素，使每个元素 只出现一次 ，返回删除后数组的新长度。元素的 相对顺序 应该保持 一致 。由于在某些语言中不能改变数组的长度，所以必须将结果放在数组nums的第一部分。更规范地说，如果在删除重复项之后有 k 个元素，那么 nums 的前 k 个元素应该保存最终结果。将最终结果插入 nums 的前 k...
数组
删除有序数组中的重复项
给你一个 升序排列 的数组 nums ，请你 原地 删除重复出现的元素，使每个元素 只出现一次 ，返回删除后数组的新长度。元素的 相对顺序 应该保持 一致 。
由于在某些语言中不能改变数组的长度，所以必须将结果放在数组nums的第一部分。更规范地说，如果在删除重复项之后有 k 个元素，那么 nums 的前 k 个元素应该保存最终结果。
将最终结果插入 nums 的前 k 个位置后返回 k 。
不要使用额外的空间，你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。
思路及代码
遍历数组的每一个数,如果当前元素和下一个元素不一样,那么就加一.
class Solution {
public int removeDuplicates(int[] nums) {
int index=0;
for(int i=0;i<nums.length;i++){
if(nums[i]!=nums[index]){
if(nums[index+1]=nums[i];
index++;
}
return index+1;
}
}
}买卖股票的最佳时机
给定一个数组 prices ，它的第 i 个元素 prices[i] 表示一支给定股票第 i 天的价格。
你只能选择 某一天 买入这只股票，并选择在 未来的某一个不同的日子 卖出该股票。设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。
返回你可以从这笔交易中获取的最大利润。如果你不能获取任何利润，返回 0 。
思路及代码
默认第一天买是价格最低的时候,最大利润为零.遍历数组,如果当前的价格低于初始的价格,就把当前加个赋值给最低价,否则就判断当前价格减去买入的最低价的差值和最大利润比较.
public class Solution {
public int maxProfit(int prices[]) {
int minprice = Integer.MAX_VALUE;
int maxprofit = 0;
for (int i = 0; i < prices.length; i++) {
if (prices[i] < minprice) {
minprice = prices[i];
} else if (prices[i] - minprice > maxprofit) {
maxprofit = prices[i] - minprice;
}
}
return maxprofit;
}
}买卖股票的最佳时机 II
给你一个整数数组 prices ，其中 prices[i] 表示某支股票第 i 天的价格。
在每一天，你可以决定是否购买和/或出售股票。你在任何时候 最多 只能持有 一股 股票。你也可以先购买，然后在 同一天 出售。
返回 你能获得的 最大 利润 。
思路及代码
有一个讨巧的方法,只要后面的数字比前面的数字大就把两者的差值加起来
class Solution {
public int maxProfit(int[] prices) {
int ans=0;
for(int i=1;i<=prices.length-1;i++){
if(prices[i]>prices[i-1]){
ans+=prices[i]-prices[i-1];
}
}
return ans;
}
}class Solution { // 动态规划
public int maxProfit(int[] prices) {
// [天数][是否持有股票]
int[][] dp = new int[prices.length][2];
// bad case
dp[0][0] = 0;
dp[0][1] = -prices[0];
for (int i = 1; i < prices.length; i++) {
// dp公式
dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] + prices[i]);
dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] - prices[i]);
}
return dp[prices.length - 1][0];
}
}https://leetcode.cn/leetbook/read/top-interview-questions-easy/x2skh7/
给你一个数组，将数组中的元素向右轮转 k 个位置，其中 k 是非负数。
思路及代码
创建一个临时数组,赋值,然后统一对原数组进行取余赋值
//方法一
//一次交换
class Solution {
public void rotate(int nums[], int k) {
int length = nums.length;
int temp[] = new int[length];
//把原数组值放到一个临时数组中，
for (int i = 0; i < length; i++) {
temp[i] = nums[i];
}
//然后在把临时数组的值重新放到原数组，并且往右移动k位
for (int i = 0; i < length; i++) {
nums[(i + k) % length] = temp[i];
}
}
}
//方法二
//多次交换
class Solution {
public void rotate(int[] nums, int k) {
int length = nums.length;
k %= length;
reverse(nums, 0, length - 1);//先反转全部的元素
reverse(nums, 0, k - 1);//在反转前k个元素
reverse(nums, k, length - 1);//接着反转剩余的
}
//把数组中从[start，end]之间的元素两两交换,也就是反转
public void reverse(int[] nums, int start, int end) {
while (start < end) {
int temp = nums[start];
nums[start++] = nums[end];
nums[end--] = temp;
}
}
}
217. 存在重复元素
给你一个整数数组 nums 。如果任一值在数组中出现 至少两次 ，返回 true ；如果数组中每个元素互不相同，返回 false 。
class Solution {
public boolean containsDuplicate(int[] nums) {
Arrays.sort(nums);
int n = nums.length;
