【优选算法】(第三十七篇)

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在每个树⾏中找最⼤值(medium)

题目解析

讲解算法原理

编写代码

最后⼀块⽯头的重量(easy)

题目解析

讲解算法原理

编写代码


在每个树⾏中找最⼤值(medium)

题目解析

1.题目链接:. - 力扣(LeetCode)

2.题目描述

给定⼀棵⼆叉树的根节点root,请找出该⼆叉树中每⼀层的最⼤值。

⽰例1:

输⼊:root=[1,3,2,5,3,null,9]

输出:[1,3,9]

⽰例2:

输⼊:root=[1,2,3]

输出:[1,3]

讲解算法原理

解法(bfs):
算法思路:

层序遍历过程中,在执⾏让下⼀层节点⼊队的时候,我们是可以在循环中统计出当前层结点的最⼤值的。

因此,可以在bfs的过程中,统计出每⼀层结点的最⼤值。

编写代码

c++算法代码:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 * int val;
 * TreeNode *left;
 * TreeNode *right;
 * TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), 
right(right) {}
 * };
 */
class Solution
{
public:
 vector<int> largestValues(TreeNode* root) 
 {
 vector<int> ret;
 if(root == nullptr) return ret;
 queue<TreeNode*> q;
 q.push(root);
 while(q.size())
 {
 int sz = q.size();
 int tmp = INT_MIN;
 for(int i = 0; i < sz; i++)
 {
 auto t = q.front();
 q.pop();
 tmp = max(tmp, t->val);
 if(t->left) q.push(t->left);
 if(t->right) q.push(t->right);
 }
 ret.push_back(tmp);
 }
 return ret;
 }
};

java算法代码:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 * int val;
 * TreeNode left;
 * TreeNode right;
 * TreeNode() {}
 * TreeNode(int val) { this.val = val; }
 * TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 * this.val = val;
 * this.left = left;
 * this.right = right;
 * }
 * }
 */
class Solution
{
 public List<Integer> largestValues(TreeNode root) 
 {
 List<Integer> ret = new ArrayList<>();
 if(root == null) return ret;
 Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
 q.add(root);
 while(!q.isEmpty())
 {
 int sz = q.size();
 int tmp = Integer.MIN_VALUE;
 for(int i = 0; i < sz; i++)
 {
 TreeNode t = q.poll();
 tmp = Math.max(tmp, t.val);
 if(t.left != null) q.add(t.left);
 if(t.right != null) q.add(t.right);
 }
 ret.add(tmp);
 }
 return ret;
 }
}

最后⼀块⽯头的重量(easy)

题目解析

1.题目链接:. - 力扣(LeetCode)

2.题目描述

有⼀堆⽯头,每块⽯头的重量都是正整数。每⼀回合,从中选出两块最重的⽯头,然后将它们⼀起粉碎。假设⽯头的重量分别为x和y,且x

<=y。那么粉碎的可能结果如下:• 如果x==y,那么两块⽯头都会被完全粉碎;• 如果x!=y,那么重量为x的⽯头将会完全粉碎,⽽重量为y的⽯头新重量为y-x。最后,最多只会剩下⼀块⽯头。返回此⽯头的重量。如果没有⽯头剩下,就返回0。

⽰例:输⼊:[2,7,4,1,8,1]输出:1

解释:

先选出7和8,得到1,所以数组转换为[2,4,1,1,1],再选出2和4,得到2,所以数组转换为[2,1,1,1],接着是2和1,得到1,所以数组转换为[1,1,1],

最后选出1和1,得到0,最终数组转换为[1],这就是最后剩下那块⽯头的重量。

提⽰:

1<=stones.length<=30

1<=stones[i]<=1000

讲解算法原理

解法(利⽤堆):算法思路:

其实就是⼀个模拟的过程:• 每次从⽯堆中拿出最⼤的元素以及次⼤的元素,然后将它们粉碎;• 如果还有剩余,就将剩余的⽯头继续放在原始的⽯堆⾥⾯

重复上⾯的操作,直到⽯堆⾥⾯只剩下⼀个元素,或者没有元素(因为所有的⽯头可能全部抵消了)

那么主要的问题就是解决:

• 如何顺利的拿出最⼤的⽯头以及次⼤的⽯头;

• 并且将粉碎后的⽯头放⼊⽯堆中之后,也能快速找到下⼀轮粉碎的最⼤⽯头和次⼤⽯头;

这不正好可以利⽤堆的特性来实现嘛?

• 我们可以创建⼀个⼤根堆;

• 然后将所有的⽯头放⼊⼤根堆中;

• 每次拿出前两个堆顶元素粉碎⼀下,如果还有剩余,就将剩余的⽯头继续放⼊堆中;这样就能快速的模拟出这个过程。

编写代码

c++算法代码:

class Solution
{
public:
 int lastStoneWeight(vector<int>& stones) 
 {
 // 1. 创建⼀个⼤根堆
 priority_queue<int> heap;
 // 2. 将所有元素丢进这个堆⾥⾯
 for(auto x : stones) heap.push(x);
 // 3. 模拟这个过程
 while(heap.size() > 1)
 {
 int a = heap.top(); heap.pop();
 int b = heap.top(); heap.pop();
 if(a > b) heap.push(a - b);
 }
 return heap.size() ? heap.top() : 0;
 }
};

java算法代码:

class Solution
{
 public int lastStoneWeight(int[] stones) 
 {
 // 1. 创建⼀个⼤根堆
 PriorityQueue<Integer> heap = new PriorityQueue<>((a, b) -> b - a);
 // 2. 把所有的⽯头放进堆⾥⾯
 for(int x : stones)
 {
 heap.offer(x);
 }
 // 3. 模拟
 while(heap.size() > 1)
 {
 int a = heap.poll();
 int b = heap.poll();
 if(a > b)
 {
 heap.offer(a - b);
 }
 }
 return heap.isEmpty() ? 0 : heap.peek();
 }
}
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