算法刷题-四数之和、缺失的第一个正数、N 皇后

news2024/12/23 13:01:59

文章目录

- 四数之和
- 缺失的第一个正数
- N 皇后

四数之和

给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。
**注意：**答案中不可以包含重复的四元组。

示例 1：

输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]

示例 2：

输入：nums = [], target = 0
输出：[]

提示：

0 <= nums.length <= 200
-109 <= nums[i] <= 109
-109 <= target <= 109

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        long l_target = target;
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> results = new ArrayList<>();
        int N = nums.length;
        for (int i = 0; i < N - 3; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
                continue;
            for (int j = i + 1; j < N - 2; j++) {
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1])
                    continue;
                for (int k = j + 1, l = N - 1; k < l; k++) {
                    if (k > j + 1 && nums[k] == nums[k - 1])
                        continue;
                    while (k < l && (l_target - nums[i] - nums[j] - nums[k] - nums[l]) < 0) {
                        l--;
                    }
                    if (k >= l) {
                        break;
                    }
                    if ((target - nums[i] - nums[j] - nums[k] - nums[l]) == 0) {
                        List<Integer> item = new ArrayList<>();
                        item.add(nums[i]);
                        item.add(nums[j]);
                        item.add(nums[k]);
                        item.add(nums[l]);
                        results.add(item);
                    }
                }
            }
        }
        return results;
    }
}

缺失的第一个正数

给你一个未排序的整数数组 nums ，请你找出其中没有出现的最小的正整数。

**进阶：**你可以实现时间复杂度为 O(n) 并且只使用常数级别额外空间的解决方案吗？

示例 1：

输入：nums = [1,2,0]
输出：3

示例 2：

输入：nums = [3,4,-1,1]
输出：2

示例 3：

输入：nums = [7,8,9,11,12]
输出：1

提示：

0 <= nums.length <= 300
-231 <= nums[i] <= 231 - 1

以下程序实现了这一功能，请你填补空白处内容：

class Solution {
	public int firstMissingPositive(int[] nums) {
		int n = nums.length;
		int contains = 0;
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			if (nums[i] == 1) {
				contains++;
				break;
			}
		}
		if (contains == 0) {
			return 1;
		}
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			_________________;
		}
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			int a = Math.abs(nums[i]);
			nums[a - 1] = -Math.abs(nums[a - 1]);
		}
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			if (nums[i] > 0) {
				return i + 1;
			}
		}
		return n + 1;
	}
}

答案：

if ((nums[i] <= 0) || (nums[i] > n)) {
	nums[i] = 1;
}

N 皇后

n 皇后问题 研究的是如何将 n 个皇后放置在 n×n 的棋盘上，并且使皇后彼此之间不能相互攻击。
给你一个整数 n ，返回所有不同的 n_ _皇后问题 的解决方案。
在这里插入图片描述
每一种解法包含一个不同的 n 皇后问题 的棋子放置方案，该方案中 ‘Q’ 和 ‘.’ 分别代表了皇后和空位。

示例 1：

输入：n = 4
输出：[[".Q..","...Q","Q...","..Q."],["..Q.","Q...","...Q",".Q.."]]
解释：如上图所示，4 皇后问题存在两个不同的解法。

示例 2：

提示：

1 <= n <= 9
皇后彼此不能相互攻击，也就是说：任何两个皇后都不能处于同一条横行、纵行或斜线上。

以下程序实现了这一功能，请你填补空白处内容：

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
public class Solution {
	public List<List<String>> solveNQueens(int n) {
		List<List<String>> res = new ArrayList<List<String>>();
		int[] queenList = new int[n];
		placeQueen(queenList, 0, n, res);
		return res;
	}
	private void placeQueen(int[] queenList, int row, int n, List<List<String>> res) {
		if (row == n) {
			ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
			for (int i = 0; i < n; i++) {
				String str = "";
				for (int col = 0; col < n; col++) {
					if (queenList[i] == col) {
						str += "Q";
					} else {
						str += ".";
					}
				}
				list.add(str);
			}
			res.add(list);
		}
		for (int col = 0; col < n; col++) {
			if (isValid(queenList, row, col)) {
				queenList[row] = col;
				________________________;
			}
		}
	}
	private boolean isValid(int[] queenList, int row, int col) {
		for (int i = 0; i < row; i++) {
			int pos = queenList[i];
			if (pos == col) {
				return false;
			}
			if (pos + row - i == col) {
				return false;
			}
			if (pos - row + i == col) {
				return false;
			}
		}
		return true;
	}
}