LeetCode Top100 Liked 题单（序号19~33）

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LeetCode Top100 Liked 题单（序号19~33）

19. Remove Nth Node From End of List

题意：给一个链表，删除从尾数起的第n个结点，返回头节点。

我的思路

指针到最后，数出来有多少个，之从前向后数，再删掉节点

代码 10ms Beats 16.06%

class Solution {
public:ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {ListNode * p=head;int sz=0;while(p!=NULL){cout<<p->val<<endl;p=p->next; sz++;   }p=head; int ta=sz-n;if(ta==0){head=p->next;delete p;p=NULL; return head;}for(int i=1;i<ta;i++)p=p->next;ListNode * q=p->next;p->next=q->next;delete q;p=q=NULL;return head;}
};

标答

双指针，类似追及问题的那种

第一个指针和第二个指针指向head，让第一个指针先跑n个结点，之后第一个指针和第二个指针一起跑，直到第一个指针跑到尾，这时第二个指针就是倒数第n个结点了，删除第二个指针指向的结点就可以了

注意第一个指针为空的情况单独讨论

代码 0ms Beats 100.00% 10.49mb Beats 99.85% 双指针

class Solution {
public:ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {ListNode * fr=head;ListNode * se=head;for(int i=1;i<=n;i++)  fr=fr->next;if(fr==NULL){head=head->next;delete se; se=NULL;return head;}while(fr->next!=NULL){fr=fr->next;se=se->next;}fr=se->next; se->next=fr->next;delete fr;fr=NULL;return head;}
};

20. Valid Parentheses

题意：括号合法问题

我的思路

用栈看看合不合法

代码 0ms Beats 100.00% 6.40mb Beats 36.00% 栈

好像空间复杂度没办法在当前的时间复杂度下优化了

class Solution {
public:bool isValid(string s) {stack<char> st;for(int i=0;i<s.size();i++){if(s[i]==')'){if(st.empty())return 0;char a=st.top();st.pop();if(a!='(')return 0;}else if (s[i]==']'){if(st.empty())return 0;char a=st.top();st.pop();if(a!='[')return 0;}else if (s[i]=='}'){if(st.empty())return 0;char a=st.top();st.pop();if(a!='{')return 0;}else st.push(s[i]);}if(st.empty())return 1;return 0;}
};

21. Merge Two Sorted Lists

题意：把两个有序链表合成一个有序链表

我的思路

就直接合成

代码 3ms Beats 96.79% 14.72mb Beats 53.74%

class Solution {
public:ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l, ListNode* r) {ListNode* ans=NULL;ListNode* m=ans;if(l!=NULL&&r==NULL){return l;}else if(l==NULL&&r!=NULL){return r;}else if(l==NULL&&r==NULL){return ans;}while(l!=NULL&&r!=NULL){if((l->val)<=(r->val)){if (m==NULL){ans=m=l;l=l->next;}else {m->next=l;m=m->next;l=l->next;}}else{if (m==NULL){ans=m=r;r=r->next;}else {m->next=r;m=m->next;r=r->next;}}}if(l!=NULL){m->next=l;}else if(r!=NULL){m->next=r;}return ans;}
};

22. Generate Parentheses

题意：给出括号数，生成所有可能性

我的思路 递归

递归，当右括号数用完的时候跳出递归，同时时刻注意左括号数一定要 大于等于 右括号数

代码 0ms Beats 100.00% 11.26mb Beats 91.80%

class Solution {
public:void solve(int n,int l,int r,vector<string> &ans,string &output){if(r==n){ans.push_back(output);return;}if(l>=r&&l<n){output.push_back('(');solve(n,l+1,r,ans,output);output.pop_back();}if(l>r){output.push_back(')');solve(n,l,r+1,ans,output);output.pop_back();}}vector<string> generateParenthesis(int n) {if(n==0) return {};int l=0,r=0;vector<string> ans;string output;solve(n,l,r,ans,output);return ans;}
};

标答 动态规划

看了看答案 除了递归 还有动态规划的做法，有点像矩阵连乘的动态规划

将问题看成重叠子问题，假设dp[i]包含所有长度为2*i的可能性，例如dp[2]为{ (()) , ()() }，那么dp[3]可以被写成：

( + dp[0] + ) + dp[2] = ()(()),()()()
( + dp[1] + ) + dp[1] = (())()
( + dp[2] + ) + dp[0] = ((())),(()())

