程序员算法圣经-LeetCode Hot100上

爱敲代码的TOM2026-02-12 10:01

1.哈希

1.1 两数之和

1. 两数之和 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        unordered_map<int,int> map;
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
            if(map.count(target-nums[i])!=0){
                return {i,map[target-nums[i]]};
            } else {
                map[nums[i]]=i;
            }
        }
        return {};
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer,Integer> map=new HashMap<>();
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            if(map.containsKey(target-nums[i])){
                return new int[]{i,map.get(target-nums[i])};
            }else {
                map.put(nums[i],i);
            }
        }
        return new int[]{};
    }
}

1.2 字母异位词分组

49. 字母异位词分组 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) {
        vector<vector<string>> res;
        unordered_map<string,vector<string>> map;
        for(int i=0;i<strs.size();i++){
            string t=strs[i];
            sort(t.begin(),t.end());
            map[t].push_back(strs[i]);
        }
        for(auto t:map){
            res.push_back(t.second);
        }
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
        Map<String,List<String>> map=new HashMap<>();
        for(String s:strs){
            char[] ch=s.toCharArray();
            Arrays.sort(ch);
            String key=new String(ch);
            map.computeIfAbsent(key,k->new ArrayList<>()).add(s);
        }
        return new ArrayList<>(map.values());
    }
}

1.3 最长连续序列

128. 最长连续序列 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int longestConsecutive(vector<int>& nums) {
        unordered_set<int> set;
        for(int i=0;i<nums.size();i++) set.insert(nums[i]);
        int res=0;
        for(int s:set){
            if(!set.contains(s-1)){
                int cur=s;
                int len=1;
                while(set.contains(cur+1)){
                    cur++;
                    len++;
                }
                res=max(res,len);
            }
        }
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int longestConsecutive(int[] nums) {
        //HashSet(O(n)),TreeSet(nlogn)
        HashSet<Integer> set=new HashSet<>();
        for(int i=0;i<nums.length;i++) set.add(nums[i]);
        int res=0;
        for(int t:set){
            if(!set.contains(t-1)){
                int cur=t;
                int len=1;
                while(set.contains(cur+1)){
                    cur++;
                    len++;
                }
                res=Math.max(res,len);
            }
        }
        return res;
    }
}

2.双指针

2.1 移动0

283. 移动零 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();
        int j=0;
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(nums[i]!=0) nums[j++]=nums[i];
        }
        for(int i=j;i<n;i++) nums[i]=0;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int n=nums.length;
        int j=0;
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(nums[i]!=0){
                nums[j++]=nums[i];
            }
        }
        for(int i=j;i<n;i++){
            nums[i]=0;
        }
        
    }
}

2.2 盛水最多的容器

11. 盛最多水的容器 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int maxArea(vector<int>& height) {
        int n=height.size();
        int l=0,r=n-1;
        int res=-1;
        while(r>l){
            int a=r-l;
            int b=min(height[l],height[r]);
            res=max(res,a*b);
            if(height[l]<height[r]){
                l++;
            }else {
                r--;
            }
        }
        return res;

    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
        int n=height.length;
        int l=0,r=n-1;
        int res=-1;
        while(r>l){
            int a=r-l;
            int b=Math.min(height[l],height[r]);
            res=Math.max(res,a*b);
            if(height[l]<height[r]){
                l++;
            } else {
                r--;
            }
        }
        return res;
    }
}

2.3 三数之和

15. 三数之和 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> res;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
            if(i>0 && nums[i]==nums[i-1]) continue;            
            int l=i+1,r=nums.size()-1;
            while(r>l){
                int sum=nums[i]+nums[l]+nums[r];
                if(sum>0){
                    r--;
                } else if(sum<0){
                    l++;
                } else {
                    vector<int> t;
                    t.push_back(nums[i]);
                    t.push_back(nums[l]);
                    t.push_back(nums[r]);
                    res.push_back(t);
                    while(r>l && nums[r]==nums[r-1]) r--;
                    while(r>l && nums[l]==nums[l+1]) l++;
                    r--;
                    l++;
                }
            }
            
        }
            return res;

    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res=new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            if(i>0 && nums[i]==nums[i-1]) continue;
            int l=i+1,r=nums.length-1;
            while(r>l){
                int sum=nums[i]+nums[l]+nums[r];
                if(sum>0){
                    r--;
                } else if(sum<0){
                    l++;
                } else {
                    List<Integer> t=new ArrayList<>();
                    t.add(nums[i]);
                    t.add(nums[l]);
                    t.add(nums[r]);
                    res.add(t);
                    while(r>l && nums[r]==nums[r-1]) r--;
                    while(r>l && nums[l]==nums[l+1]) l++;
                    r--;
                    l++;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

