LeetCode算法(哈希)

今天的算法内容是哈希相关的题目,难度比数组和链表大,但是可能我习惯了python的字典,hash的理解更容易一些,大家如果不知道hash的概念,请自行搜一下大佬们的讲解,我叙述的没他们好,那么下面就开始今天的练习

1.有效字母异位词

链接:有效字母异位词

简述一下目标,比如说有 abc ,cab

字母abc 和 字母cab 的字母个数是一样的

都是 a:1 b:1 c:1

这样的词称为异位词,我们需要写出一个算法来判断两个字母是否为异位词

思路:

(1)建立一张hash表,key为字母,value为字母出现的次数

(2)遍历任意一个字符串,将遍历到的字母,对应的value值+1,证明该字母出现过一次

(3)遍历另一个字符串,将遍历到的字母,对应的value值-1

(4)遍历hash表,查看所有的value值是否存在为0的,如果都为0则证明是异位词,反之不是

注意:

这里hash表中的key,其实并不是真正的字母,而是通过映射来对应字母,因为hash表的本质还是一个数组,所以我们通过字母与索引的映射来一一对应。每个字母有自己的 ASCII 。通过ASCII来进行映射关系,而hash也是通过数组来体现。

举例:

字母a - 字母a = 0

字母b - 字母a = 1

字母c - 字母a = 2......以此类推

所以,索引0-25,对应的就是26个字母。代码如下:

java 复制代码
public class LetterEctopicWords {
    /**
     * 字母异位词
     */
    public boolean isAnagram(String s, String t) {
        int[] record = new int[26];

        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            int num = s.charAt(i) - 'a';
            record[num]++;
        }

        for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
            int num = s.charAt(i) - 'a';
            record[num]--;
        }

        for (int j : record) {
            if (j != 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

}

2.两个数组的交集

链接:两个数组的交集

这里需要新知道一个hash的数据结构,hashSet,Set简单一句话总结就是无序不重复的集合,主要的作用就是去重,知道这个概念就可以继续往下进行了

比如两个数组:[1221],[22],它们的交集就是[2]

**思路:**引入set后,可以将一个数组进行第一波去重处理,然后遍历第二个数组,和去重后的第一个数组进行比较,如果相同,则添加到结果集set中,不相同则跳过,最后遍历set结果集,添加到数组进行返回即可

java 复制代码
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class IntersectionOfTwoArrays {
    /*
    两个数组的交集
     */
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        //首先是创建一个set集合用于存放唯一元素
        //遍历第二个数组,在set集合取值进行判断,如果存在,则放入数组,如果不存在则不做操作
        Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
        Set<Integer> set2 = new HashSet<>();

        for (int num : nums1) {
            set1.add(num);
        }

        for (int num : nums2){
            if (set1.contains(num)){
                set2.add(num);
            }
        }
        int[] result = new int[set2.size()];
        int index = 0;
        for (int i : set2) {
            result[index] = i;
            index++;
        }
        return result;
    }
}

3.两数之和

链接:两数之和

这道题就正式的需要hashMap了,也就是键值对,在使用之前需要说一下,该如何判断什么时候使用hashmap。

首先就是,既需要目标的数据,还需要目标的索引,或者是其他的两个条件,这种时候就要使用hashmap了。

简单说一下题目

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9

所以返回 [0, 1]

这里发现,既需要获取数组的元素,又需要获取元素的索引,所以考虑使用hashmap

当我们拿到一个元素,例如2时,我们需要找到 9 - 2 也就是 7 ,去配对,那么就可以写代码了

思路:

(1)首先需要一个hashmap,key为元素的值,value为对应的索引

(2)遍历数组,并计算当前元素与目标结果的差值

(3)判断map中是否含有该差值,如果有则获取其索引和当前元素索引,返回

(4)如果没有,则把当前元素放入到map表中。

代码如下:

java 复制代码
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class SumOfTwoNumbers {
    /*
      两数之和
     */
    //使用哈希表
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        //首先定义一个返回值,为两个长度的数组,存储两个数的下标
        //定义一个hashmap,key为数,value为该数的下标
        //遍历数组,并计算当前数值与target的差值,如果差值已经在hashmap里了,直接返回
        //如果不在,则将当前数值及索引放入hashmap
        int[] result = new int[2];
        HashMap<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++){
            int complement = target - nums[i];
            if (map.containsKey(complement)){
                result[0] = map.get(complement);
                result[1] = i;
                return result;
            }
            map.put(nums[i],i);
        }
        return null;
    }
}

