105. Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal105. Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal

题意：根据前序遍历和中序遍历来构造二叉树

我的思路

要用递归造树，要同时递归左子树和右子树，造树需要左边边界和右边边界

build函数有树的跟指针，前序的有左边边界和右边边界，中序的左边边界和右边边界

如果l>r return；因为是先序遍历，所以左子树是先序的第一个，先构造了；

不会做不会做

标答

上面标粗的部分是正确的，构造就在递归的时候构造，不用把树的根作为指针放到参数里面

之后就是搞清楚pl，pr和ir，il就可以了【做着做着居然做出来了！！】

例子：前序[3，0，9，4，6，2，5，7，8，1]

中序[4，9，6，0，2，3，5，8，7，1]

显而易见，左子树的pl是pl+1；左子树的il是il；左子树的ir是pos-1；

显而易见，右子树的pr=pr；右子树的il是pos+1；右子树的ir是ir

左子树是[ il，pos-1]的长度，所以pr=pl+1+pos-1-li=pl+pos-li；

右子树是[pos+1,ir]的长度，所以pl=左子树的pr+1=pl+pos-li+1

=pr-(ir-pos-1)=pr-ir+pos+1

代码 Runtime 30 ms Beats 34.48% Memory 25.9 MB Beats 73.83%

class Solution {
public:
    TreeNode*build(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder,int pl,int pr,int il,int ir){
        if(il>ir)return NULL;
        TreeNode *root=new TreeNode(preorder[pl]);
        int pos;//为了找到il和ir
        for(int i=il;i<=ir;i++)
            if(inorder[i]==preorder[pl]){pos=i;break;}
        root->left=build(preorder,inorder,pl+1,pl+pos-il,il,pos-1);
        root->right=build(preorder,inorder,pr-ir+pos+1,pr,pos+1,ir);
        return root;
    }
    TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        int n=preorder.size()-1;
        TreeNode *root=NULL;
        return build(preorder,inorder,0,n,0,n);
    }
};

标答优化 map

题目中有这样一条preorder and inorder consist of unique values.

所以可以用map来减少中序查找的时间消耗

传递参数的时候可以省略前序序号的传递，或者说只需要一个pl就可以了，传递的时候函数参数为il和ir

代码 Runtime13 ms Beats 79.95% Memory26.3 MB Beats 58.43%

class Solution {
public:
    unordered_map<int,int>mp;
    int pre=0;
    TreeNode* build(vector<int>& preorder,int l,int r){
        if (l>r) return NULL;
        int mid=preorder[pre++];
        TreeNode * root=new TreeNode(mid);
        int pos=mp[mid];
        root->left=build(preorder,l,pos-1);
        root->right=build(preorder,pos+1,r);
        return root;
    }
    TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        int n=inorder.size()-1;
        for(int i=0;i<=n;i++) mp[inorder[i]]=i;//中序序列的这个数字排在第几个序号
        return build(preorder,0,n);
    }
};

114. Flatten Binary Tree to Linked List

题意：

我的思路

先序索引，但我不会写；看了答案后至少有一点是对的，就是先递归，两个递归后在做事情

标答递归

分为4种情况：1只有左边的，2只有右边的，3都没有的，4都有的

首先是第一种情况，假设现在root是1这个结点【56当它不存在】，234按照道理都已经建好了；只需要root->right=root->left; root->left=NULL;就可以了

第二种情况，假设节点是5，6按道理都建好了，其实5放着不动就好了

第三种情况就先不管

第四种情况，假设节点是2，34按道理都建好了，首先要把右子树空出来，right=root->right; root->right=root->left;root->left=NULL; 这时候还需要处理原来在右子树上的结点。因为原先左子树上的都是处理好的链表，所以只要找到原先左子树上的最后一个节点，把这最后一个节点连上去就可以了

代码递归 Runtime 5 ms Beats 59.24% Memory 12.7 MB Beats 30.44%

class Solution {
public:
    void flatten(TreeNode* root) {
        if(root==NULL)return;
        flatten(root->left);
        flatten(root->right);
        if(root->left){
            TreeNode* right=root->right;
            root->right=root->left;
            root->left=NULL;
            while(root->right)root=root->right;
            root->right=right;
        }
    }
};

标答循环

首先如果root是空的话就返回；如果当前指针有左指针，先将pre指向左指针指向的位置；pre来到左指正的最右边，左指针的最右边指向当前指针的右边，再把原来右指针指向左指针的位置，左指针置为空；如下图所示，总之就是一点一点挪过去

代码 Runtime 3 ms Beats 88.18% Memory12.7 MB Beats 61.31%

class Solution {
public:
    void flatten(TreeNode* root) {
        if(root == NULL) return;
        TreeNode *curr = root;
        while(curr){
            if(curr->left){
                TreeNode *pre = curr->left;
                while(pre->right) pre = pre->right;
                pre->right = curr->right;
                curr->right = curr->left;
                curr->left = NULL;
            }
            curr = curr->right;
        }
    }
};