从上面可以看出，这是个重叠子问题结构（其个数为卡特兰数）

状态转移函数为dp[i] = "(" + dp[j] + ")" + dp[i-j-1]

接下来从数据结构的角度来说，答案在dp[n]中，dp[n]是vector<string>，所以dp的数据结构是vector<vector<string>>，dp[left] 和 dp[right] 也是vector<string>

之后就可以写代码了 注意初始化怎么写！！！

代码 0ms Beats 100.00% 7.36mb Beats 97.26%

class Solution {
public:vector<string> generateParenthesis(int n) {vector< vector<string> > dp(n+1);//开辟空间dp[0]={""};//初始化for(int i=1;i<=n;i++){//动态规划中的nfor(int j=0;j<i;j++){//是状态转移方程中括号里的内容 也就是第几个左for(int l=0;l<dp[j].size();l++){for(int r=0;r<dp[i-j-1].size();r++){string output;output+="(";output+=dp[j][l];output+=")";output+=dp[i-j-1][r];dp[i].push_back(output);}}}}return dp[n];}
};

23. Merge k Sorted Lists

题意：你有一个链表组，排序成一个链表

我的思路

递归，两个两个合并，有种归并排序的意思，但是代码能不能写出来就不知道了呜呜呜；

还有注意链表为空的情况！想了想之前有两个链表排序的例子，不知道能不能用上

但是递归完后，合成的链表放在哪里呢？那就新开一个vector ans，把之前的list clear一下（？）

每个拿到手的list，如果到手的就一个内容return；到手是1个以上，分成【l, r/2】【r/2+1，r】每个函数返回的应该是一个链表，ans把上面两个返回量收集一下，之后合并函数，最后返回一个链表

不会写！！感觉就差一点，但已知runtime error 没办法了；只好写个顺序版的了呜呜呜

代码  115ms Beats 28.75% 12.85 MB 98.25%

class Solution {
public:ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l, ListNode* r) {ListNode* ans=NULL;ListNode* m=ans;if(l!=NULL&&r==NULL){return l;}else if(l==NULL&&r!=NULL){return r;}else if(l==NULL&&r==NULL){return ans;}while(l!=NULL&&r!=NULL){if((l->val)<=(r->val)){if (m==NULL){ans=m=l;l=l->next;}else {m->next=l;m=m->next;l=l->next;}}else{if (m==NULL){ans=m=r;r=r->next;}else {m->next=r;m=m->next;r=r->next;}}}if(l!=NULL){m->next=l;}else if(r!=NULL){m->next=r;}return ans;}ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {if (lists.size()==0){return NULL;}else if (lists.size()==1){return lists[0];}for(int i = 1; i < lists.size(); i++){lists[0] = mergeTwoLists(lists[0],lists[i]);}return lists[0];}
};

标答 是对半 但不是递归

首先先把[0, n-1]，[1, n-2]，[2, n-3]，[3, n-4]…[n/2-1，n-n/2] 配对合并，把链表放在前者里面，之后合法长度变为(n+1)/2；

以上流程循环，直到n<=1;

代码 12ms Beats 99.55% 12.94mb Beats 92.23% 对半非递归  

class Solution {
public:ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l, ListNode* r) {ListNode* ans=NULL;ListNode* m=ans;if(l!=NULL&&r==NULL){return l;}else if(l==NULL&&r!=NULL){return r;}else if(l==NULL&&r==NULL){return ans;}while(l!=NULL&&r!=NULL){if((l->val)<=(r->val)){if (m==NULL){ans=m=l;l=l->next;}else {m->next=l;m=m->next;l=l->next;}}else{if (m==NULL){ans=m=r;r=r->next;}else {m->next=r;m=m->next;r=r->next;}}}if(l!=NULL){m->next=l;}else if(r!=NULL){m->next=r;}return ans;}ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists){int n=lists.size();if(lists.size()==0) return NULL;while(n>1){for(int i=0;i<n/2;i++)lists[i] = mergeTwoLists(lists[i], lists[n-i-1]);n = (n+1)/2;}return lists.front();}};

