240422 leetcode exercises

@jarringslee

文章目录

240422 leetcode exercises
- [237. 删除链表中的节点](https://leetcode.cn/problems/delete-node-in-a-linked-list/)
- - 🔁节点覆盖法
- [392. 判断子序列](https://leetcode.cn/problems/is-subsequence/)
- - 🔁直接遍历
  - 🔁动归预处理
- [LCR 136. 删除链表的节点](https://leetcode.cn/problems/shan-chu-lian-biao-de-jie-dian-lcof/)
- - 🔁直接遍历

237. 删除链表中的节点

有一个单链表的 head，我们想删除它其中的一个节点 node。

给你一个需要删除的节点 node 。你将 无法访问 第一个节点 head。

链表的所有值都是 唯一的，并且保证给定的节点 node 不是链表中的最后一个节点。

删除给定的节点。注意，删除节点并不是指从内存中删除它。这里的意思是：

给定节点的值不应该存在于链表中。
链表中的节点数应该减少 1。
node 前面的所有值顺序相同。
node 后面的所有值顺序相同。

他是想说什么意思呢，就是在不给你整个链表的情况下，让你根据这个值来将这个节点删除。

题目要求我们的函数被调用后输出整个链表，而我们又注意到所写函数是void类型，所以我们只需要执行删除该节点的操作即可。

如果毫无思路，我们可以回忆一下删除链表的原理：

让上一个结点的next指针直接指向下一个节点。

由于我们需要对链表进行遍历，才能获得前驱指针并执行上述操作。但是这里我们根本无法获取前驱指针。但是我们写的函数又不需要我们返回链表，所以如果让当前节点的值直接变成下一结点的值，也就是覆盖下一个节点，是不是就等价于删除了当前节点呢？

🔁节点覆盖法

假设链表在内存中是这样的（箭头表示 next 指针）：

 → [ A | * ] → [ B | * ] → [ C | * ] → …
             ↑
       题目给出的node

[A|*] 表示当前节点的 val = A，next 指向下一个节点。
node 指针正指向值为 A 的节点，我们删掉它。

void deleteNode(struct ListNode* node) {
    *node = *node -> next; //哈哈就一行。
}

这一行等价于同时做了两件事：

node->val  = node->next->val;    // 把后继节点的值 B 复制到当前节点
node->next = node->next->next;   // 把后继节点的 next 指针复制过来

我们看看这个操作带来了什么样的影响：

操作前
```
[ A | -> X ]   [ B | -> Y ]
   node           next_node
```
- node->val = A
- node->next 指向下一个节点（值 B）
执行 *node = *node->next;
- node->val 变成了 B
- node->next 变成了 node->next->next（即原来 B 的 next，指向 C）
操作后
```
[ B | -> Y ]   [ B | -> Y ]  
  node         (原 B 节点，已被孤立)
```
现在的链表里，从 …→node 开始
```
… → [ B | * ] → [ C | * ] → …
```
——等价于把原来的 B 节点直接「搬到」A 的位置，然后把原 B 节点从链表里跳过去了。

这道题通过 复制后继节点 到当前节点，再跳过后继，实现了在不知道前驱的情况下删除节点的目标。关键一句 *node = *node->next;，相当于同时做了赋值 val 和重连 next，从链表逻辑上删掉了下一节点。

我简直是天才。

392. 判断子序列

给定字符串 s 和 t ，判断 s 是否为 t 的子序列。

字符串的一个子序列是原始字符串删除一些（也可以不删除）字符而不改变剩余字符相对位置形成的新字符串。（例如，"ace"是"abcde"的一个子序列，而"aec"不是）。

进阶：

如果有大量输入的 S，称作 S1, S2, … , Sk 其中 k >= 10亿，你需要依次检查它们是否为 T 的子序列。在这种情况下，你会怎样改变代码？

示例 1：
输入：s = "abc", t = "ahbgdc"
输出：true
示例 2：
输入：s = "axc", t = "ahbgdc"
输出：false

乍一看以为是包含字符串的问题，结果仔细一看，发现如果子序列的所有字符能被给出序列顺序地包含就符合条件。那么单次遍历的话就会简单很多。

🔁直接遍历

直接建立循环直接进行比较。

bool isSubsequence(char* s, char* t) {
    if (s[0] == '\0') return true;//排除空字符串情况
    int i = 0;
    for (int j = 0; t[j] != '\0'; j++){ //外循环移动大串
        if (s[i] == t[j]) i++;//如果发现该位置与小串相等，小串移动
        if (s[i] == '\0') return true;//循环内移动完了就成功
    }
    return false;
}

但是题目又说， “当 t 很长、要对它执行大量（10亿）子序列判断查询”，在这种变态情况下，我们想刚才那样愚蠢地遍历好像是有点笨拙了。但倘若我预处理目标串 t，一次性记录好从每个位置往后字符 a…z 下次出现的位置，然后再用这个表快速「跳跃式」地在 t 中定位每个要匹配的 s[j]，阁下又该如何应对？

