704. 二分查找
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给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target ，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
输出: 4
解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4
解题思路
- 不断更新左边和右边边界的值，搜索范围变小，更加精确。
Java实现
class Solution {
public int search(int[] nums, int target) {
int left = 0;
int right = nums.length - 1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] == target) {
return mid;
} else if (nums[mid] > target) {
right = mid - 1;
} else {
left = mid + 1;
}
}
return -1;
}
}
27. 移除元素
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给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。
不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。
元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
解题思路
- 暴力解决，就是发现元素，则将所有后面的移动
- 快慢指针，慢指针永远标识的是不等于该元素的数据集合。
- 双向指针，这个算比较难的。找到左边第一个为val的元素，找到右边第一个不为val的元素，右边的替换左边。左边的元素都是不为val的元素。（元素的顺序可以改变）
Java实现
暴力解法，O(n^2)
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int size = nums.length;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (nums[i] == val) {
for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
nums[j - 1] = nums[j];
}
i--;
size--;
}
}
return size;
}
}
快慢指针
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int slow = 0;
for (int fast = 0; fast < nums.length; fast++) {
if (nums[fast] != val) {
nums[slow] = nums[fast];
slow++;
}
}
return slow;
}
}
双向指针
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int left = 0;
int right = nums.length - 1;
while (left <= right) {
while (left <= right && nums[left] != val) {
left++;
}
while (left <= right && nums[right] == val) {
right--;
}
// 将右边不等于val的元素覆盖左边等于val的元素
if (left < right) {
nums[left] = nums[right];
left++;
right--;
}
}
return left;
}
}
977.有序数组的平方
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给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums，返回 每个数字的平方 组成的新数组，要求也按 非递减顺序 排序。
输入：nums = [-4,-1,0,3,10]
输出：[0,1,9,16,100]
解释：平方后，数组变为 [16,1,0,9,100]
排序后，数组变为 [0,1,9,16,100]
解题思路
- 不断获取最左边和最右边的元素，两者比较选择最大，放置到新数组的最右边。
Java实现
class Solution {
public int[] sortedSquares(int[] nums) {
int left = 0;
int right = nums.length - 1;
int[] res = new int[nums.length];
int index = nums.length - 1;
while (left <= right) {
if (Math.abs(nums[left]) > Math.abs(nums[right])) {
res[index] = nums[left] * nums[left];
left++;
index--;
} else {
res[index] = nums[right] * nums[right];
right--;
index--;
}
}
return res;
}
}
209.长度最小的子数组
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给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 target 。
找出该数组中满足其和 ≥ target 的长度最小的 连续子数组 [numsl, numsl+1, ..., numsr-1, numsr] ，并返回其长度**。**如果不存在符合条件的子数组，返回 0 。
输入：target = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]
输出：2
解释：子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。
解题思路
- 使用滑动窗口来解决，通过不断收缩窗口的大小，来保证子数组是最小长度。
Java实现
class Solution {
public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
int left = 0;
int sum = 0;
int len = Integer.MAX_VALUE;
for (int right = 0; right < nums.length; right++) {
sum += nums[right];
while (sum >= target) {
int subLen = (right - left) + 1;
len = Math.min(subLen, len);
sum -= nums[left];
left++;
}
}
return len == Integer.MAX_VALUE ? 0 : len;
}
}
54.螺旋矩阵
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给你一个 m 行 n 列的矩阵 matrix ，请按照 顺时针螺旋顺序 ，返回矩阵中的所有元素。
输入：matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出：[1,2,3,6,9,8,7,4,5]
解题思路
- m行n列，如果
Math.min(m, n)%2!=0，中间一行需要额外处理。 - loop表示要循环多少次。i和j需要走多少步，是
总长度-start+1-循环次数*2
Java实现
版本1：
class Solution {
public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
List<Integer> res = new ArrayList<>();
int m = matrix.length;// 高度
int n = matrix[0].length; //宽度
int loop = Math.min(m, n) / 2;
int start = 0;
int i, j;
int offset = 1;
int mid = Math.min(m, n) / 2;
while (loop > 0) {
for (j = start; j < start + n - offset; j++) {
res.add(matrix[start][j]);
}
for (i = start; i < start + m - offset; i++) {
res.add(matrix[i][j]);
}
for (; j > start; j--) {
res.add(matrix[i][j]);
}
for (; i > start; i--) {
res.add(matrix[i][j]);
}
start++;
loop--;
offset += 2;
}
if (Math.min(m, n) % 2 != 0) {
//深度更大
if (m > n) {
for (j = mid; j < mid + m - n + 1; ++j) {
res.add(matrix[j][mid]);
}
} else {
//宽度更大。添加中间行数的数据。
for (i = mid; i < mid + n - m + 1; ++i) {
res.add(matrix[mid][i]);
}
}
}
return res;
}
}
版本2：
class Solution {
public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
List<Integer> res = new ArrayList<>();
int m = matrix.length;// 高度
int n = matrix[0].length; //宽度
int loopCount = Math.min(m, n) / 2;
int start = 0;
int i, j;
int loop = 0;
int mid = Math.min(m, n) / 2;
while (loop < loopCount) {
for (j = start; j < start + n - loop * 2 - 1; j++) {
res.add(matrix[start][j]);
}
for (i = start; i < start + m - loop * 2 - 1; i++) {
res.add(matrix[i][j]);
}
for (; j > start; j--) {
res.add(matrix[i][j]);
}
for (; i > start; i--) {
res.add(matrix[i][j]);
}
start++;
loop++;
}
if (Math.min(m, n) % 2 != 0) {
//深度更大
if (m > n) {
for (j = mid; j < mid + m - n + 1; ++j) {
res.add(matrix[j][mid]);
}
} else {
//宽度更大。添加中间行数的数据。
for (i = mid; i < mid + n - m + 1; ++i) {
res.add(matrix[mid][i]);
}
}
}
return res;
}
}
59.螺旋矩阵II
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给你一个正整数 n ，生成一个包含 1 到 n2 所有元素，且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix 。
输入：n = 3
输出：[[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]
解题思路
- 循环只能循环
n / 2次 - count随着遍历坐标，不断累增
- 遍历上边，右边，下边，左边。随着循环的深入，遍历的长度也在减少。
Java实现
class Solution {
public int[][] generateMatrix(int n) {
int loop = 0;
int[][] res = new int[n][n];
int start = 0;
int count = 1;
int i, j;
while (loop++ < n / 2) {
//从左到右
for (j = start; j < n - loop; j++) {
res[start][j] = count++;
}
//从上到下
for (i = start; i < n - loop; i++) {
res[i][j] = count++;
}
for (; j >= loop; j--) {
res[i][j] = count++;
}
// 模拟左侧从下到上
for (; i >= loop; i--) {
res[i][j] = count++;
}
start++;
}
if (n % 2 == 1) {
res[start][start] = count;
}
return res;
}
}
