力扣爆刷第155天之TOP100五连刷41-45（下一个排列、正序数组中位数、归并排序链表）

一、31. 下一个排列

题目链接：https://leetcode.cn/problems/next-permutation/description/
思路：求下一个排列，本意就是字典序，举个例子，如果1、6、5、4、3、2的下个排列就是2、1、3、4、5、6，如果是3、2、1那么下一个排序是1、2、3，这类题目要结合图像来做，所以可以看的出来，要找的是一个转折点，从右向左寻找第一个凸起点，然后把凸起点右边的第一个大于凸起点左边的值进行交换，然后把凸起点开始到结尾的元素都翻转即可。
从下面这个图好好体会。

class Solution {
    public void nextPermutation(int[] nums) {
        if(nums.length == 1) return ;
        int len = nums.length, k = len-1;
        for(int i = len-2; i >= 0; i--) {
            if(nums[i] < nums[k]) {
                break;
            }
            k--;
        }
        if(k == 0) {
            reverse(nums, 0, len-1);
            return;
        }

        for(int i = len-1; i > k-1; i--) {
            if(nums[i] > nums[k-1]) {
                int t = nums[k-1];
                nums[k-1] = nums[i];
                nums[i] = t;
                reverse(nums, k, len-1);
                break;
            }
        }

    }

    void reverse(int[] nums, int i, int j) {
        while(i < j) {
            int t = nums[i];
            nums[i] = nums[j];
            nums[j] = t;
            i++;
            j--;
        }
    }
}

二、4. 寻找两个正序数组的中位数

题目链接：https://leetcode.cn/problems/median-of-two-sorted-arrays/description/
思路：寻找两个正序数组的中位数，如果向时间复杂度达到log(n + m)，解法比较复杂，但是要达到o(n)还是比较简单的，只需要比较并计数即可，从头比较大小，达到总数的二分之一的位置，自然是中位数。

class Solution {
    public double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
        int left = 0, right = 0, n = nums1.length, m = nums2.length;
        int i = 0, j = 0;
        for(int k = 0; k <= (m+n)/2; k++) {
            left = right;
            if((i < n) && (j >= m || nums1[i] < nums2[j])) {
                right = nums1[i++];
            }else {
                right = nums2[j++];
            }
        }
        
        return (m+n) % 2 == 0 ? (left + right) / 2.0 : right;
    }
}

三、232. 用栈实现队列

题目链接：https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks/description/
思路：这也是经典题目了，用栈实现队列，需要使用两个栈，一个栈专门用来放入元素，一个栈专门用来拿出元素。
只要有元素要添加就加入第一个栈中，只要有元素要出队，都从第二个栈里出，但第二个栈如果空了，就把第一个栈内的所有元素都加入到第二个栈中，正好把先进后出，倒腾了两次，变成了先进先出了。

class MyQueue {
    LinkedList<Integer> stack1 = new LinkedList<>();
    LinkedList<Integer> stack2 = new LinkedList<>();
    public MyQueue() {
        
    }

    public void push(int x) {
        stack1.push(x);
    }

    public int pop() {
        if(stack2.isEmpty()) {
            while(!stack1.isEmpty()) stack2.push(stack1.pop());
        }
        return stack2.pop();
    }

    public int peek() {
        if(stack2.isEmpty()) {
            while(!stack1.isEmpty()) stack2.push(stack1.pop());
        }
        return stack2.peek();
    }

    public boolean empty() {
        return stack1.isEmpty() && stack2.isEmpty();
    }
}

四、148. 排序链表

题目链接：https://leetcode.cn/problems/sort-list/description/
思路：排序链表，使用归并排序，只需要先递归分割链表成单个节点，然后再归并单个节点即可。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode sortList(ListNode head) {
        return cutList(head, null);
    }

    
    ListNode cutList(ListNode start, ListNode end) {
        if(start == null) return start;
        if(start.next == end) {
            start.next = null;
            return start;
        }
        ListNode slow = start, fast = start;
        while(fast != end) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
            if(fast != end) {
                fast = fast.next;
            }
        }
        ListNode left = cutList(start, slow);
        ListNode right = cutList(slow, end);
        return merge(left, right);
    }
    
    ListNode merge(ListNode root1, ListNode root2) {
        ListNode root = new ListNode();
        ListNode p = root;
        while(root1 != null && root2 != null) {
            if(root1.val < root2.val) {
                p.next = root1;
                root1 = root1.next;
            }else{
                p.next = root2;
                root2 = root2.next;
            }
            p = p.next;
        }
        if(root1 != null) p.next = root1;
        if(root2 != null) p.next = root2;
        return root.next;
    }
}

五、69. x 的平方根

题目链接：https://leetcode.cn/problems/sqrtx/description/
思路：直接二分查找，没什么好说的。但注意不要用乘法，尽量用除非和减法。

class Solution {
    public int mySqrt(int x) {
        if(x <= 1) return x;
        int left = 1, right = x/2;
        while(left <= right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            int t = x/mid;
            if(t == mid) return mid;
            else if(mid < t) left = mid+1;
            else right = mid-1;
        }
        return right;
    }
}