OJ习题篇1

_小羊_

发布于 2024-10-16 15:17:51

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发布于 2024-10-16 15:17:51

文章被收录于专栏：C++

💥1、string

💥1.1 字符串相加

Leetcode——字符串相加

有时候我们需要非常大的数据相加时，整型的范围不够，就可以将数据转换为字符串的形式运算，再将结果转回为整型。整型相加时是从后往前加的，这里的字符串相加我们也从后往前加。不断取出两个字符串的末尾字符，转换为整形后相加，再用+=追加到字符串末尾，其中还要考虑进位的情况。因为string类支持operator[]，所以我们可以通过下标的方式遍历字符串。其中两个字符串的第一位相加也可能有进位，所以循环结束后还需要判断进位是否为1。因为我们是从后往前加的，所以最后还需要用reverse将字符串翻转过来。

class Solution {
public:
    string addStrings(string num1, string num2) {
        string s;
        int n = 0;
        int end1 = num1.size() - 1;
        int end2 = num2.size() - 1;
        while (end1>=0 || end2>=0)
        {
            int n1 = end1>=0 ? num1[end1--] - '0' : 0;
            int n2 = end2>=0 ? num2[end2--] - '0' : 0;
            int ret = n1 + n2 + n;
            n = ret / 10;
            ret %= 10;
            s += ret + '0';
        }
        if (n == 1)
        {
            s += '1';
        }
        reverse(s.begin(), s.end());
        return s;
    }
};

用下标的方式从后往前遍历字符串，相加得到的值追加到字符串，最后再反转字符串。

💥1.2 验证回文字符串

Leetcode——验证回文串

将字符串存到一个stack和一个queue中，循环比较top()，当栈和队列为空时则字符串回文，当某次top()不相等时则不回文。用范围for遍历字符串，如果是符合我们要求的字符就插入栈和队列中。

class Solution {
public:
    bool isPalindrome(string s) {
        for (auto e : s)
        {
            if ((e >= 'a' && e <= 'z')
            || (e >= '0' && e <= '9'))
            {
                _st.push(e);
                _qu.push(e);
            }
            if (e >= 'A' && e <= 'Z')
            {
                e += 32;
                _st.push(e);
                _qu.push(e);
            }
        }
        while (!_st.empty())
        {
            if (_st.top() != _qu.front())
            {
                return false;
            }
            _st.pop();
            _qu.pop();
        }
        return true;
    }
private:
    stack<int> _st;
    queue<int> _qu;
};

💥1.3 反转字符串

Leetcode——反转字符串

只需要反转对应的区间就行，注意不能越界。

class Solution {
public:
    string reverseStr(string s, int k) {
        for (size_t i = 0; i < s.size(); i += 2*k)
        {
            size_t n = i + k > s.size() ? s.size() : i + k;
            reverse(s.begin() + i, s.begin() + n);
        }
        return s;
    }
};

💥1.4 字符串最后一个单词的长度

牛客——最后一个单词的长度

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    string s;
    getline(cin, s);
    size_t pos = s.rfind(" ");
    size_t length = s.size() - pos - 1;
    cout << length << endl;
}

💥1.5 字符串中的第一个唯一字符

Leetcode——字符串中的第一个唯一字符

这种类似计数的题可以用哈希映射的方法，首先定义一个用于计数的数组，然后将字符串映射到数组中，再通过遍历字符串得到下标间接遍历数组来找出为1的元素，返回下标。定义数组时需要初始化为全0。

class Solution {
public:
    int firstUniqChar(string s) {
        int arr[26] = {0};
        for (auto e : s)
        {
            arr[e - 'a']++;
        }
        for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
        {
            if (1 == arr[s[i] - 'a'])
            {
                return i;
            }
        }
        return -1;
        }
};

💥1.6 反转字符串中的单词

Leetcode——反转字符串中的单词

reverse(s.begin(), s.end()); 参数：双向迭代器，指向要反转的序列的初始和最终位置。使用的范围是[ )左闭右开。 从前往后遍历字符串，找" "空格的位置，用reverse反转单词。需要注意的是reverse的参数是左闭右开的。

class Solution {
public:
    string reverseWords(string s) {
        int pos1 = 0;
        int pos2 = s.find(" ", pos1);
        while (pos2 < s.size())
        {
            reverse(s.begin() + pos1, s.begin() + pos2);
            pos1 = pos2 + 1;
            pos2 = s.find(" ", pos1);
        }
        reverse(s.begin() + pos1, s.end());
        return s;
    }
};