标答 使用递归合并的

 mergeTwoLists函数和mergeKLists函数都差不多，重点在于sol是怎么实现的？

哦哦对照了一下，好像是在递归的时候传参传错了

正确的应该是：

        int mid=l+(r-l)/2;
        ListNode* a=sol(l,mid,lists);
        ListNode* b=sol(mid+1,r,lists);

我写的错误版本是：
        ListNode* a=sol(l,r/2,lists);
        ListNode* b=sol(r/2+1,r,lists);

为什么我写的是错误的呢？

假设lists的内容是0 1 2 3

0  1       2  3

00 11   21 23

会出现以上错误，也就是说，当l=2，r=3的时候会出现错误！！所以要用mid来解决

代码 12ms Beats 99.55% 12.94mb Beats 92.23%

class Solution {
public:ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l, ListNode* r) {ListNode* ans=NULL;ListNode* m=ans;if(l!=NULL&&r==NULL){return l;}else if(l==NULL&&r!=NULL){return r;}else if(l==NULL&&r==NULL){return ans;}while(l!=NULL&&r!=NULL){if((l->val)<=(r->val)){if (m==NULL){ans=m=l;l=l->next;}else {m->next=l;m=m->next;l=l->next;}}else{if (m==NULL){ans=m=r;r=r->next;}else {m->next=r;m=m->next;r=r->next;}}}if(l!=NULL){m->next=l;}else if(r!=NULL){m->next=r;}return ans;}ListNode* sol(int l,int r,vector<ListNode*>& lists){//二分if(l>=r)return lists[l];int mid=l+(r-l)/2;ListNode* a=sol(l,mid,lists);ListNode* b=sol(mid+1,r,lists);return mergeTwoLists(a,b);}ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {if (lists.size()==0){return NULL;}return sol(0,lists.size()-1,lists);}
};

标答 优先队列

首先创建一个链表指针的优先队列q，接着把list的头指针都放进去，如果q是空的，那么就返回空；创建答案链表的头指针，头指针指向当前堆顶的最小元素，把堆顶元素弹出，如果答案指针之后还有元素，那么就把答案指针的next放回堆中；

创建一个用于答案链表插入的尾指针，尾指针指向堆顶元素，堆顶元素弹出，尾指针指向next元素；如果尾指针next不为空，并放回堆中，直到优先队列q空了，循环停止，这时答案链表也形成了。

代码 14ms Beats 99.29% 13.16mb Beats 82.20%

class Solution {
public:
struct compare {bool operator()(const ListNode* l, const ListNode* r) {return l->val > r->val;}
};
ListNode *mergeKLists(vector<ListNode *> &lists) { //priority_queuepriority_queue<ListNode *, vector<ListNode *>, compare> q;for(auto l : lists) {if(l)  q.push(l);}if(q.empty())  return NULL;ListNode* result = q.top();q.pop();if(result->next) q.push(result->next);ListNode* tail = result;            while(!q.empty()) {tail->next = q.top();q.pop();tail = tail->next;if(tail->next) q.push(tail->next);}return result;
}
};

！标答 直接输入的 但我应该学不会的

代码 5 ms Beats 99.82% 6.2 MB Beats 99.90%

int main()
{ios_base::sync_with_stdio(false);cin.tie(nullptr);ofstream out("user.out");vector<char> buf;constexpr size_t buf_size = 1e4;buf.resize(buf_size);out.rdbuf()->pubsetbuf(buf.data(), buf_size);vector<int> result;result.reserve(1e4);string in;while (getline(cin, in)){result.clear();for (size_t i = 0, s = size(in); i < s; ++i){const char c = in[i];const bool is_num = (c >= '0') && (c <= '9') || (c == '-');if (!is_num){continue;}else{char* off;result.push_back(strtol(&in[i], &off, 10));i += (off - &in[i]);}}sort(begin(result), end(result));out << '[';for (size_t i = 0, s = size(result); i < s; ++i) {if (0 != i)out << ',';out << result[i];}out << "]\n";}
}
#define main _
class Solution{
public:ListNode *mergeKLists(vector<ListNode *> &lists) { return nullptr; }
};

24. Swap Nodes in Pairs

题意：给定一个链表，交换相邻结点，返回头指针（不修改结点的值）

我的思路

想不出来 先模拟；

如果是头指针的节点交换，那就要单独领出来，如果不是就单独一个函数，函数中输入一个指针，这个指针指向接下来的两个结点，在函数中创建两个指针，指向这两个结点，交换后指针向后跳两次