🔁动归预处理

1. What is nxt?

我们使用 (n+1)×26 的二维整型数组，用来存储 “从位置 i 开始，字母 'a'+c 下一次出现的位置”（其中 0 ≤ i ≤ n，0 ≤ c < 26）。

nxt[i][c] 的含义是，在字符串 t 中，从下标 i（包含）往后，第一个字符等于 'a'+c 的位置索引；
如果再也不出现，即t 中再也没有字符 ('a'+c)，我们就把它设为 n（一个「越界」值）。

int (*nxt)[SIGMA] = malloc((n + 1) * sizeof(int[SIGMA]));

如果 t 中再也没有字符 ('a'+c)，我们就把它设为 n（一个「越界」值）。

这样，查找 “从位置 i 往后，‘x’ 下次出现在哪里” 就只需要读 nxt[i]['x'-'a'] 一次，时间 O(1)。

2. 构造 nxt 表

初始化末尾行
```
for (int j = 0; j < SIGMA; j++) {
    nxt[n][j] = n;
}
```
位置 n 之后没有任何字符，所有字母的「下次出现」都标记为 n。

自底向上填表

for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
    // 先拷贝后一行：默认后续出现位置和 i+1 一样
    memcpy(nxt[i], nxt[i + 1], SIGMA * sizeof(int));
    // 然后把 t[i] 这一个字符的“下次出现”位置修正为 i 自己
    nxt[i][t[i] - 'a'] = i;
}

“如果我在 i+1 后面第一次见到 c，位置是谁？” → nxt[i+1][c]
“但如果 t[i] 本身就是 c，就应该最近出现的位置是 i” → 覆盖 nxt[i][c] = i
最终，nxt[0][c] 恰好告诉我们「整个串中第一次出现 c 的位置」。

3. 用 nxt 快速匹配子序列

int i = -1;
for (int j = 0; s[j] && i < n; j++) {
    // 在 t 中，从 i+1 开始，寻找 s[j] 下一个出现的位置
    i = nxt[i + 1][s[j] - 'a'];
}
return i < n;

我们用 i 记录上一次匹配到 t 的哪个位置。若初始 i = -1，表示还没匹配过任何字符；要找下一个，就从 i+1 = 0 开始搜。对于对每个 s[j]，我们先计算 c = s[j]-'a'，再读 pos = nxt[i+1][c]。

如果 pos < n，说明在 t 中找到了，就把 i = pos，继续下一个 s[j+1]。

如果 pos == n，说明找不到，就会让 i >= n ，循环后自然跳出，最后 return false。

整个过程只做了 |s| 步 O(1) 的跳跃查询，匹配结束后检查 i < n 即可判断 s 是否完全匹配为子序列。

时间和空间复杂度

预处理
时间：构造 nxt 需要做 n+1 行，每行拷贝 26 个整数 → O(26·n) ≈ O(n)。
空间：存 (n+1)×26 个 int → O(n·Σ)，这里 Σ=26。

匹配阶段
时间：遍历 s 一次，每步 O(1) 查表 → O(|s|)。

对于极多次查询同一个 t 是否包含不同 s 的变态情况，这种预处理 + 跳表的方法尤其高效。

LCR 136. 删除链表的节点

给定单向链表的头指针和一个要删除的节点的值，定义一个函数删除该节点。

返回删除后的链表的头节点。

示例 1：
输入：head = [4,5,1,9], val = 5
输出：[4,1,9]
解释：给定你链表中值为 5 的第二个节点，那么在调用了你的函数之后，该链表应变为 4 -> 1 -> 9.
示例 2：
输入：head = [4,5,1,9], val = 1
输出：[4,5,9]
解释：给定你链表中值为 1 的第三个节点，那么在调用了你的函数之后，该链表应变为 4 -> 5 -> 9.

我们使用前去节点遍历的方法来找到需要删除的值。

🔁直接遍历

首先去掉目标只在头结点的情况。

我们让前驱指针在下个节点的指针不指向空和下个节点的值不等于目标值的情况下向前移动，在题目保证数据的情况下，一定会在指针走向尽头之前因为找到目标值而跳出这个循环。这时候我们让前驱指针所在的节点的next指针直接指向下一个节点的next指针，也就是下下一个节点的地址。

struct ListNode* deleteNode(struct ListNode* head, int val) {
    if (head -> val == val) return head -> next;
    struct ListNode* prev = head;
//不满足条件就遍历
    while( (prev -> next != NULL) && (prev -> next -> val != val)) prev = prev -> next;
//找到目标值就删
    if (prev -> next != NULL) prev -> next = prev -> next -> next; 

    return head;
}