• 初级算法之数组


    数组

    删除有序数组中的重复项

    给你一个 升序排列 的数组 nums ,请你 原地 删除重复出现的元素,使每个元素 只出现一次 ,返回删除后数组的新长度。元素的 相对顺序 应该保持 一致 。

    由于在某些语言中不能改变数组的长度,所以必须将结果放在数组nums的第一部分。更规范地说,如果在删除重复项之后有 k 个元素,那么 nums 的前 k 个元素应该保存最终结果。

    将最终结果插入 nums 的前 k 个位置后返回 k 。

    不要使用额外的空间,你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

    思路及代码

    遍历数组的每一个数,如果当前元素和下一个元素不一样,那么就加一.

    class Solution {
        public int removeDuplicates(int[] nums) {
            int index=0;
            for(int i=0;i 
    

    买卖股票的最佳时机

    给定一个数组 prices ,它的第 i 个元素 prices[i] 表示一支给定股票第 i 天的价格。

    你只能选择 某一天 买入这只股票,并选择在 未来的某一个不同的日子 卖出该股票。设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。

    返回你可以从这笔交易中获取的最大利润。如果你不能获取任何利润,返回 0 。

    思路及代码

    默认第一天买是价格最低的时候,最大利润为零.遍历数组,如果当前的价格低于初始的价格,就把当前加个赋值给最低价,否则就判断当前价格减去买入的最低价的差值和最大利润比较.

    public class Solution {
        public int maxProfit(int prices[]) {
            int minprice = Integer.MAX_VALUE;
            int maxprofit = 0;
            for (int i = 0; i < prices.length; i++) {
                if (prices[i] < minprice) {
                    minprice = prices[i];
                } else if (prices[i] - minprice > maxprofit) {
                    maxprofit = prices[i] - minprice;
                }
            }
            return maxprofit;
        }
    }

    买卖股票的最佳时机 II

    给你一个整数数组 prices ,其中 prices[i] 表示某支股票第 i 天的价格。

    在每一天,你可以决定是否购买和/或出售股票。你在任何时候 最多 只能持有 一股 股票。你也可以先购买,然后在 同一天 出售。

    返回 你能获得的 最大 利润 。

    思路及代码

    有一个讨巧的方法,只要后面的数字比前面的数字大就把两者的差值加起来

    class Solution {
        public int maxProfit(int[] prices) {
            int ans=0;
            for(int i=1;i<=prices.length-1;i++){
                if(prices[i]>prices[i-1]){
                    ans+=prices[i]-prices[i-1];
                }
            }
            return ans;
        }
    }
    class Solution { // 动态规划
        public int maxProfit(int[] prices) {
            // [天数][是否持有股票]
            int[][] dp = new int[prices.length][2];
    
            // bad case
            dp[0][0] = 0;
            dp[0][1] = -prices[0];
    
            for (int i = 1; i < prices.length; i++) {
                // dp公式
                dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] + prices[i]);
                dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] - prices[i]);
            }
    
            return dp[prices.length - 1][0];
        }
    }

    力扣

    给你一个数组,将数组中的元素向右轮转 k 个位置,其中 k 是非负数。

    思路及代码

    创建一个临时数组,赋值,然后统一对原数组进行取余赋值

    //方法一  
    //一次交换
    class Solution {
        public void rotate(int nums[], int k) {
            int length = nums.length;
            int temp[] = new int[length];
            //把原数组值放到一个临时数组中,
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                temp[i] = nums[i];
            }
            //然后在把临时数组的值重新放到原数组,并且往右移动k位
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                nums[(i + k) % length] = temp[i];
            }
        }
    }
    
    //方法二  
    //多次交换
    class Solution {
    	public void rotate(int[] nums, int k) {
            int length = nums.length;
            k %= length;
            reverse(nums, 0, length - 1);//先反转全部的元素
            reverse(nums, 0, k - 1);//在反转前k个元素
            reverse(nums, k, length - 1);//接着反转剩余的
        }
    
        //把数组中从[start,end]之间的元素两两交换,也就是反转
        public void reverse(int[] nums, int start, int end) {
            while (start < end) {
                int temp = nums[start];
                nums[start++] = nums[end];
                nums[end--] = temp;
            }
        }
    }
    
    
    