2.4 接雨水

42. 接雨水 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int trap(vector<int>& height) {
        int n=height.size();
        int l=0,r=n-1;
        int lMax=0,rMax=0;
        int res=0;
        while(r>l){
            if(height[l]<height[r]){
                if(height[l]>lMax){
                    lMax=height[l];
                }else {
                    res+=lMax-height[l];
                }
                l++;
            }else{
                if(height[r]>rMax){
                    rMax=height[r];
                } else {
                    res+=rMax-height[r];
                }
                r--;
            }
        }
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int trap(int[] height) {
        int n=height.length;
        int l=0,r=n-1;
        int lMax=0,rMax=0;
        int res=0;
        while(r>l){
            if(height[l]<height[r]){
                if(height[l]>lMax){
                    lMax=height[l];
                }else {
                    res+=lMax-height[l];
                }
                l++;
            } else {
                if(height[r]>rMax){
                    rMax=height[r];
                }else {
                    res+=rMax-height[r];
                }
                r--;
            }
        }
        return res;

    }
}

3.滑动窗口

3.1 无重复字符的最长子串

3. 无重复字符的最长子串 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        int n=s.size();
        int last[128];
        memset(last,-1,sizeof(last));
        int l=0;
        int res=0;
        for(int i=0;i<n;i++){
            char c=s[i];
            if(last[c]>=l) l=last[c]+1;
            last[c]=i;
            res=max(res,i-l+1); 
        }
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        int n=s.length();
        int[] last=new int[128];
        Arrays.fill(last,-1);
        int res=0;
        int l=0;
        for(int i=0;i<n;i++){
            char c=s.charAt(i);
            if(last[c]>=l) l=last[c]+1;
            last[c]=i;
            res=Math.max(res,i-l+1);
        }
        return res;
    }
}

3.2 找到字符串中所有字母异位词

438. 找到字符串中所有字母异位词 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<int> findAnagrams(string s, string p) {
        vector<int> res;
        int n=s.size();
        int m=p.size();
        int ss[26];
        int pp[26];
        for(int i=0;i<m;i++) pp[p[i]-'a']++;
        for(int i=0;i<n;i++){
            ss[s[i]-'a']++;
            if(i>=m) ss[s[i-m]-'a']--;
            if(i>=m-1 && fun(ss,pp)) res.push_back(i-m+1);   
        }
        return res;
    }
    bool fun(int ss[],int pp[]){
        for(int i=0;i<26;i++){
            if(ss[i]!=pp[i]) return false;
        }
        return true;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public List<Integer> findAnagrams(String s, String p) {
        List<Integer> res=new ArrayList<>();
        int n=s.length();
        int m=p.length();
        int[] ss=new int[26];
        int[] pp=new int[26];
        for(int i=0;i<m;i++) pp[p.charAt(i)-'a']++;
        for(int i=0;i<n;i++){
            ss[s.charAt(i)-'a']++;
            if(i>=m) ss[s.charAt(i-m)-'a']--;
            if(i>=m-1 && fun(ss,pp)) res.add(i-m+1);
        }
        return res;
    }
    public static boolean fun(int[] ss,int[] pp){
        for(int i=0;i<26;i++){
            if(ss[i]!=pp[i]) return false;
        }
        return true;
    }
}

4.子串

4.1 和为K的子串

560. 和为 K 的子数组 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int subarraySum(vector<int>& nums, int k) {
        unordered_map<int,int> map;
        map[0]=1;
        int sum=0,res=0;
        for(int x:nums){
            sum+=x;
            if(map.count(sum-k)){
                res+=map[sum-k];
            }
            map[sum]++;
        }
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int subarraySum(int[] nums, int k) {
        Map<Integer,Integer> map=new HashMap<>();
        map.put(0,1);
        int sum=0,res=0;
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            sum+=nums[i];
            if(map.containsKey(sum-k)){
                res+=map.get(sum-k);
            }
            map.put(sum,map.getOrDefault(sum,0)+1);
        }
        return res;
    }
}

4.2 滑动窗口最大值

239. 滑动窗口最大值 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k) {
        vector<int> res;
        int n=nums.size();
        deque<int> q;
        //单调递减队列
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(!q.empty() && q.front()<=i-k){
                q.pop_front();
            }
            while(!q.empty() && nums[i]>=nums[q.back()]){
                q.pop_back();
            }
            q.push_back(i);
            if(i>=k-1) res.push_back(nums[q.front()]);
        }
        return res;

