LeetCode 热题 100 (尽量ACM模式刷) 持续更新！！！

LeetCode 热题 100
哈希hash
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。
 * 你可以按任意顺序返回答案。
 */
#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <vector>
using namespace std;

vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target)
{
    unordered_map<int, int> map;
    for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
    {
        auto iter = map.find(target - nums[i]);
        if (iter != map.end()) {
            return {iter->second, i};
        }
        map.insert(pair<int, int>(nums[i], i));
    }
    return {};
}

int main()
{
    vector<int> nums = {2, 7, 11, 15};
    int target = 0;
    cin >> target;
    vector<int> result = twoSum(nums, target);
    for (auto a : result) {
        cout << a << ' ';
    }
    return 0;
}

2 字母异位词分组
思路：由于互为字母异位词的两个字符串包含的字母相同，因此对两个字符串分别进行排序之后得到的字符串一定是相同的，故可以将排序之后的字符串作为哈希表的键。

/*
 * 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。
 * 字母异位词 是由重新排列源单词的所有字母得到的一个新单词。
 */

#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <algorithm>

using namespace std;
vector<vector<string>> groupWord(vector<string>& strs) {
    unordered_map<string, vector<string>> map;
    for (auto a : strs) {
        string key = a;
        sort(key.begin(), key.end());
        map[key].emplace_back(a);
    }
    vector<vector<string>> ans;
    for (auto iter = map.begin(); iter != map.end(); iter++) {
        ans.emplace_back(iter->second);
    }
    return ans;
}
int main()
{
    vector<string> s = {"eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"};
    vector<vector<string>> result = groupWord(s);
    for (auto a : result) {
        for (auto b : a) {
            cout << b << ' ';
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

复杂度分析
（1）时间复杂度： $O (nk l o g (k))$
（2）空间复杂度： $O (nk)$
3 最长连续序列
在这里插入图片描述

/*
 * 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。
 */
#include <iostream>
#include <unordered_set>
#include <vector>

using namespace std;
int longestS(vector<int>& nums) {
    int res = 0;
    int subLength = 0;
    unordered_set<int> nums_set(nums.begin(), nums.end());
    for (auto num : nums_set) {
        if (!nums_set.count(num - 1)) {
            subLength = 1;
            while (nums_set.count(++num)) subLength++;
            res = max(res, subLength);
        }
    }
    return res;
}

int main()
{
    vector<int> nums = {100,4,200,1,3,2};
    cout << longestS(nums) << endl;
    return 0;
}

双指针
1 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。
 */
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;
void moveZeros(vector<int>& nums) {
    int slow = 0;
    for (int fast = 0; fast < nums.size(); fast++) {
        if (nums[fast] != 0) {
            swap(nums[slow++], nums[fast]);
        }
    }
}
int main()
{
    vector<int> nums = {0,1,0,3,12};
    moveZeros(nums);
    for (auto i : nums) {
        cout << i << ' ';
    }
    return 0;
}

2 盛最多水的容器

/*
 * 给定一个长度为 n 的整数数组 height 。有 n 条垂线，第 i 条线的两个端点是 (i, 0) 和 (i, height[i]) 。
 * 找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。
 * 返回容器可以储存的最大水量。
 * 说明：你不能倾斜容器。
 */
#include <iostream>
#include <limits>
#include <vector>
using namespace std;

int maxArea(vector<int> heights) {
    int left = 0;
    int right = heights.size() - 1;
    int res = INT_MIN;
    while (left < right) {
        if (heights[left] < heights[right]) {
            res = max(res, (right - left) * heights[left]);
            left++;
        } else {
            res = max(res, (right - left) * heights[right]);
            right--;
        }
    }
    return res;
}
int main()
{
    vector<int> heights = {1,8,6,2,5,4,8,3,7};
    cout << maxArea(heights) << endl;
    return 0;
}