    217. 存在重复元素

    给你一个整数数组 nums 。如果任一值在数组中出现 至少两次 ,返回 true ;如果数组中每个元素互不相同,返回 false 。

    class Solution {
        public boolean containsDuplicate(int[] nums) {
            Arrays.sort(nums);
            int n = nums.length;
            for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
                if (nums[i] == nums[i + 1]) {
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
    }
    
    
    
    //set去重
    public boolean containsDuplicate(int[] nums) {
            Set res = new HashSet();
            for(int i:nums)
                res.add(i);
            return res.size() 
    

    219. 存在重复元素 II

    给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ,判断数组中是否存在两个 不同的索引 i 和 j ,满足 nums[i] == nums[j] 且 abs(i - j) <= k 。如果存在,返回 true ;否则,返回 false

    class Solution {
        public boolean containsNearbyDuplicate(int[] nums, int k) {
            Map map = new HashMap();
            int length = nums.length;
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                int num = nums[i];
                if (map.containsKey(num) && i - map.get(num) <= k) {
                    return true;
                }
                map.put(num, i);
            }
            return false;
        }
    }

    220. 存在重复元素 III

    给你一个整数数组 nums 和两个整数 k 和 t 。请你判断是否存在 两个不同下标 i 和 j,使得 abs(nums[i] - nums[j]) <= t ,同时又满足 abs(i - j) <= k 。

    如果存在则返回 true,不存在返回 false。

    class Solution {
        public boolean containsNearbyAlmostDuplicate(int[] nums, int indexDiff, int valueDiff) {
            int len = nums.length;
            for(int i=len-1;i>0;i--){
                int a = i-indexDiff;
                // a减少数据进入循环的数量,a表示满足在k范围内的数据
                if(a>=0 && i>=indexDiff){
                    for(int j=i-1;j>=a;j--){
                    if(Math.abs(nums[i]-nums[j])<=valueDiff){
                         return true;
                        }
                    }
                }
                // 处理a<0,a小于0,由于i的下标小于indexDiff
                else{
                    for(int j=i-1;j>=0;j--){
                    if(Math.abs(nums[i]-nums[j])<=valueDiff){
                         return true;
                        }
                    }
                }
            }
            return false;
        }
    }

    136. 只出现一次的数字

    给你一个 非空 整数数组 nums ,除了某个元素只出现一次以外,其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题,且该算法只使用常量额外空间。

    //异或
    //交换律:a ^ b ^ c <=> a ^ c ^ b
    
    //任何数于0异或为任何数 0 ^ n => n
    
    //相同的数异或为0: n ^ n => 0
    class Solution {
        public int singleNumber(int[] nums) {
            int len=nums.length;
            int sum=0;
            for(int i=0;i 
    

    137. 只出现一次的数字 II

    给你一个整数数组 nums ,除某个元素仅出现 一次 外,其余每个元素都恰出现 三次 。请你找出并返回那个只出现了一次的元素。

    //1
    class Solution {
        public int singleNumber(int[] nums) {
            int one = 0, two = 0, three;
            for (int num : nums) {
                // two的相应的位等于1,表示该位出现2次
                two |= (one & num);
                // one的相应的位等于1,表示该位出现1次
                one ^= num;
                // three的相应的位等于1,表示该位出现3次
                three = (one & two);
                // 如果相应的位出现3次,则该位重置为0
                two &= ~three;
                one &= ~three;
            }
            return one;
        }
    }
    
    //2.mpa
    class Solution {
        public int singleNumber(int[] nums) {
    		Map map = new LinkedHashMap<>();
            for(Integer num : nums){
                if(!map.containsKey(num)){
                    map.put(num, 1);
                }else{
                    map.put(num, map.get(num) + 1);
                }
            }
            for(Integer key : map.keySet()){
                if(map.get(key) == 1){
                    return key;
                }
            }
            return 0;
        }
    }
    
    
    
    
    //3排序后遍历
    class Solution {
        public int singleNumber(int[] nums) {
            // 首先排序
            Arrays.sort(nums);
            // 预定义返回变量
            int ans = -1;
            // 计算nums长度
            int len = nums.length;
            // 如果nums长度为1
            if (len == 1){
                return nums[0];
            }
            // 以长度3为间隔,遍历nums
            for(int i = 0; i< len;){
                if (nums[i] != nums[i+2]){
                    ans = nums[i];
                    break;
                }
                 i = i+3;
                 // 如果i 越界
                 if (i >= len-1){
                      ans = nums[i];
                      break;
                 }
            }
        // 返回结果
        return ans;
        }
    }

