优选算法-哈希表

算法原理

1.哈希表是什么?

哈希表是存储数据的容器

2.有啥用?

"快速"查找某个元素(最多可以达到O(1))

3.什么时候用?

当我们频繁的查找某一个数时,可以用哈希表,也可以用二分

4.怎么用?

1.容器(哈希表)

2.用数组模拟简易哈希表(字符串中的"字符",数据范围很小的时候)

题目解析

1.两数之和

https://leetcode.cn/problems/two-sum/description/

题目描述

给定一个整数数组nums和一个目标值target,请你在该数组中找出和为t的那两个数,并返回数组下标

例如: nums= $2,7,11,15$ t=9 输出: $0,1$

算法原理

解法一:暴力枚举(固定一个数,往前加)

解法二:哈希表做优化

$2,7,11,15$ t=9

将11扔进哈希表的时候,因为t=9,所以我们要找t=-2,在哈希表中找

代码实现

java 复制代码

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer,Integer> map=new HashMap<>();
        int n=nums.length;
        for(int i=0;i<n;i++){
            int x=target-nums[i];
            if(map.containsKey(x)){
                return new int[]{i,map.get(x)};
            }
            map.put(nums[i],i);
        }
        return new int[]{};
    }
}

2.判断是否互为字符重排

https://leetcode.cn/problems/check-permutation-lcci/description/

题目描述

给定两个字符串s1和s2(由小写字母构成),请编写一个程序,确定一个字符串重新排列后,能否成为另一个字符串

eg: s1="abc" s2="bac" ->true

算法原理

s1每个字符出现个数与s2中每个字符出现次数,完全相同

hash1->存s1 hash2->存s2 用数组模拟

策略二:只使用一个哈希表->只统计s1,遍历s2再减,有负数返回false

如果字符串长度不相等直接false

代码实现

java 复制代码

class Solution {
    public boolean CheckPermutation(String s1, String s2) {
        if(s1.length()!=s2.length()){
            return false;
        }
        int[] hash=new int[26];
        for(int i=0;i<s1.length();i++){
            hash[s1.charAt(i)-'a']++;
        }
        for(int i=0;i<s2.length();i++){
            hash[s2.charAt(i)-'a']--;
            if(hash[s2.charAt(i)-'a']<0){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

3.存在重复元素

https://leetcode.cn/problems/contains-duplicate/description/

题目描述

给定一个整数数组nums,如果任一值在数组中至少出现2次,返回true,如果每个元素互不相同,返回false

eg: $1,2,3,1$ ->true $1,2,3,4$ ->false

算法原理

和T1找两数之和类似(这里我们就是相当于找nums $i$ )

代码实现

java 复制代码

class Solution {
    public boolean containsDuplicate(int[] nums) {
        Set<Integer> set=new HashSet<>();
        for(int x:nums){
            if(set.contains(x)){
                return true;
            }
            set.add(x);
        }
        return false;
    }
}

4.存在重复元素二

https://leetcode.cn/problems/contains-duplicate-ii/description/

题目描述

给定nums和一个k,判断数组中是否存在两个不同索引i和j,满足nums $i$ ==nums $j$ ,且abs $i-j$ <=k,存在返回->true,不存在,返回->false

eg: $1,2,3,1$ k=3->返回true

$1,0,1,1$ k=1 返回true

算法原理

$1,0,0,1,3,1,4$ k=2

hash<Integer,Integer> 第一个Integer存的是nums $i$ ,第二个Integer存的是i(可以覆盖,因为题上要求abs(绝对值))

代码实现

java 复制代码

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

5.字母异位词重组

https://leetcode.cn/problems/group-anagrams/description/

题目描述

给定一个字符串数组,请将字母异位词组合在一起,可以按任意顺序返回结果列表

字母异位词是由重新排列源单词的所有字母得到的一个新单词

strs $"eat","tea","tan","ate","nat","bat"$

输出 $\["bat"$ , $"nat","tan"$ , $"ate","tea","eat"$ ]

算法原理

解法:哈希表

1.判断2个字符串是否是字母异位词(排序)

2.如何分组<String,String\[\]>

"aet"->"eat","tea","ate"

"ant"->"tan","nat"

"abt"->"bat"

代码实现

java 复制代码

class Solution {
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
        Map<String,List<String>> hash=new HashMap<>();
        for(String s:strs){
            char[] tmp=s.toCharArray();
            Arrays.sort(tmp);
            String str=new String(tmp);
            if(!hash.containsKey(str)){
                hash.put(str,new ArrayList<>());
            }
            hash.get(str).add(s);
        }
        return new ArrayList(hash.values());
    }
}