注意：在循环的时候注意指针指向

代码 Runtime0 ms Beats 100% Memory7.5 MB Beat 68.43%

class Solution {
public:ListNode* swapPairs(ListNode* head) {if(head==NULL||head->next==NULL)return head;ListNode* p=head;//p是交换结点的前一个位置ListNode* q=head;//p是交换结点的前一个位置//head处理一下，1234的时候，head=q->next;//head指向2p->next=head->next;//p->next指向3，也就是1-3，2-3-4head->next=p;//2-1-3-4，head在2，p在1，q在1q=p->next;//head在2，p在1，q在3，4while(p!=NULL&&p->next!=NULL&&(p->next->next)!=NULL){p->next=q->next;//2-1-4  3-4q->next=p->next->next;//2-1-4 3p->next->next=q;//2-1-4-3 第二个结点指向第一个结点p=p->next->next;q=p->next;}return head;}
};

25. Reverse Nodes in k-Group

题意：给定一个链表，k个k个倒转

我的思路

死做？写一个倒转链表的函数，但我不会写倒转链表的函数，难道要遍历k次吗？

不会做

标答 不递归

首先创造一个新的结点dummy，dummy就是最后要返回的，这个新结点指向head，后面有5个指针，分别是before初始化为dummy，after初始化为head，curr，prev，nxt指针

初始化cursor为after，用来确定k个k个执行

curr是当前节点，prev是当前节点的前一个结点

在k个结点中nxt是当前节点的后一个节点，当前curr指针的下一个指向前一个结点prev，prev指针指向curr，curr指向next

在这个交换中，当前指针curr的next指向前一个结点prev，之后prev变成curr，curr变成nxt，下一个循环中nxt是curr的next，curr再次指向prev，下图是在循环中

在一次循环之后，curr是k个之外的结点向后到原链表的tail，prev之后是指向dummy的，dummy同时指向head

所以在循环之后，after的next指向curr，也就是说当前一段指向dummy的部分指向tail的方向了，同时连接上了两端链表，before的next指向prev，表示当前这一段的起始点和上一段连接；before代表上一段，after代表下一段，所以更新before和after

 

 代码 Runtime12 ms Beats 91.52% Memory11.6 MB Beats 7.22%

	ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {ListNode* dummy = new ListNode(0);dummy->next = head;ListNode* before = dummy;ListNode* after = head;ListNode* curr = nullptr;ListNode* prev = nullptr;ListNode* nxt = nullptr;while(true){ListNode* cursor = after;for(int i = 0; i < k; i++){if(cursor == nullptr) return dummy->next;cursor = cursor->next;}curr = after;prev = before;for(int i = 0; i < k; i++){nxt = curr->next;curr->next = prev;prev = curr;curr = nxt;}after->next = curr;before->next = prev;before = after;after = curr;}}

标答 递归

和上面相同的思路，就是把before和after两个指针用递归代替了，在递归中返回的是prev指针，prev指针代表这一段的开头，head->next代表这一段和上一段接上了，curr作为下一段的开头进入递归

没有dummy，最开始的部分，刚好prev指向NULL，所以head指向NULL刚好

（上面的图再利用，没有before和after）

代码 Runtime 8 ms Beats 98.54% Memory11.6 MB Beats 7.22%

	ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {ListNode* cursor = head;for(int i = 0; i < k; i++){if(cursor == nullptr) return head;cursor = cursor->next;}ListNode* curr = head;ListNode* prev = nullptr;ListNode* nxt = nullptr;for(int i = 0; i < k; i++){nxt = curr->next;curr->next = prev;prev = curr;curr = nxt;}head->next = reverseKGroup(curr, k);return prev;}

31. Next Permutation 

题意：首先讲了排序是什么，next permutation是字典序下的排列顺序

注意：While the next permutation of arr = [3,2,1] is [1,2,3] because [3,2,1] does not have a lexicographical larger rearrangement，所以是个循环

我的思路

从后向前找，找到第一个应该反过来的两个相邻的数字，把他们反过来，如果都符合的话，就返回sort的值；

出现了反例[1,3,2]，应该为[2,1,3]，但是输出了[3,1,2]；不会做了

标答

已知序列是这样的arr: [1,2,3], [1,3,2], [2, 1, 3], [2, 3, 1], [3,1,2], [3,2,1].