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
if (nums[i] == nums[i + 1]) {
return true;
}
}
return false;
}
}
//set去重
public boolean containsDuplicate(int[] nums) {
Set<Integer> res = new HashSet<Integer>();
for(int i:nums)
res.add(i);
return res.size()<nums.length?true:false;
}219. 存在重复元素 II
给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ，判断数组中是否存在两个 不同的索引 i 和 j ，满足 nums[i] == nums[j] 且 abs(i - j) <= k 。如果存在，返回 true ；否则，返回 false
class Solution {
public boolean containsNearbyDuplicate(int[] nums, int k) {
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
int length = nums.length;
for (int i = 0; i < length; i++) {
int num = nums[i];
if (map.containsKey(num) && i - map.get(num) <= k) {
return true;
}
map.put(num, i);
}
return false;
}
}220. 存在重复元素 III
给你一个整数数组 nums 和两个整数 k 和 t 。请你判断是否存在 两个不同下标 i 和 j，使得 abs(nums[i] - nums[j]) <= t ，同时又满足 abs(i - j) <= k 。
如果存在则返回 true，不存在返回 false。
class Solution {
public boolean containsNearbyAlmostDuplicate(int[] nums, int indexDiff, int valueDiff) {
int len = nums.length;
for(int i=len-1;i>0;i--){
int a = i-indexDiff;
// a减少数据进入循环的数量,a表示满足在k范围内的数据
if(a>=0 && i>=indexDiff){
for(int j=i-1;j>=a;j--){
if(Math.abs(nums[i]-nums[j])<=valueDiff){
return true;
}
}
}
// 处理a<0,a小于0,由于i的下标小于indexDiff
else{
for(int j=i-1;j>=0;j--){
if(Math.abs(nums[i]-nums[j])<=valueDiff){
return true;
}
}
}
}
return false;
}
}136. 只出现一次的数字
给你一个 非空 整数数组 nums ，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题，且该算法只使用常量额外空间。
//异或
//交换律：a ^ b ^ c <=> a ^ c ^ b
//任何数于0异或为任何数 0 ^ n => n
//相同的数异或为0: n ^ n => 0
class Solution {
public int singleNumber(int[] nums) {
int len=nums.length;
int sum=0;
for(int i=0;i<len;i++){
sum=sum^nums[i];
}
return sum;
}
}
//二分法
class Solution {
public int singleNonDuplicate(int[] nums) {
int l=0,r = nums.length-1,m;
while(l<r){
m=l+(r-l)/2;
if(m%2==1){
m--;
}
if(nums[m]==nums[m+1]){
l=m+2;
}else{
r=m;
}
}
return nums[l];
}
}
//普通
class Solution {
public int singleNumber(int[] nums) {
Arrays.sort(nums);
int n=nums.length;
for(int i=0;i<n;i+=2){
if(i==n-1)
return nums[n-1];
if(nums[i]!=nums[i+1])
return nums[i];
}
return -1;
}
}
137. 只出现一次的数字 II
给你一个整数数组 nums ，除某个元素仅出现 一次 外，其余每个元素都恰出现 三次 。请你找出并返回那个只出现了一次的元素。
//1
class Solution {
public int singleNumber(int[] nums) {
int one = 0, two = 0, three;
for (int num : nums) {
// two的相应的位等于1，表示该位出现2次
two |= (one & num);
// one的相应的位等于1，表示该位出现1次
one ^= num;
// three的相应的位等于1，表示该位出现3次
three = (one & two);
// 如果相应的位出现3次，则该位重置为0
two &= ~three;
one &= ~three;
}
return one;
}
}
//2.mpa
class Solution {
public int singleNumber(int[] nums) {
Map<Integer , Integer> map = new LinkedHashMap<>();
for(Integer num : nums){
if(!map.containsKey(num)){
map.put(num, 1);
}else{
map.put(num, map.get(num) + 1);
}
}
for(Integer key : map.keySet()){
if(map.get(key) == 1){
return key;
}
}
return 0;
}
}
//3排序后遍历
class Solution {
public int singleNumber(int[] nums) {
// 首先排序
Arrays.sort(nums);
// 预定义返回变量
int ans = -1;
// 计算nums长度
int len = nums.length;
// 如果nums长度为1
if (len == 1){
return nums[0];
}
// 以长度3为间隔，遍历nums
for(int i = 0; i< len;){