    260. 只出现一次的数字 III

    给你一个整数数组 nums,其中恰好有两个元素只出现一次,其余所有元素均出现两次。 找出只出现一次的那两个元素。你可以按 任意顺序 返回答案。

    //位运算
    class Solution {
        public int[] singleNumber(int[] nums) {
            int xorsum = 0;
            for (int num : nums) {
                xorsum ^= num;
            }
            // 防止溢出
            int lsb = (xorsum == Integer.MIN_VALUE ? xorsum : xorsum & (-xorsum));
            int type1 = 0, type2 = 0;
            for (int num : nums) {
                if ((num & lsb) != 0) {
                    type1 ^= num;
                } else {
                    type2 ^= num;
                }
            }
            return new int[]{type1, type2};
        }
    }
    
    
    //map运算
    class Solution {
        public int[] singleNumber(int[] nums) {
            Map freq = new HashMap();
            for (int num : nums) {
                freq.put(num, freq.getOrDefault(num, 0) + 1);
            }
            int[] ans = new int[2];
            int index = 0;
            for (Map.Entry entry : freq.entrySet()) {
                if (entry.getValue() == 1) {
                    ans[index++] = entry.getKey();
                }
            }
            return ans;
        }
    }
    
    
    
    class Solution {
        public int[] singleNumber(int[] nums) {
            Map map = new LinkedHashMap<>();
            int[] res=new int[2];
            for(Integer num : nums){
                if(!map.containsKey(num)){
                    map.put(num, 1);
                }else{
                    map.put(num, map.get(num) + 1);
                }
            }
            int i=0;
            for(Integer key : map.keySet()){
                if(map.get(key) == 1){
                    res[i++]=key;
                }
            }
            return res;
            
        }
    }

    349. 两个数组的交集

    给定两个数组 nums1 和 nums2 ,返回 它们的交集 。输出结果中的每个元素一定是 唯一 的。我们可以 不考虑输出结果的顺序

    class Solution {
        public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
         
            if (nums1 == null || nums1.length == 0 || nums2 == null || nums2.length == 0) {
                return new int[0];
            }
            Set set1 = new HashSet<>();
            Set resSet = new HashSet<>();
            //遍历数组1
            for (int i : nums1) {
                set1.add(i);
            }
            //遍历数组2的过程中判断哈希表中是否存在该元素
            for (int i : nums2) {
                if (set1.contains(i)) {
                    resSet.add(i);
                }
            }
            int[] resArr = new int[resSet.size()];
            int index = 0;
            //将结果几何转为数组
            for (int i : resSet) {
                resArr[index++] = i;
            }
            return resArr;
        }
    }
    
    
    
    
    
    
    class Solution {
        public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
            Arrays.sort(nums1);
            Arrays.sort(nums2);
            int length1 = nums1.length, length2 = nums2.length;
            int[] intersection = new int[length1 + length2];
            int index = 0, index1 = 0, index2 = 0;
            while (index1 < length1 && index2 < length2) {
                int num1 = nums1[index1], num2 = nums2[index2];
                if (num1 == num2) {
                    // 保证加入元素的唯一性
                    if (index == 0 || num1 != intersection[index - 1]) {
                        intersection[index++] = num1;
                    }
                    index1++;
                    index2++;
                } else if (num1 < num2) {
                    index1++;
                } else {
                    index2++;
                }
            }
            return Arrays.copyOfRange(intersection, 0, index);
        }
    }
    

