leecode面试经典150题

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88. 合并两个有序数组

给你两个按 非递减顺序 排列的整数数组 nums1 和 nums2，另有两个整数 m 和 n ，分别表示 nums1 和 nums2 中的元素数目。

请你 合并 nums2 到 nums1 中，使合并后的数组同样按 非递减顺序 排列。

注意：最终，合并后数组不应由函数返回，而是存储在数组 nums1 中。为了应对这种情况，nums1 的初始长度为 m + n，其中前 m 个元素表示应合并的元素，后 n 个元素为 0 ，应忽略。nums2 的长度为 n 。

示例 1：

输入：nums1 = [1,2,3,0,0,0], m = 3, nums2 = [2,5,6], n = 3

输出：[1,2,2,3,5,6] 解释：需要合并 [1,2,3] 和 [2,5,6] 。 合并结果是 [1,2,2,3,5,6]

，其中斜体加粗标注的为 nums1 中的元素。
示例 2：

输入：nums1 = [1], m = 1, nums2 = [], n = 0 输出：[1] 解释：需要合并 [1] 和 [] 。

合并结果是 [1] 。 示例 3：

输入：nums1 = [0], m = 0, nums2 = [1], n = 1 输出：[1] 解释：需要合并的数组是 [] 和 [1]

。 合并结果是 [1] 。 注意，因为 m = 0 ，所以 nums1 中没有元素。nums1 中仅存的 0

仅仅是为了确保合并结果可以顺利存放到 nums1 中。

提示：

nums1.length == m + n

nums2.length == n

0 <= m, n <= 200

1 <= m + n <= 200

-10^9 <= nums1[i], nums2[j] <= 10^9

#
void merge(int* nums1, int nums1Size, int m, int* nums2, int nums2Size, int n) {

    int i, j, k;
    i = j = k = 0;
    int nums3[m+n];  
    if (n == 0)
        return;
    else if (m == 0) {  
       
        for (i = 0; i < n; i++) {
            nums1[i] = nums2[i];
        }
       m = n;
    }
    else {
        while (i < m && j < n) {
            if (nums1[i] <= nums2[j])
                nums3[k++] = nums1[i++];
            else
                nums3[k++] = nums2[j++];
        }
        while (i < m) {
            nums3[k++] = nums1[i++];
        }
        while (j < n) {
            nums3[k++] = nums2[j++];
        }
    }
    m = k;
    for (i = 0; i < k; i++)
        nums1[i] = nums3[i];

}

class Solution {
public:
    void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
        int p1 = 0, p2 = 0;
        int num3[m + n];
        int cur;
        while (p1 < m || p2 < n) {
            if (p1 == m) {
                cur = nums2[p2++];
            } else if (p2 == n) {
                cur = nums1[p1++];
            } else if (nums1[p1] < nums2[p2]) {
                cur = nums1[p1++];
            } else {
                cur = nums2[p2++];
            }
            sorted[p1 + p2 - 1] = cur;
        }
        for (int i = 0; i != m + n; ++i) {
            nums1[i] = num3[i];
        }
    }
};

class Solution {
public:
    void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
        for(int i = 0;i != n;++i){
            nums1[m+i] = nums2[i];
        }
        sort(nums1.begin(),nums1.end());
    }
};

class Solution {
public:
  void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
        vector<int> result(m + n);
        std::merge(nums1.begin(), nums1.begin() + m, nums2.begin(), nums2.begin() + n, result.begin());
        nums1 = result;
    }
};

// 

sort 是 C++ 标准库中的一个函数，用于对容器（比如 vector、array、deque 等）中的元素进行排序。它可以接受两个迭代器作为参数，表示排序的范围。

template <class InputIterator1, class InputIterator2, class OutputIterator>
OutputIterator merge (InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                      InputIterator2 first2, InputIterator2 last2,
                      OutputIterator result);

2

27. 移除元素

给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。

元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

说明:

为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢?