可以看到从后向前遍历，找到第一个左边小于右边的，记录下这个左边的这个小的数为l，例如[1,3,2]，记下1这个位置，再次从右到左找第一个比这个数大的数，记录下这个数为k，交换l和k这两个数，之后l+1之后的位置全部倒着排

代码 Runtime 0 ms Beats 100% Memory12.2 MB Beats 20.53%

class Solution {
public:void nextPermutation(vector<int>& v) {int l=0,r=0,n=(int)v.size();for(l=n-2;l>=0;l--){if(v[l]<v[l+1]) break;}if(l<0)//重拍sort(v.begin(),v.end());else{for(r=n-1;r>l;r--)if(v[r]>v[l])break;swap(v[l],v[r]);reverse(v.begin()+l+1,v.end());}return;}
};

32. Longest Valid Parentheses

题意：最长的合法括号序列

我的思路

我记得是用动态规划做的，但是我不会做ummm，用区间dp？

不会做

标答 用栈

首先输入-1，为的是当栈为空的时候，用减法计算最长长度的时候可以计算正确；栈中输入的字符串序列的序号；如果是左括号(，那么把序号放到栈中；如果是右括号)，并且栈中没有左括号了（栈的长度为-1，因为有个初始放进去的-1），那么把栈首设为当前序号；如果不是这样，说明栈中还有左括号，所以先把左括号的序号弹出，之后当前序号减去栈顶序号的差作比较，得到最终答案

代码 Runtime 3 ms Beats 84.77% Memory7.3 MB Beats 62.91%

class Solution {
public:int longestValidParentheses(string s) {stack<int> st;int ans=0;st.push(-1);for(int i=0;i<(int)s.size();i++){if(s[i]=='(')st.push(i);    //第一种情况else{if(st.size()==1) st.top()=i;    //第二种情况else{                    第三种情况st.pop();ans=max(ans,i-st.top());}}}return ans;}
};

标答 动态规划

和栈首先加入-1相同的原因，字符串的最前面加上右括号；longest[i]用来表示第i个字符之前（包括第i个字符）的合法括号序列的最长长度，初始化为0；

1. 如果当前第i个字符是左括号，合法括号序列不应该由左括号结尾，所以不合法，不用管

2. 如果当前第i个字符是右括号，同时第i-1个字符是左括号，那么longest[i]=longest[i-2]+2

3. 从2中可以推出，如果当前第i个字符是右括号，同时第i-longest[i-1] -1个字符是左括号，那么longest[i]=longest[ i-longest[i-1] -2]+longest[i-1] +2，【为什么是 i-longest[i-1] -2？因为是i-longest[i-1] -1的前一个字符】

例如（（））为0 0 2 4

代码 Runtime 3 ms Beats 84.77% Memory7.4 MB Beats 18.16%

 class Solution {
public:int longestValidParentheses(string s) {s=')'+s; int n=s.size(),ans=0;vector<int> dp(n,0);for(int i=1;i<n;i++){if(s[i]==')'&&s[i-dp[i-1]-1]=='('){dp[i]=dp[i-dp[i-1]-2]+dp[i-1]+2;ans=max(ans,dp[i]);}}return ans;}
};

33. Search in Rotated Sorted Array

题意：有一个升序排列的数组，被哨兵调整过一次，例如[0,1,2,4,5,6,7] might be rotated at pivot index 3 and become [4,5,6,7,0,1,2]；提问：给出一个数，返回这个数在序列中的位置

我的思路

找到哨兵，之后分别做两次二分查找，返回序号

注意：二分的时候while(l<=r)，记得有等于号

代码 Runtime 0 ms Beats 100% Memory11.1 MB Beats 45.3%

class Solution {
public:int bins(int l,int r,vector<int>& nums, int tar){// 4 5 6while(l<=r){int mid=l+(r-l)/2;      if(nums[mid]>tar)r=mid-1;else if (nums[mid]<tar)l=mid+1;else return mid;}return -1;}int search(vector<int>& nums, int target) {int p=0,n=(int)nums.size();for(p=0;p<n-1;p++) if(nums[p]>nums[p+1]) break;int lf=bins(0,p,nums,target),rf=bins(p+1,n-1,nums,target);return max(lf,rf);}
};

（神奇的是，就算是顺序查找也是0ms）