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wenqing-2021 / Leetcode_practice

剑指offer刷题集锦&数据结构算法学习

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LeetCode Practice

  1. 优秀的leetcode刷题集锦：

1. DataStructure

1.1 Hash Table

1.2 List, Stack, Queue

  • List（链表）：

  • 剑指offer分类：

    • 面试题6：从尾到头打印链表
    • 面试题18：删除链表的节点
    • 面试题22：链表中导数第k个节点
    • 面试题23：链表中换的入口节点
    • 面试题24：反转链表
    • 面试题25：合并两个排序的链表
    • 面试题35：复杂链表的复制
    • 面试题36：二叉搜索树与双向链表
    • 面试题52：两个链表的第一个公共节点

  • 如何构造递归？如何构造头结点？常见题目：

    • 链表区间逆序：92
    • 链表寻找中间节点。第 876 题。链表寻找倒数第 n 个节点。第 19
    • 合并 K 个有序链表。第 21 题，第 23 题。
    • 链表归类。第 86 题，第 328 题。
    • 链表排序，时间复杂度要求 O(n * log n)，空间复杂度 O(1)。只有一种做法，归并排序，至顶向下归并。第 148 题。
    • 判断链表是否存在环，如果有环，输出环的交叉点的下标；判断 2 个链表是否有交叉点，如果有交叉点，输出交叉点。第 141 题，第 142 题，第 160 题。

  • Stack_Queue：

    单调栈总结

  • 剑指offer分类：

    • 面试题09-用两个栈实现队列
    • 面试题30-包含min函数的栈
    • 面试题31-栈的压入、弹出序列
    • 面试题58-1-翻转单词顺序
    • 面试题59-1-滑动窗口的最大值

  • 栈和队列都不能被归类为容器。stack可以用vector, deuqe, list进行实现。栈先进后出。队列先进先出。

    常见的算法问题(stack用于进行元素匹配)

    • 括号匹配问题
    • 字符串去重(删除重复且相邻的元素)
    • 逆波兰表达式
    • 滑动窗口最大值（单调队列）
    • 求K个高频元素（优先队列）

  • queue（队列）：

  • heap（堆）：完全二叉树。树中每个结点的值都不小于（或不大于）其左右孩子的值。 如果父亲结点是大于等于左右孩子就是大顶堆，小于等于左右孩子就是小顶堆。大家经常说的大顶堆（堆头是最大元素），小顶堆（堆头是最小元素）。

1.3 BinaryTree

详情见：二叉树总结

1.4 String

  • 剑指offer分类：
    • 面试题5：替换空格
    • 面试题19：正则表达式匹配
    • 面试题20：表示数值的字符串
    • 面试题38：字符串的排列
    • 面试题46：把数字翻译成字符串
    • 面试题58：翻转字符串

1.5 Array

  • 数组考点（利用vector实现）： 连续内存空间的集合。数组元素是不能删除的，只能覆盖，因此可考察数组移除元素（利用双指针法）。int是4个字节。还有滑动窗口、二分法的技巧。

  • 连续子数组个数

  • 剑指offer分类：

    • 面试题3（I,II）：数组中重复的数字
    • 面试题4：二维数组中的查找
    • 面试题21：调整数组顺序使技术位于偶数前面
    • 面试题42：连续子数组的最大和
    • 面试题50：第一个只出现一次的字符
    • 面试题56：数组中数字出现的次数

2. Algorithmn

2.1 DP

详见：动态规划专题

2.2 Recursion

如何写一段完美的递归函数？

  1. 确定该任务是否可分？（比如常见的反转链表、计算n次幂、机器人移动范围等等）
  2. 确定该任务的终止条件。（写在recursion函数的第一排）
  3. 如果没有到中止条件，则进行递归计算
    1. 首先写递归函数进行迭代
    2. 然后写递归的计算部分

2.3 DFS\BFS

解题关键：找到递归终止条件

相关例题：

  1. lc200确定岛屿数量
  2. 剑指offer55_二叉树的第k个节点
  3. 机器人运动范围

2.4 Greedy

2.5 BisectionMethod (二分法)

二分法详解

2.6 Backtracking (回溯)

回溯类解法

2.7 Sort(全排列、快速排列) \ find(查找)

  • 全排列：给定一个数组，返回所有的排列的可能性。【本质是回溯算法】

  • 快排模板：

void quickSort(vector<int>& arr, int l, int r) {
	// 子数组长度为 1 时终止递归
	if (l >= r) return;
	// 哨兵划分操作（以 arr[l] 作为基准数）
	int i = l, j = r;
	while (i < j) {
		// 在右侧找到比基准小的，左侧找到比基准大的，然后交换
		// 括号里里面写判断条件，这里arr[l]作为基准，i<j这个条件必须要有
		while (i < j && arr[j] >= arr[l]) j--;
		while (i < j && arr[i] <= arr[l]) i++;
		swap(arr[i], arr[j]);
	}
	// 交换基准数
	swap(arr[i], arr[l]);
	// 递归左（右）子数组执行哨兵划分
	quickSort(arr, l, i - 1);
	quickSort(arr, i + 1, r);
    }