请注意，输入数组是以「引用」方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以"引用"方式传递的。也就是说，不对实参作任何拷贝
int len = removeElement(nums, val);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    print(nums[i]);
}

示例 1：

输入：nums = [3,2,2,3], val = 3 输出：2, nums = [2,2] 解释：函数应该返回新的长度 2, 并且

nums 中的前两个元素均为 2。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。例如，函数返回的新长度为 2 ，而 nums =[2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0]，也会被视作正确答案。
示例 2：

输入：nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2 输出：5, nums = [0,1,3,0,4]

解释：函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0,4。注意这五个元素可为任意顺序。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示：

0 <= nums.length <= 100

0 <= nums[i] <= 50

0 <= val <= 100

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val) {
    int k = 0;
    
    for(int i = 0;i<numsSize;i++){
        if(nums[i] != val){
            nums[k++] = nums[i];
        }
    }
    return k;
}

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int n = nums.size();
        int k = 0;
        for(int i = 0;i<n;i++){
            if(nums[i]!=val){
                nums[k++] = nums[i];
            }
        }
        return k;
    }
};

3.

26. 删除排序数组中的重复项

给你一个 非严格递增排列 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 。然后返回 nums 中唯一元素的个数。

考虑 nums 的唯一元素的数量为 k ，你需要做以下事情确保你的题解可以被通过：

更改数组 nums ，使 nums 的前 k 个元素包含唯一元素，并按照它们最初在 nums 中出现的顺序排列。nums 的其余元素与 nums 的大小不重要。

返回 k 。

判题标准:

系统会用下面的代码来测试你的题解:

int[] nums = [...]; // 输入数组 int[] expectedNums = [...]; // 长度正确的期望答案

int k = removeDuplicates(nums); // 调用

assert k == expectedNums.length; for (int i = 0; i < k; i++) {
    assert nums[i] == expectedNums[i]; } 如果所有断言都通过，那么您的题解将被 通过。

示例 1：

输入：nums = [1,1,2] 输出：2, nums = [1,2,_] 解释：函数应该返回新的长度 2 ，并且原数组 nums

的前两个元素被修改为 1, 2 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2：

输入：nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4] 输出：5, nums = [0,1,2,3,4] 解释：函数应该返回新的长度

5 ， 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示：

1 <= nums.length <= 3 * 10^4

-10^4 <= nums[i] <= 10^4 nums 已按 非严格递增 排列

int removeDuplicates(int* nums, int numsSize) {
    int i,j;
    for(i = 0,j =1;j<numsSize;j++){
        if(nums[i] != nums[j]){
            nums[++i]=nums[j];
        }
    }
    return i+1;
}

//和c类似但是意义不大
class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        if(n == 0){
            return 0;
        }
        int i = 0,j = 1;
        for(;j<n;j++){
            if(nums[i]!=nums[j])
               nums[++i] = nums[j];
        }
        return i+1;
    }
};

4.

80. 删除有序数组中的重复项II

给你一个有序数组 nums ，请你 原地 删除重复出现的元素，使得出现次数超过两次的元素只出现两次 ，返回删除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，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。

说明：

为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢？

请注意，输入数组是以「引用」方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以"引用"方式传递的。也就是说，不对实参做任何拷贝
int len = removeDuplicates(nums);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    print(nums[i]);
}

示例 1：

输入：nums = [1,1,1,2,2,3] 输出：5, nums = [1,1,2,2,3] 解释：函数应返回新长度 length =

5, 并且原数组的前五个元素被修改为 1, 1, 2, 2, 3。 不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2：

输入：nums = [0,0,1,1,1,1,2,3,3] 输出：7, nums = [0,0,1,1,2,3,3] 解释：函数应返回新长度

length = 7, 并且原数组的前七个元素被修改为 0, 0, 1, 1, 2, 3, 3。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

int removeDuplicates(int* nums, int numsSize) {
    if(numsSize<=2)
        return numsSize;
    int i,j;//用于标记
    i = j =2;//首位两个元素一定要保存
    while(j<numsSize){
        if(nums[i-2]!=nums[j]){
            nums[i] = nums[j];
            ++i;
        }
        ++j;
    }
    return i;
}

//和C语言本质一样的
class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        if(n <= 2)
            return n;
        int i = 2 ,j = 2;
        while(j<n){
            if(nums[i -2]!=nums[j]){
                nums[i] = nums[j];
                ++i;
            }
            ++j;
        }
        return i;
    }
};

5.