if (nums[i] != nums[i+2]){
ans = nums[i];
break;
}
i = i+3;
// 如果i 越界
if (i >= len-1){
ans = nums[i];
break;
}
}
// 返回结果
return ans;
}
}260. 只出现一次的数字 III
给你一个整数数组 nums，其中恰好有两个元素只出现一次，其余所有元素均出现两次。 找出只出现一次的那两个元素。你可以按 任意顺序 返回答案。
//位运算
class Solution {
public int[] singleNumber(int[] nums) {
int xorsum = 0;
for (int num : nums) {
xorsum ^= num;
}
// 防止溢出
int lsb = (xorsum == Integer.MIN_VALUE ? xorsum : xorsum & (-xorsum));
int type1 = 0, type2 = 0;
for (int num : nums) {
if ((num & lsb) != 0) {
type1 ^= num;
} else {
type2 ^= num;
}
}
return new int[]{type1, type2};
}
}
//map运算
class Solution {
public int[] singleNumber(int[] nums) {
Map<Integer, Integer> freq = new HashMap<Integer, Integer>();
for (int num : nums) {
freq.put(num, freq.getOrDefault(num, 0) + 1);
}
int[] ans = new int[2];
int index = 0;
for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : freq.entrySet()) {
if (entry.getValue() == 1) {
ans[index++] = entry.getKey();
}
}
return ans;
}
}
class Solution {
public int[] singleNumber(int[] nums) {
Map<Integer , Integer> map = new LinkedHashMap<>();
int[] res=new int[2];
for(Integer num : nums){
if(!map.containsKey(num)){
map.put(num, 1);
}else{
map.put(num, map.get(num) + 1);
}
}
int i=0;
for(Integer key : map.keySet()){
if(map.get(key) == 1){
res[i++]=key;
}
}
return res;
}
}349. 两个数组的交集
给定两个数组 nums1 和 nums2 ，返回 它们的交集 。输出结果中的每个元素一定是 唯一 的。我们可以 不考虑输出结果的顺序
class Solution {
public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
if (nums1 == null || nums1.length == 0 || nums2 == null || nums2.length == 0) {
return new int[0];
}
Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
Set<Integer> resSet = new HashSet<>();
//遍历数组1
for (int i : nums1) {
set1.add(i);
}
//遍历数组2的过程中判断哈希表中是否存在该元素
for (int i : nums2) {
if (set1.contains(i)) {
resSet.add(i);
}
}
int[] resArr = new int[resSet.size()];
int index = 0;
//将结果几何转为数组
for (int i : resSet) {
resArr[index++] = i;
}
return resArr;
}
}
class Solution {
public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
Arrays.sort(nums1);
Arrays.sort(nums2);
int length1 = nums1.length, length2 = nums2.length;
int[] intersection = new int[length1 + length2];
int index = 0, index1 = 0, index2 = 0;
while (index1 < length1 && index2 < length2) {
int num1 = nums1[index1], num2 = nums2[index2];
if (num1 == num2) {
// 保证加入元素的唯一性
if (index == 0 || num1 != intersection[index - 1]) {
intersection[index++] = num1;
}
index1++;
index2++;
} else if (num1 < num2) {
index1++;
} else {
index2++;
}
}
return Arrays.copyOfRange(intersection, 0, index);
}
}
350. 两个数组的交集 II
给你两个整数数组 nums1 和 nums2 ，请你以数组形式返回两数组的交集。返回结果中每个元素出现的次数，应与元素在两个数组中都出现的次数一致（如果出现次数不一致，则考虑取较小值）。可以不考虑输出结果的顺序。
class Solution {
public int[] intersect(int[] nums1, int[] nums2) {
// 使用Map集合
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
// 记录nums1中每个数出现的次数
for(int num : nums1){
Integer value = map.get(num) == null ? 1 : map.get(num) + 1;
map.put(num, value);
}
// 存放交集结果
List<Integer> list = new ArrayList<>();
for(int num : nums2){
// 查询map中是否包含该数，如果是，表示是交集
Integer value = map.get(num);