    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        int n=nums.length;
        int []res=new int[n-k+1];
        Deque<Integer> q=new ArrayDeque<>();
        int cnt=0;
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            if(!q.isEmpty() && q.peekFirst()<=i-k){
                q.pollFirst();
            }
            while(!q.isEmpty() && nums[i]>nums[q.peekLast()]){
                q.pollLast();
            }
            q.offer(i);
            if(i>=k-1) res[cnt++]=nums[q.peekFirst()];
        }
        return res;
    }
    
}

4.3 最小覆盖子串

76. 最小覆盖子串 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        int len=0x3f3f3f3f;
        int cur=0;//结果字符串左端点
        unordered_map<char,int>win,need;
        for(char c:t) need[c]++;
        int l=0,r=0;
        int cnt=0;
        while(r<s.size()){
            char c=s[r++];
            if(need.count(c)){
                win[c]++;
                if(win[c]==need[c])cnt++;
            }
            //开始收缩
            while(cnt==need.size()){
                if(r-l<len){
                    len=r-l;
                    cur=l;
                }
                c=s[l++];
                if(need.count(c)){
                    if(win[c]==need[c]) cnt--;
                    win[c]--;
                }
            }
        }
        return len==0x3f3f3f3f?"":s.substr(cur,len);
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public String minWindow(String s, String t) {
        Map<Character,Integer> need=new HashMap<>();
        Map<Character,Integer> win=new HashMap<>();
        for(char c:t.toCharArray()){
            need.put(c,need.getOrDefault(c,0)+1);
        }
        int len=0x3f3f3f3f;
        int cur=0;
        int l=0,r=0;
        int cnt=0;
        while(r<s.length()){
            char c=s.charAt(r);
            r++;
            if(need.containsKey(c)){
                win.put(c,win.getOrDefault(c,0)+1);
                if(win.get(c).intValue()==need.get(c).intValue()) cnt++;
            }
            //收缩
            while(cnt==need.size()){
                if(r-l<len){
                    len=r-l;
                    cur=l;
                }
                char d=s.charAt(l);
                l++;
                if(need.containsKey(d)){
                    if(win.get(d).intValue()==need.get(d).intValue()){
                        cnt--;
                    }
                    win.put(d,win.get(d).intValue()-1);
                }
            }
        }
         return len == 0x3f3f3f3f ? "" : s.substring(cur, cur + len);

    }
}

5.普通数组

5.1 最大子数组和

53. 最大子数组和 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int maxSubArray(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();
        vector<int> dp(n+10,0);
        dp[0]=nums[0];
        for(int i=1;i<n;i++){
            dp[i]=max(dp[i-1]+nums[i],nums[i]);
        }
        int res=-0x3f3f3f3f;
        for(int i=0;i<n;i++) res=max(res,dp[i]);
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
public:
    int maxSubArray(vector<int>& nums) {
        int res=-0x3f3f3f3f;
        int sum=0;
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
            sum+=nums[i];
            if(sum>res){
                res=sum;
            }
            if(sum<0) sum=0;
        }
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int maxSubArray(int[] nums) {
        int res=-0x3f3f3f3f;
        int sum=0;
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            sum+=nums[i];
            if(sum>res) res=sum;
            if(sum<0) sum=0;
        }
        return res;
    }
}

5.2 合并区间

56. 合并区间 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> merge(vector<vector<int>>& intervals) {
        sort(intervals.begin(),intervals.end(),[](const vector<int> &a,vector<int> &b){
            return a[0]<b[0];
        });
        vector<vector<int>> res;
        res.push_back(intervals[0]);
        for(int i=1;i<intervals.size();i++){
            vector<int> &t=res.back();
            if(intervals[i][0]<=t[1]){
                t[1]=max(t[1],intervals[i][1]);
            }else {
                res.push_back(intervals[i]);
            }
        }
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int[][] merge(int[][] intervals) {
        Arrays.sort(intervals,new Comparator<int[]>(){
            public int compare(int[] a,int[] b){
                return Integer.compare(a[0],b[0]);
            }
        });
        List<int[]> res=new ArrayList<>();
        res.add(intervals[0]);
        for(int i=1;i<intervals.length;i++){
            int[]t=res.get(res.size()-1);
            if(intervals[i][0]<=t[1]){
                t[1]=Math.max(t[1],intervals[i][1]);
            } else {
                res.add(intervals[i]);
            }
        }
        int [][]result=new int[res.size()][2];
        for(int i=0;i<res.size();i++){
            for(int j=0;j<2;j++){
                result[i][j]=res.get(i)[j];
            }
        }
        return result;

