283.移动零
题目链接:移动零
题目描述: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。
解题思路:
创建两个指针 i 和 j,第一次遍历的时候指针 j 用来记录当前有多少 非0 元素。即遍历的时候每遇到一个 非0 元素就将其往数组左边挪,第一次遍历完后,j 指针的下标就指向了最后一个 非0 元素下标。
第二次遍历的时候,起始位置就从 j 开始到结束,将剩下的这段区域内的元素全部置为 0。
class Solution {
public:
void moveZeroes(vector<int>& nums) {
int left = 0;
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
if (nums[i] != 0) {
nums[left++] = nums[i];
}
}
for (int i = left; i < nums.size(); i++) {
nums[i] = 0;
}
}
};
- 时间复杂度:O(n)
- 空间复杂度:O(1)
11.盛最多水的容器
题目链接:盛最多水的容器
题目描述: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。
解题思路:
设两指针i和j,对应的水槽板高度为h[i]和h[j],此状态下水槽面积为 S(i,j)。由于可容纳水的高度由两板中的 短板 决定,因此可得如下 面积公式 :
S(i,j)=min(h[i],h[j])×(j−i)
如果暴力解法就是使用两层for循环分别遍历i和j,遍历所有情况得到最大存水量。使用双指针的意义就在于可以去掉一些没必要遍历的情况。
在每个状态下,无论长板或短板向中间收窄一格,都会导致水槽 底边宽度 −1变短:
若向内 移动短板 ,水槽的短板 min(h[i],h[j]) 可能变大,因此下个水槽的面积 可能增大 。
若向内 移动长板 ,水槽的短板min(h[i],h[j]) 不变或变小,因此下个水槽的面积 一定变小 。
因此,初始化双指针分列水槽左右两端,循环每轮将短板向内移动一格,并更新面积最大值,直到两指针相遇时跳出;即可获得最大面积。
class Solution {
public:
int maxArea(vector<int>& height) {
int left = 0;
int right = height.size() - 1;
int result = 0;
while (left < right) {
int count = min(height[left], height[right]) * (right - left);
result = max(result,count);
if (height[left] < height[right])
left++;
else
right--;
}
return result;
}
};
15.三数之和
题目链接:三数之和
题目描述: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。
解题思路:
首先将数组排序,然后有一层for循环,i从下标0的地方开始,同时定一个下标left 定义在i+1的位置上,定义下标right 在数组结尾的位置上。
依然还是在数组中找到 abc 使得a + b +c =0,我们这里相当于 a = nums[i],b = nums[left],c = nums[right]。
接下来如何移动left 和right呢, 如果nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0 就说明 此时三数之和大了,因为数组是排序后了,所以right下标就应该向左移动,这样才能让三数之和小一些。
如果 nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0 说明 此时 三数之和小了,left 就向右移动,才能让三数之和大一些,直到left与right相遇为止。
class Solution {
public:
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)
break;
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
continue;
int left = i + 1;
int right = nums.size() - 1;
while (left < right) {
int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
if (sum < 0)
left++;
else if (sum > 0)
right--;
else {
result.push_back({nums[i], nums[left], nums[right]});
while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
left++;
}
while (left < right && nums[right] == nums[left - 1]) {
right--;
}
left++;
right--;
}
}
}
return result;
}
};
42. 接雨水
题目链接:接雨水
题目描述: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。
解题思路:
对于下标 i,下雨后水能到达的最大高度等于下标 i 两边的最大高度的最小值,下标 i处能接的雨水量等于下标 i处的水能到达的最大高度减去 height[i]。
维护两个指针 left 和 right,以及两个变量 leftMax 和 rightMax,初始时 left=0,right=n—1, leftMax, rightMax=0。指针 left 只会向右移动,指针 right 只会向左移动,在移动指针的过程中维护两个变量 leftMax 和 rightMax 的值。
当两个指针没有相遇时,进行如下操作:
使用 height[left] 和 height[right] 的值更新 leftMax 和 rightMax 的值;
- 如果leftMax < rightMax,下标 left 处能接的雨水量等于leftMax - height[left],将下标 left处能接的雨水量加到能接的雨水总量,然后将 left 加1(即向右移动一位);
- 如果leftMax ≥ rightMax,下标 right处能接的雨水量等于rightMax - height[right],将下标 right处能接的雨水量加到能接的雨水总量,然后将 right 减1(即向左移动一位)。
当两个指针相遇时,即可得到能接的雨水总量。
class Solution {
public:
int trap(vector<int>& height) {
int result = 0;
int left = 0, right = height.size() - 1;
int leftMax = 0, rightMax = 0;
while (left < right) {
leftMax = max(leftMax, height[left]);
rightMax = max(rightMax, height[right]);
if (leftMax < rightMax) {
result += leftMax - height[left];
left++;
} else {
result += rightMax - height[right];
right--;
}
}
return result;
}
};