if(value != null && value != 0){
list.add(num);
// 将map中对应数字出现的次数-1
map.put(num, value-1);
}
}
int[] result = new int[list.size()];
int i = 0;
for(Integer num : list){
result[i] = num;
i++;
}
return result;
}
}66. 加一
给定一个由 整数 组成的 非空 数组所表示的非负整数，在该数的基础上加一。
最高位数字存放在数组的首位， 数组中每个元素只存储单个数字。
你可以假设除了整数 0 之外，这个整数不会以零开头
分析题意:
无非就是一个首位非零的数组,转换成数字加一,现在考虑的情况有两种
- 加一不进位 比如123
- 加一进位但是数组不需要扩容 比如789
- 加一进位数字需要扩容 比如999
class Solution {
public int[] plusOne(int[] digits) {
//倒着获取数组,先加1,然后和10取余,如果需要不需要进一直接跳出循环,结束程序
for (int i = digits.length - 1; i >= 0; i--) {
digits[i]++;
digits[i] = digits[i] % 10;
if (digits[i] != 0) return digits;
}
digits = new int[digits.length + 1];
digits[0] = 1;
return digits;
}
}283. 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。
思路:
定义一个指针,开始遍历该数组,如果遇到不为零的就把该值赋给当前数组,同时把指针+1,直到遍历完整个数组,最后从该指针开始遍历直到结束,依次赋值0
class Solution {
public void moveZeroes(int[] nums) {
if (nums == null || nums.length <= 1) {
return;
}
int index=0;
for(int i=0;i<nums.length;i++){
if(nums[i]!=0){
nums[index]=nums[i];
index++;
}
}
// int index=0;
// for(int i=0;i<nums.length;i++){
// if(nums[i]!=0){
// nums[index]=nums[i];
// index++;
// }
// }
for(int i=index;i<nums.length;i++){
nums[i]=0;
}
}
}1. 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。
你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。
思路:
使用map建立数组和下表的哈希值,通过判断差值是否存在来判断,如果存在就直接赋值,不存在的话就把其存进map里面
class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
int[] res = new int[2];
if(nums == null || nums.length == 0){
return res;
}
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for(int i = 0; i < nums.length; i++){
int temp = target - nums[i];
if(map.containsKey(temp)){
res[1] = i;
res[0] = map.get(temp);
}
map.put(nums[i], i);
}
return res;
}
}36. 有效的数独
请你判断一个 9 x 9 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。
数字 1-9 在每一行只能出现一次。
数字 1-9 在每一列只能出现一次。
数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次
class Solution {
public boolean isValidSudoku(char[][] board) {
// 记录某行，某位数字是否已经被摆放
boolean[][] row = new boolean[9][9];
// 记录某列，某位数字是否已经被摆放
boolean[][] col = new boolean[9][9];
// 记录某 3x3 宫格内，某位数字是否已经被摆放
boolean[][] block = new boolean[9][9];
for (int i = 0; i < 9; i++) {
for (int j = 0; j < 9; j++) {
if (board[i][j] != '.') {
int num = board[i][j] - '1';
int blockIndex = i / 3 * 3 + j / 3;
if (row[i][num] || col[j][num] || block[blockIndex][num]) {
return false;
} else {
row[i][num] = true;
col[j][num] = true;
block[blockIndex][num] = true;
}
}
}
}
return true;
}
}48. 旋转图像
给定一个 n × n 的二维矩阵 matrix 表示一个图像。请你将图像顺时针旋转 90 度。
你必须在 原地 旋转图像，这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要 使用另一个矩阵来旋转图像。
思路:
旋转90度可以先转置,然后进行对称操作
class Solution {
public void rotate(int[][] matrix) {
//先转置
for(int i=0;i<matrix.length;i++){
for(int j=0;j<i;j++){
int tem=matrix[j][i];
matrix[j][i]=matrix[i][j];
matrix[i][j]=tem;
}
}
//在对称
for(int i=0;i<matrix.length;i++){
for(int j=0;j<matrix.length/2;j++){
int tem=matrix[i][matrix.length-1-j];
matrix[i][matrix.length-1-j]=matrix[i][j];
matrix[i][j]=tem;
}
}
}
}
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