4.字母异位词分组

链接:字母异位词分组

异位词还是和第一道题一样

例子:

输入: ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"],

输出:

[

["ate","eat","tea"],

["nat","tan"],

["bat"]

]

从示例发现,每个异位词其实只有一种分类,比如说e,a,t这三个字母,排序过后就是aet,其他有这三个字母的字符串,经过排序后,都会变成aet,那么只需要将所有的字符串排序,并找到自己对应排序后的异位词就可以了。

思路:

(1)构建一个map,key为排序后的字符串,value为对应异位词的集合

(2)遍历数组,取每个字符串

(3)将字符串进行排序,并在map中进行匹配

(4)如果没有,例如第一个字符串进入时,map一定是空的,则将排序后的字符串放入,并将自己放入到其对应的value中,而有的情况直接放入就好,所以先判断是否存在,不存在直接放入,然后再把自己添加进去

(5)返回map中所有的value

代码如下:

java 复制代码
import java.util.*;

public class AlphabetHeterotopicWordGrouping {
    /*
    字母异位词分组
     */
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
        //思路:
        //首先新建一个hashmap,key值为排序后的字符串,value为对应的集合
        //然后遍历字符串数组,将字符串进行排序
        //判断hashmap中是否有对应排序后的字符串,如果没有,则以当前排序后的字符串为key,新建一个集合为value
        //然后获取hashmap的对应键的value集合,将当前字符串添加进去
        HashMap<String,List<String>> hashMap = new HashMap<>();

        for (String str : strs){
            char[] chars = str.toCharArray();
            Arrays.sort(chars);
            String sortStr = new String(chars);
            if (!hashMap.containsKey(sortStr)){
                hashMap.put(sortStr,new ArrayList<String>());
            }
            //自己也需要添加到排序后的集合中
            hashMap.get(sortStr).add(str);
        }

        return new ArrayList<>(hashMap.values());

    }

}

5.最长连续序列

链接:最长连续序列

例子:

输入:nums = [100,4,200,1,3,2]

输出:4

解释:最长数字连续序列是 [1, 2, 3, 4]。它的长度为 4。

看到这题,第一个想法就是,先排序,其次是去重,因为连续序列一定是从小到大的,且唯一

第二就是连续的条件, 后者 - 1 = 前者。

第三就是 全局最大值 和 一部分数的最大值的变化,记录一部分的最大值,并更新全局最大值

思路:

(1)使用Hashset,先对数组进行去重,然后排序

(2)将HashSet转变为list,方便后续遍历

(3)设置最大连续值 = 0,和部分最大连续值变量 = 1(因为一个数字也算)

(4)设置条件,如果,后者 - 1 = 前者。认为是连续,将部分最大连续值+1

(5)如果不是连续,将更新全局最大值,并将部分最大连续值重置

(6)最后更新全局最大值,返回

代码如下:

java 复制代码
import java.util.*;

public class LongestContinuousSequence {
    /*
    最长连续序列
     */
    public int longestConsecutive(int[] nums) {
        //使用Hashset,先对数组进行去重,然后排序
        //使用变量来记录当前最长序列,和当前序列长度,如果当前值减去前一个值为1,则为连续,变量自增
        //如果不为1,则证明不是连续,当前序列长度变为1,最后比较最长序列和当前序列长度
        Set<Integer> integerSet = new HashSet<>();
        for (int num : nums) {
            integerSet.add(num);
        }

        // 将 HashSet 转换为 List 并排序
        List<Integer> sortList = new ArrayList<>(integerSet);
        Collections.sort(sortList);

        // 如果列表为空,返回 0
        if (sortList.size() == 0) {
            return 0;
        }

        // 变量声明
        int longSequence = 0;
        int nowSequence = 1;

        // 计算最长连续序列
        for (int i = 1; i < sortList.size(); i++) {
            if (sortList.get(i) == sortList.get(i - 1) + 1) {
                nowSequence++;
            } else {
                longSequence = Math.max(longSequence, nowSequence);
                nowSequence = 1;
            }
        }

        // 更新最长连续序列
        longSequence = Math.max(longSequence, nowSequence);
        return longSequence;
    }

}

今天有关hash的差不多就到这里了,有不对不理解的地方请指出!谢谢大家

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