多数元素

给定一个大小为 n 的数组 nums ，返回其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数 大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假设数组是非空的，并且给定的数组总是存在多数元素。

示例 1：

输入：nums = [3,2,3] 输出：3

示例 2：

输入：nums = [2,2,1,1,1,2,2] 输出：2

提示： n == nums.length 1 <= n <= 5 * 104

-109 <= nums[i] <= 109

进阶：尝试设计时间复杂度为 O(n)、空间复杂度为 O(1) 的算法解决此问题。

int majorityElement(int* nums, int numsSize) {
    if(numsSize == 0)
        return -1;
    int key = nums[0];
    int num = 1;
    for(int i = 1; i < numsSize; i++) {
        if(key == nums[i])
            num++;
        else
            num--;
        if(num <= 0)
            key = nums[i+1]; 
    }
    int count = 0; // 使用 count 来记录 key 的出现次数
    for(int j = 0; j < numsSize; j++) {
        if(key == nums[j])
            count++;
    }
    if(count > (numsSize / 2))
        return key;
    else
        return -1;
}

//这个题的验证条件是一定存在多数的元素，如果不存在则编译通过不了
//所以可以通过这种方式取巧
class Solution {
public:
    int majorityElement(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(),nums.end());
        return nums[nums.size()/2];
    }
};

6

轮转数组

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 。

示例 1：

输入：[7,1,5,3,6,4] 输出：5 解释：在第 2 天（股票价格 = 1）的时候买入，在第 5 天（股票价格 =6）的时候卖出，最大利润 = 6-1 = 5 。

注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格；同时，你不能在买入前卖出股票。

示例 2：

输入：prices = [7,6,4,3,1]输出：0解释：在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) {
    int arr[numsSize];//定义一个可以接收的数组和大小
    for(int i =0;i<numsSize;i++)
        arr[(i+k)%numsSize] = nums[i];

    for(int i = 0;i<numsSize;i++)
        nums[i] = arr[i];

}

class Solution {
public:
    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        int n = nums.size();
        vector<int> arr(n);
        for(int i = 0;i<n;++i)
            arr[(i+k)%n] = nums[i];
            nums.assign(arr.begin(),arr.end());
    }
    
};

7

121 买股票的最佳时机

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 。

示例 1：

输入：[7,1,5,3,6,4] 输出：5 解释：在第 2 天（股票价格 = 1）的时候买入，在第 5 天（股票价格 =6）的时候卖出，最大利润 = 6-1 = 5 。

注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格；同时，你不能在买入前卖出股票。

示例 2：

输入：prices = [7,6,4,3,1] 输出：0 解释：在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

提示：

1 <= prices.length <= 105

0 <= prices[i] <= 104

这是最容易想到的当然，就是相当暴力，所以就会出现超时间
    int maxProfit(int* prices, int pricesSize){
      
        int temp=0;  
        for(int i=pricesSize-2;i>=0;i--){
            for(int j=pricesSize-1;j>i;j--){
                if(temp<prices[j]-prices[i])
                    temp = prices[j]-prices[i];
            }
        }
        return temp;
    }

改进

这种实现方式只需要一次遍历数组，时间复杂度为 O(n)，更加高效。

int maxProfit(int* prices, int pricesSize){
    if(pricesSize <= 1)
        return 0;
    
    int minPrice = prices[0];
    int maxProfit = 0;
    
    for(int i = 1; i < pricesSize; i++){
        if(prices[i] < minPrice){
            minPrice = prices[i];
        } else {
            int profit = prices[i] - minPrice;
            if(profit > maxProfit){
                maxProfit = profit;
            }
        }
    }
    
    return maxProfit;
}

//方法类似
class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        int inf = 1e9;
        int minprice = inf, maxprofit = 0;
        for (int price: prices) {
            maxprofit = max(maxprofit, price - minprice);
            minprice = min(price, minprice);
        }
        return maxprofit;
    }
};