  • 剑指offer分类：

  • 面试题11：旋转数组的最小数字

  • 面试题39：数组中出现次数超过一半的数字

  • 面试题40：最小的k个数

  • 面试题41：数据流中中位数

  • 面试题51：数组中的逆序对

  • 面试题53：在排序数组中查找数字

  • 面试题57：和为s的数字

  • 面试题60：n个骰子的点数

2.8 Dynamic Window(滑动窗口)

要点为如何计算窗口的长度、起点，窗口移动条件。

相关题：

  1. 无重复字符的最长子串
class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        if(s.size() == 0) return 0;
        unordered_set<char> lookup;
        int maxStr = 0;
        int left = 0;
        for(int i = 0; i < s.size(); i++){
            while (lookup.find(s[i]) != lookup.end()){
                lookup.erase(s[left]);
                left ++;
            }
            maxStr = max(maxStr,i-left+1);
            lookup.insert(s[i]);
    }
        return maxStr;
        
    }
};

  1. 串联所有单词的子串

  2. 最小覆盖子串

  3. 至多包含两个不同字符的最长子串

  4. 长度最小的子数组

  5. 滑动窗口最大值

  6. 字符串的排列

  7. 最小区间

  8. 最小窗口子序列

3. 机考C++常见的输入输出

3.1 input

1. 空格' '作为分割符，输入字符串

string s;
getline(cin, s);

2. 给定数目多字符串

// input: 3 abc ab a
int n;
cin >> n; // 读入3，说明字符串数组的大小是3
vector<string> strings(n); // 创建大小为3的vector<string>
for(int i = 0; i < n; i++) {
	cin >> strings[i];
}

// 验证是否读入成功
for(int i = 0; i < strings.size(); i++) {
	cout << strings[i] << " ";
}
cout << endl;

3. 不定数目多字符串

vector<string> strings;
string str;
while(cin >> str) {
	strings.push_back(str);
	// 读到换行符，终止循环
	if(getchar() == '\n') {
		break;
	}
}

// 验证是否读入成功
for(int i = 0; i < strings.size(); i++) {
	cout << strings[i] << " ";
}
cout << endl;

4. 空格分割，输入数组

vector<int> nums(5);
for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
	cin >> nums[i];
}
// 输出读入的数组
for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
	cout << nums[i] << " ";
}

5. 逗号','间隔的整数

/*
2 3
1,2,3
1,2,3
*/
int m; // 接收行数
int n; // 接收列数

cin >> m >> n;

vector<vector<int>> matrix(m);

for(int i = 0; i < m; i++) {
    // 读入字符串
	string s;
	getline(cin, s);
	
	// 将读入的字符串按照逗号分隔为vector<int>
	vector<int> vec;
	int p = 0;
	for(int q = 0; q < s.size(); q++) {
		p = q;
		while(s[p] != ',' && p < s.size()) {
			p++;
		}
		string tmp = s.substr(q, p - q);
		vec.push_back(stoi(tmp));
		q = p;
	}
	
	//写入matrix
	matrix[i] = vec;
	vec.clear();
}

// 验证是否读入成功
for(int i = 0; i < matrix.size(); i++) {
	for(int j = 0; j < matrix[i].size(); j++) {
		cout << matrix[i][j] << " ";
	}
	cout << endl;
}

6. 常规输入

/*
2 3
1 2 3
1 2 3
*/
int m; // 接收行数
int n; // 接收列数

cin >> m >> n;

vector<vector<int>> matrix(m, vector<int>(n));

for(int i = 0; i < m; i++) {
	for(int j = 0; j < n; j++) {
		cin >> matrix[i][j];
	}
}

// 验证是否读入成功
for(int i = 0; i < m; i++) {
	for(int j = 0; j < n; j++) {
		cout << matrix[i][j] << " ";
	}
	cout << endl;
}

4. 常见数据结构的时间复杂度

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