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- [1. 二维数组中的查找](#1. 二维数组中的查找)
- 2.替换空格
- 3.从尾到头打印链表
week2
1. 二维数组中的查找
题目
题解
(单调性扫描) O(n+m)
核心在于发现每个子矩阵右上角的数的性质:
- 如下图所示,x左边的数都小于等于x,x下边的数都大于等于x。
因此我们可以从整个矩阵的右上角开始枚举,假设当前枚举的数是 x:
- 如果 x 等于target,则说明我们找到了目标值,返回true;
- 如果 x 小于target,则 x 左边的数一定都小于target,我们可以直接排除当前一整行的数;
- 如果 x 大于target,则 x 下边的数一定都大于target,我们可以直接排除当前一整列的数;
排除一整行就是让枚举的点的横坐标加一,排除一整列就是让纵坐标减一。
当我们排除完整个矩阵后仍没有找到目标值时,就说明目标值不存在,返回false。
时间复杂度分析
每一步会排除一行或者一列,矩阵一共有 n 行,m 列,所以最多会进行n+m 步。所以时间复杂度是 O(n+m)。
cpp
class Solution {
public:
bool findNumberIn2DArray(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
if (array.empty() || array[0].empty()) return false;
int i = 0, j = array[0].size() - 1; // j 初始为右上角的位置
while (i < array.size() && j >= 0) {
if (array[i][j] == target) return true;
if (array[i][j] > target) --j; // 锁定当前行,排除当前列
else ++i; // 排除当前行,往下搜索
}
return false;
}
};
2.替换空格
题目
题解
(线性扫描) O(n)
这个题在C++里比较好做,我们可以从前往后枚举原字符串:
- 如果遇到空格,则在string类型的答案中添加
"%20"
; - 如果遇到其他字符,则直接将它添加在答案中;
但在C语言中,我们没有string这种好用的模板,需要自己malloc出char数组来存储答案。
此时我们就需要分成三步来做:
- 遍历一遍原字符串,计算出答案的最终长度;
- malloc出该长度的char数组;
- 再遍历一遍原字符串,计算出最终的答案数组;
时间复杂度分析
原字符串只会被遍历常数次,所以总时间复杂度是 O(n)。
cpp
class Solution {
public:
string replaceSpaces(string &str) {
string res;
for (auto x : str)
if (x == ' ')
res += "%20";
else
res += x;
return res;
}
};
(双指针扫描) O(n)
在部分编程语言中,我们可以动态地将原数组长度扩大,此时我们就可以使用双指针算法,来降低空间的使用:
- 首先遍历一遍原数组,求出最终答案的长度length;
- 将原数组resize成length大小;
- 使用两个指针,指针
i
指向原字符串的末尾,指针j
指向length的位置; - 两个指针分别从后往前遍历,如果
str[i] == ' '
,则指针j
的位置上依次填充'0', '2', '%'
,这样倒着看就是"%20"
;如果str[i] != ' '
,则指针j
的位置上填充该字符即可。
由于i
之前的字符串,在变换之后,长度一定不小于原字符串,所以遍历过程中一定有i <= j
,这样可以保证str[j]
不会覆盖还未遍历过的str[i]
,从而答案是正确的。
时间复杂度分析
原字符串只会被遍历常数次,所以总时间复杂度是 O(n)。
cpp
class Solution {
public:
string replaceSpaces(string &str) {
int len = 0;
for (auto c : str)
if (c == ' ') len += 3;
else len++;
//str.size() 字符串中有几个字符,大小就为几
//定义两个指针,字符串的长度和实际下标位置差1
int i = str.size() - 1, j = len - 1;
str.resize(len); //调整字符串大小
while (i >= 0) {
if (str[i] == ' ') {
str[j--] = '0';
str[j--] = '2';
str[j--] = '%';
}
else str[j--] = str[i];
i--;
}
return str;
}
};
3.从尾到头打印链表
题目
题解
(遍历链表) O(n)
单链表只能从前往后遍历,不能从后往前遍历。
因此我们先从前往后遍历一遍输入的链表,将结果记录在答案数组中。
最后再将得到的数组逆序即可。
语法补充:
begin
语法:
iterator begin();
解释:begin()函数返回一个迭代器,指向字符串的第一个元素.
end
语法:
iterator end();
解释:end()函数返回一个迭代器,指向字符串的末尾(最后一个字符的下一个位置).
rbegin
语法:
const reverse_iterator rbegin();
解释:rbegin()返回一个逆向迭代器,指向字符串的最后一个字符。
rend
语法:
const reverse_iterator rend();
解释:rend()函数返回一个逆向迭代器,指向字符串的开头(第一个字符的前一个位置)。
时间复杂度分析
链表和答案数组仅被遍历了常数次,所以总时间复杂度是 O(n)。
cpp
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
vector<int> printListReversingly(ListNode* head) {
vector<int> res;
while (head) {
res.push_back(head->val);
head = head->next;
}
return vector<int>(res.rbegin(), res.rend()); //反向迭代器
}
};