标答优化

注意这里是先递归右边，相当于（我一开始想的）先到右边的尽头，之后那前一个来接上的想法【最后没写出来】

注意这里递归的顺序，学着点！！

先递归到6，这时6的右指针是prev也就是空，左指针是空，prev是6

接下来是5，5的右指针是prev也就是6，左指针是空，prev是5

接下来是4，4的右指针是prev也就是5，左指针是空，prev是4

接下来是3，3的右指针是prev也就是4，左指针是空，prev是3

……

于是就完成了

代码 Runtime 0 ms Beats 100% Memory12.7 MB Beats 30.44%

class Solution {
public:
TreeNode* prev = NULL; 
    void flatten(TreeNode* root) {
        if(!root) return;
        flatten(root->right);
        flatten(root->left);
        root->right = prev;
        root->left = NULL;
        prev = root;
    }
};

118. Pascal's Triangle

题意：

我的思路

用动态规划（？），第x层有x个数字，dp[x][0]=1，dp[x][x-1]=0，dp[x][i]=dp[x-1][i-1]+dp[x-1][i]

代码 Runtime 4 ms Beats 29.4% Memory 6.9 MB Beats 18.4%

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> generate(int num) {
        if(num==1)return {{1}};
        if(num==2)return {{1},{1,1}};
        vector<vector<int>> ans={{1},{1,1}};int temp=0;
        for(int x=3;x<=num;x++){//一共num层
            vector<int> sol;sol.push_back(1);
            for(int i=1;i<x-1;i++){
                temp=ans[x-2][i-1]+ans[x-2][i];
                sol.push_back(temp);
            }
            sol.push_back(1);
            ans.push_back(sol);
        }
        return ans;
    }
};

标答优化

简而言之，就是用一维数组代替了二维数组，实现了相加提速

代码 Runtime 0 ms Beats 100% Memory 6.7 MB Beats 78.55%

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> generate(int numRows) {
        vector<vector<int>>ans;
        ans.push_back({1});
        for(int i=0;i<numRows-1;i++){
         vector<int> tem=ans.back();//{1}
         vector<int> v(tem.size()+1);//开空间
         for(int i=0;i<=tem.size();i++){
            if(i==0){
                v[i]=tem[0];continue;//1
            }
            if(i==tem.size())//1
                v[i]=tem[tem.size()-1];
            else
                v[i]=tem[i-1]+tem[i];
         }
         ans.push_back(v);
        }
        return ans;
    }
};

121. Best Time to Buy and Sell Stock

题意：给出每天袜子的价格，只能选一天买袜子，只能选一天卖袜子，求利润最大

我的思路

用vector或者deque模拟单调栈？当要弹出一个大的数字的时候，就求一下栈尾和栈顶的的差，或者双指针也可以

代码双指针 Runtime 66 ms Beats 99.76% Memory 93.4 MB Beats 11.73%

不加取消同步在66.7%左右，感觉都差不多，都是找个最小的，然后当前的减去现在最小的，最后在"当前的"里面找最大的

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& p) {
        int l=0,r=0,n=p.size();int profit=0;
        for(r=1;r<n;r++){
            profit=max(profit,p[r-1]-p[l]);
            if(p[r]<p[l])l=r;
        }
        profit=max(profit,p[r-1]-p[l]);
        return profit;
    }
};

124. Binary Tree Maximum Path Sum

题意：树上路径和最大

我的思路

学过，好像有两种做法？一种dp一种dfs大概?

下面是用dfs做的：

那就每个结点都遍历一遍，每个节点的数字就是 sum=左边的和加上右边的和，ans=max(ans, sum)；返回的时候返回两条子树和最大的那个，如果和是负的那就返回0

代码 Runtime 17 ms Beats 85.76% Memory27.7 MB Beats 52.24%

class Solution {
public:
    int ans=-9999;
    int maxP(TreeNode* root) {
        int l=0;int r=0;int sum=0;
        if(root->left!=NULL) l=maxP(root->left);
        if(root->right!=NULL) r=maxP(root->right);
        sum=l+r+(root->val);
        ans=max(ans,sum);
        return max(max(l,r)+(root->val),0);
    }
    int maxPathSum(TreeNode* root) {
        maxP(root);
        return ans;
    }
};

128. Longest Consecutive Sequence

题意：输出最长连续序列的长度

我的思路

初步设想快排+遍历，但是他会有相同的数字；那就用map

代码 Runtime 147 ms Beats 60.73% Memory 68.8 MB Beats 26.14%

class Solution {
public:
    int longestConsecutive(vector<int>& nums) {
        ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);
        if(nums.size()==0)return 0;
        map<long long,int>mp;int maxx=1;
        long long pre=-9999999999;int cnt=0;
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
            mp[nums[i]]++;
        for(auto q:mp){
            if(cnt!=0&&q.first!=pre+1){
                maxx=max(maxx,cnt); cnt=0;
            }
            pre=q.first;
            cnt++;
        }
        maxx=max(maxx,cnt);
        return maxx;
    }
};