3 三数之和

/*
 * 给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请
 * 你返回所有和为 0 且不重复的三元组。
 * 注意：答案中不可以包含重复的三元组。
 */
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;
vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
    vector<vector<int>> result;
    sort(nums.begin(), nums.end());
    for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
        if (nums[i] > 0) return result;
        if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
        int left = i + 1;
        int right = nums.size() - 1;
        while (left < right) {
            if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right--;
            else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) left++;
            else {
                result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
                while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                while (left < right && nums[right] == nums[right - 2]) right--;
                left++;
                right--;
            }
        }
    }
    return result;
}

int main()
{
    vector<int> nums = {-1,0,1,2,-1,-4};
    vector<vector<int>> res = threeSum(nums);
    for (auto a : res) {
        for (auto b : a) {
            cout << b << ' ';
        }
        cout << endl;
    }
}

4 接雨水

/*
 * 给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图，计算按此排列的柱子，下雨之后能接多少雨水。
 */
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int trap(vector<int>& height) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < height.size(); i++) {
        if (i == 0 || i == height.size() - 1) continue;
        int left = height[i];
        int right = height[i];
        for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
            if (left < height[j]) left = height[j];
        }
        for (int j = i + 1; j < height.size(); j++) {
            if (right < height[j]) right = height[j];
        }
        int h = min(left, right) - height[i];
        if (h > 0) sum += h;
    }
    return sum;
}
int main()
{
    vector<int> height = {0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1};
    cout << trap(height) << endl;
    return 0;
}

二叉树
1 二叉树的中序遍历

class Solution {
public:
    void traversal(TreeNode* node, vector<int>& vec) {
        if (node == NULL) return;
        if (node->left) traversal(node->left, vec);
        vec.push_back(node->val);
        if (node->right) traversal(node->right, vec);
    }
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> result;
        traversal(root, result);
        return result;
    }
};

2 二叉树的最大深度
递归法：

class Solution {
public:
    int maxDepth(TreeNode* root) {
        if (root == NULL) return 0;
        return 1 + max(maxDepth(root->left), maxDepth(root->right));
    }
};

迭代法：

class Solution {
public:
    int maxDepth(TreeNode* root) {
        if (root == NULL) return 0;
        queue<TreeNode*> que;
        que.push(root);
        int depth = 0;
        while (!que.empty()) {
            int size = que.size();
            depth++;
            while (size--) {
                TreeNode* node = que.front();
                que.pop();
                if (node->left) que.push(node->left);
                if (node->right) que.push(node->right);
            }
        }
        return depth;
    }
};

3 翻转二叉树

class Solution {
public:
    TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {
        if (root == NULL) return root;
        swap(root->left, root->right);
        if (root->left) invertTree(root->left);
        if (root->right) invertTree(root->right);
        return root;
    }
};

4 对称二叉树

class Solution {
public:
    bool compare(TreeNode* left, TreeNode* right) {
        if (left != NULL && right == NULL) return false;
        else if (left == NULL && right != NULL) return false;
        else if (left == NULL && right == NULL) return true;
        else if (left->val != right->val) return false;
        bool outside = compare(left->left, right->right);
        bool inside = compare(left->right, right->left);
        return outside && inside;
    }
    bool isSymmetric(TreeNode* root) {
        if (root == NULL) return true;
        return compare(root->left, root->right);
    }
};

5 二叉树的直径

class Solution {
public:
    int ans;
    int depth(TreeNode* node) {
        if (node == NULL) return 0;
        int left = depth(node->left);
        int right = depth(node->right);
        ans = max(ans, left + right + 1);
        return max(left, right) + 1;
    }
    int diameterOfBinaryTree(TreeNode* root) {
        ans = 1;
        depth(root);
        return ans - 1;
    }
};

6 二叉树的层序遍历

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> result;
        if (root == NULL) return result;
        queue<TreeNode*> que;
        que.push(root);
        while (!que.empty()) {
            int size = que.size();
            vector<int> vec;
            while (size--) {
                TreeNode* node = que.front();
                que.pop();
                vec.push_back(node->val);
                if (node->left) que.push(node->left);
                if (node->right) que.push(node->right);
            }
            result.push_back(vec);
        }
        return result;
    }
};