💥2、vector

💥2.1 杨辉三角

Leetcode——杨辉三角

类似一个二维数组，用vector<vector<int>>会很方便。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> generate(int numRows) {
        vector<vector<int>> vv(numRows);
        for (int i = 0; i < numRows; i++)
        {
            vv[i].resize(i + 1, 1);
        }
        for (int i = 2; i < numRows; i++)
        {
            for (int j = 1; j < vv[i].size() - 1; j++)
            {
                vv[i][j] = vv[i - 1][j - 1] + vv[i - 1][j];
            }
        }
        return vv;
    }
};

💥2.2 只出现一次的数字 II

Leetcode——只出现一次的数字

思路一： 第一个思路是利用映射计数来找出只出现一次的数字，首先找出最大值和最小值，用相减的值来确定用来计数的数组开多大（注意还要+1），接着遍历原数据映射，最后遍历计数数组找出只出现一次的数字。

但是这个方法只能通过少数测试用例，当数据非常不集中时空间消耗太大。

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        int max = 0;
        int min = 0;
        for (int i = 1; i < nums.size(); i++)
        {
            if (nums[i] > nums[max])
            {
                max = i;
            }
            if (nums[i] < nums[min])
            {
                min = i;
            }
        }
        int n = nums[max] - nums[min];
        vector<int> count(n + 1, 0);
        for (auto e : nums)
        {
            count[e - nums[min]]++;
        }
        vector<int> v;
        for (int i = 0; i < n + 1; i++)
        {
            if (1 == count[i])
            {
                v.push_back(i + nums[min]);
            }
        }
        return v;
    }
};

思路二： 类似双指针遍历数据，得到只出现一个的数字的下标。这个方法可以通过，但是时间复杂度是O(N^2)，效率低。

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        vector<int> v;
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            int flag = 1;
            for (int j = 0; j < nums.size(); j++)
            {
                if (i != j && nums[i] == nums[j])
                {
                    flag = 0;
                }
            }
            if (1 == flag)
            {
                v.push_back(nums[i]);
            }
        }
        return v;
    }
};

思路三： 位运算，使用异或操作符遍历数据，得到只出现一次的两个数m和n的异或值（为了防止溢出可以用unsigned int接收异或值）。因为m和n不相等，所以这个异或值必然有个比特位上的值是1。 m和n在这个比特位上一个是0，一个是1。接下来我们拿着这个比特位上的1再次使用异或操作符遍历数据，对于这个比特位，可以把值为1的分到一组，把值为0的分到一组，那么m和n必然被分到不同的组中，这个问题就变成了只出现一次的数字，最后再使用异或操作符遍历两个组，就能得到m和n的值了。

整个思路中最关键的就是：两个不相等的数异或的结果必然有个比特位的值是1，对于这个比特位，既然两个数在这个位上的值不一样，那我们就可以通过这个比特位将数据分成两组，这两个数就被分到了不同的组中。不用担心相等的两个数被分到不同的组中，因为对于相等的两个数来说，任何一个比特位上的值都是一样的，所以它们不可能被分到两个组中。

在代码实现中还有一个问题，就是如何找到异或值中的某个值为 1 的比特位，这里有个简单的办法，计算lowbit，lowbit = m & -m 。

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        unsigned int m = 0;
        for (auto e : nums)
        {
            m ^= e;
        }
        int lowbit = m & -m;
        vector<int> v(2);//已经知道元素个数的情况下提前全部开好，避免多次扩容
        for (auto e : nums)
        {
            v[(lowbit & e) == 0] ^= e;
        }
        return v;
    }
};

下面的方法是我从一位大佬的题解里学到的，作为小白的我当时理解了好久才想通，妙不可言，膜拜大佬！

vector<int> v(2);
for (auto e : nums)
{
    v[(lowbit & e) == 0] ^= e;
}

💥2.3 只出现一次的数字 III

Leetcode——只出现一次的数字

数组nums中都是int类型的数，有一个数只出现一次，其他的都出现了三次，如果将数组中所有的数的某一个比特位上的值加起来，再模以3，那么得到的0或1就是只出现了一次的数在这个比特位上的值。那么将所有的数对应的32个比特位上的0或1加起来模3，我们就能得到那个只出现了一次的数的2进制数。

只出现了一次的数的第 i 个二进制位就是数组中所有元素的第 i 个二进制位之和除以 3 的余数。

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 32; i++)
        {
            int n = 0;
            for (auto e : nums)
            {
                n += ((e >> i) & 1);
            }
            if (n % 3)
            {
                sum |= (1 << i);
            }
        }
        return sum;
    }
};