标答排序

我的2n比不上nlogn，好吧；其实和初步设想差不多，就是相同的数字的时候不加就可以了

首先先排序，之后

代码 Runtime 35 ms Beats 99.79% Memory43.2 MB Beats 99.65%

class Solution {
public:
    int longestConsecutive(vector<int>& nums){
        ios_base::sync_with_stdio(false);cin.tie(NULL);
        int n=nums.size();
        if(n==0)return 0;
        int maxx=0;int cnt=1;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i=1;i<n;i++){
            if(nums[i]-nums[i-1]==1)cnt++;
            else if(nums[i]!=nums[i-1]){
                maxx=max(maxx,cnt);cnt=1;
            }
        }
        maxx=max(maxx,cnt);
        return maxx;
    }
};

131. Palindrome Partitioning

题意：给一个字符串，返回所有是回文串的子串

我的思路

初步设想 $O(n^2)$ 的遍历+回文串判断，但是这个返回的答案很dfs

那就试试用dfs做吧；不会做不会做

但是瞄了一眼标答还是自己写了

代码 Runtime 75 ms Beats 94.39% Memory 49.3 MB Beats 82.17%

class Solution {
public:
    bool jud(string s){
        int n=s.size();
        for(int i=0;i<n/2;i++){
            if(s[i]!=s[n-i-1])return 0;
        }
        return 1;
    }
    void dfs(vector<vector<string>> &result,vector<string> &sol,int id,string &s){
        if(id==s.size()){
            result.push_back(sol);return;
        }
        for(int len=1;len+id<=s.size();len++){
            string temp=s.substr(id,len);
            if(jud(temp)){
                sol.push_back(temp);
                dfs(result,sol,id+len,s);
                sol.pop_back();
            }
        }
    }
    vector<vector<string>> partition(string s) {
        if(s.size()==0)return {{}};
        vector<vector<string>> result;
        vector<string> sol;
        dfs(result,sol,0,s);
        return result;
    }
};

136. Single Number

题意：给一个数组，找出只出现一次的数字

我的思路

用map存一遍，在找一遍

代码 Runtime17 ms Beats 59.59% Memory20.1 MB Beats 9.40%

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);
        unordered_map<int,int>mp;
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
            mp[nums[i]]++;
        for(auto q:mp)
            if(q.second==1)return q.first;
        return 0;
    }
};

标答位运算

首先是异或算法的一些规律

从上图就可以看到，如果是两个一样的数字，那么它就会变成0；如果是不一样的数字，那么它就会留下来

代码 Runtime11 ms Beats 92.56% Memory 17 MB Beats 33.22%

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
      int x = 0;
      for(int i=0; i<nums.size(); i++)
          x=x^nums[i];
      return x;
    }
};

138. Copy List with Random Pointer

题意：复制一个一摸一样的链表

我的思路

只会链表的顺序复制，如果是随机的，那要有个map，左边是原地址，右边是现地址；

代码 Runtime 3 ms Beats 97.9% Memory11.3 MB Beats 32.3%

class Solution {
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        unordered_map<Node*,Node*>mp;
        if(head==NULL)return NULL;
        Node* root=new Node(head->val);
        Node* q=root;Node* cr=NULL;mp[head]=root;
        for(Node* p=head->next;p!=NULL;p=p->next){
            cr=new Node(p->val);
            q->next=cr;q=q->next;
            mp[p]=cr;
        }
        q=root;
        for(Node* p=head;p!=NULL;p=p->next){
            Node* qv=p->random;
            q->random=mp[qv];
            q=q->next;
        }
        return root;
    }
};

标答不用map的做法

如果head是空，返回空；

copy_merge函数复制顺序的链表，其中curr是原链表的当前节点，next是原链表的下一个节点，copy是专门创造新结点的指针，curr指向新生的结点，copy指向原来下一个节点；其返回结果如图所示

handle_random函数如下如所示，简单来说就是复制的结点就是原节点的next，所以容易能找到；这样就可以原来的节点的random指向哪个，复制的节点就指向那个节点的next

最后detach函数把复制的结点全部都串在一起，原来的结点也要指回原来的结点

代码 Runtime 7 ms Beats 73.26% Memory 11.2 MB Beats 87.73%

class Solution {
public:
    void copy_merge(Node* head){
        Node* curr=head; Node* next=head->next;
        while(curr!=NULL){
            Node* copy=new Node(curr->val);
            curr->next=copy; copy->next=next;
            curr=next;
            if(next!=NULL) next=next->next;
        }
    }
    void handle_random(Node* head){
        Node* curr=head;
        while(curr!=NULL){
            if(curr->random!=NULL) curr->next->random=curr->random->next;
            curr=curr->next->next;
        }
    }
    Node* detach(Node* head){
        Node* curr=head; Node* dummy=new Node(-1); Node* tail=dummy;
        while(curr!=NULL){
            tail->next=curr->next; tail=tail->next;
            curr->next=tail->next; curr=curr->next;
        }
        return dummy->next;
    }
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        if(head==NULL) return head;
        copy_merge(head); handle_random(head);
        return detach(head);
    }
};