    350. 两个数组的交集 II

    给你两个整数数组 nums1 和 nums2 ,请你以数组形式返回两数组的交集。返回结果中每个元素出现的次数,应与元素在两个数组中都出现的次数一致(如果出现次数不一致,则考虑取较小值)。可以不考虑输出结果的顺序。

    class Solution {
        public int[] intersect(int[] nums1, int[] nums2) {
      // 使用Map集合
            Map map = new HashMap<>();
            // 记录nums1中每个数出现的次数
            for(int num : nums1){
                Integer value = map.get(num) == null ? 1 : map.get(num) + 1;
                map.put(num, value);
            }
            // 存放交集结果
            List list = new ArrayList<>();
            for(int num : nums2){
                // 查询map中是否包含该数,如果是,表示是交集
                Integer value = map.get(num);
                if(value != null && value != 0){
                    list.add(num);
                    // 将map中对应数字出现的次数-1
                    map.put(num, value-1);
                }
            }
            int[] result = new int[list.size()];
            int i = 0;
            for(Integer num : list){
                result[i] = num;
                i++;
            }
            return result;
        }
    }

    66. 加一
    给定一个由 整数 组成的 非空 数组所表示的非负整数,在该数的基础上加一。

    最高位数字存放在数组的首位, 数组中每个元素只存储单个数字。

    你可以假设除了整数 0 之外,这个整数不会以零开头

    分析题意:

    无非就是一个首位非零的数组,转换成数字加一,现在考虑的情况有两种

      • 加一不进位 比如123
      • 加一进位但是数组不需要扩容 比如789
      • 加一进位数字需要扩容 比如999
    class Solution {
        public int[] plusOne(int[] digits) {
            //倒着获取数组,先加1,然后和10取余,如果需要不需要进一直接跳出循环,结束程序
            for (int i = digits.length - 1; i >= 0; i--) {
                digits[i]++;
                digits[i] = digits[i] % 10;
                if (digits[i] != 0) return digits;
            }
            digits = new int[digits.length + 1];
            digits[0] = 1;
            return digits;
        }
    }

    283. 移动零

    给定一个数组 nums,编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾,同时保持非零元素的相对顺序。

    思路:

    定义一个指针,开始遍历该数组,如果遇到不为零的就把该值赋给当前数组,同时把指针+1,直到遍历完整个数组,最后从该指针开始遍历直到结束,依次赋值0

    class Solution {
        public void moveZeroes(int[] nums) {
           if (nums == null || nums.length <= 1) {
                return;
            }
            int index=0;
            for(int i=0;i 
    

    1. 两数之和

    给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target,请你在该数组中找出 和为目标值 target  的那 两个 整数,并返回它们的数组下标。

    你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

    思路:

    使用map建立数组和下表的哈希值,通过判断差值是否存在来判断,如果存在就直接赋值,不存在的话就把其存进map里面

    class Solution {
        public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        int[] res = new int[2];
        if(nums == null || nums.length == 0){
            return res;
        }
        Map map = new HashMap<>();
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            int temp = target - nums[i];
            if(map.containsKey(temp)){
                res[1] = i;
                res[0] = map.get(temp);
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        return res;
        }
    }

    36. 有效的数独

    请你判断一个 9 x 9 的数独是否有效。只需要 根据以下规则 ,验证已经填入的数字是否有效即可。

    数字 1-9 在每一行只能出现一次。

    数字 1-9 在每一列只能出现一次。

    数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次

    class Solution {
        public boolean isValidSudoku(char[][] board) {
            // 记录某行,某位数字是否已经被摆放
            boolean[][] row = new boolean[9][9];
            // 记录某列,某位数字是否已经被摆放
            boolean[][] col = new boolean[9][9];
            // 记录某 3x3 宫格内,某位数字是否已经被摆放
            boolean[][] block = new boolean[9][9];
    
            for (int i = 0; i < 9; i++) {
                for (int j = 0; j < 9; j++) {
                    if (board[i][j] != '.') {
                        int num = board[i][j] - '1';
                        int blockIndex = i / 3 * 3 + j / 3;
                        if (row[i][num] || col[j][num] || block[blockIndex][num]) {
                            return false;
                        } else {
                            row[i][num] = true;
                            col[j][num] = true;
                            block[blockIndex][num] = true;
                        }
                    }
                }
            }
            return true;
        }
    }

    48. 旋转图像

    给定一个 n × n 的二维矩阵 matrix 表示一个图像。请你将图像顺时针旋转 90 度。

    你必须在 原地 旋转图像,这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要 使用另一个矩阵来旋转图像。

    思路:

    旋转90度可以先转置,然后进行对称操作

    class Solution {
        public void rotate(int[][] matrix) {
    
            //先转置
            for(int i=0;i 
    
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_60257072/article/details/128103126