    }
}

5.3 旋转数组

189. 轮转数组 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        vector<int>arr(nums.size(),0);
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
            arr[(i+k)%nums.size()]=nums[i];
        }
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
            nums[i]=arr[i];
        }
        
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        int[] arr=new int[nums.length];
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            arr[(i+k)%nums.length]=nums[i];
        }
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            nums[i]=arr[i];
        }
    }
}

5.4 除了自身以外数组的乘积

238. 除了自身以外数组的乘积 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<int> productExceptSelf(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();
        vector<int> pre(n,1);
        vector<int> last(n,1);
        for(int i=1;i<n;i++){
            pre[i]=pre[i-1]*nums[i-1];
        }
        for(int i=n-2;i>=0;i--){
            last[i]=last[i+1]*nums[i+1];
        }
        vector<int> res(n);
        for(int i=0;i<n;i++){
            res[i]=pre[i]*last[i];
        }
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int[] productExceptSelf(int[] nums) {
        int n=nums.length;
        int[] pre=new int[n];
        int[] last=new int[n];
        Arrays.fill(pre,1);
        Arrays.fill(last,1);
        for(int i=1;i<n;i++){
            pre[i]=pre[i-1]*nums[i-1];
        }
        for(int i=n-2;i>=0;i--){
            last[i]=last[i+1]*nums[i+1];
        }
        int[] res=new int[n];
        for(int i=0;i<n;i++){
            res[i]=pre[i]*last[i];
        }
        return res;
    }
}

5.5 缺失的第一个正数

41. 缺失的第一个正数 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int firstMissingPositive(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();
        for(int i=0;i<n;i++){
            while(nums[i]>=1 && nums[i]<=n && nums[i]!=nums[nums[i]-1]){
                swap(nums[i],nums[nums[i]-1]);
            }
        }

        for(int i=0;i<n;i++){
            if(nums[i]!=i+1){
                return i+1;
            }
        }
        return n+1;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        int n=nums.length;
        for(int i=0;i<n;i++){
            while(nums[i]>=1 && nums[i]<=n && nums[i]!=nums[nums[i]-1]){
                int idx=nums[i]-1;
                int t=nums[i];
                nums[i]=nums[idx];
                nums[idx]=t;
            }
        }
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(nums[i]!=i+1){
                return i+1;
            }
        }
        return n+1;
    }
}

6.矩阵

6.1 矩阵置零

73. 矩阵置零 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    void setZeroes(vector<vector<int>>& matrix) {
        int m=matrix.size();
        int n=matrix[0].size();
        bool fRow=false;
        bool fCol=false;
        for(int i=0;i<m;i++){
            if(matrix[i][0]==0){
                fCol=true;
                break;
            }
        }
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(matrix[0][i]==0){
                fRow=true;
                break;
            }
        }
        for(int i=1;i<m;i++){
            for(int j=1;j<n;j++){
                if(matrix[i][j]==0){
                    matrix[i][0]=0;
                    matrix[0][j]=0;
                }
            }
        }

        for(int i=1;i<m;i++){
            for(int j=1;j<n;j++){
                if(matrix[i][0]==0 || matrix[0][j]==0){
                    matrix[i][j]=0;
                }
            }
        }

        if(fRow){
            for(int i=0;i<n;i++){
                matrix[0][i]=0;
            }
        }
        if(fCol){
            for(int i=0;i<m;i++){
                matrix[i][0]=0;
            }
        }


    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        int m=matrix.length;
        int n=matrix[0].length;
        boolean fRow=false;
        boolean fCol=false;
        for(int i=0;i<m;i++){
            if(matrix[i][0]==0){
                fCol=true;
                break;
            }
        }

        for(int i=0;i<n;i++){
            if(matrix[0][i]==0){
                fRow=true;
                break;
            }
        }
        for(int i=1;i<m;i++){
            for(int j=1;j<n;j++){
                if(matrix[i][j]==0){
                    matrix[i][0]=0;
                    matrix[0][j]=0;
                }
            }
        }
        for(int i=1;i<m;i++){
            for(int j=1;j<n;j++){
                if(matrix[i][0]==0 || matrix[0][j]==0){
                    matrix[i][j]=0;
                }
            }
        }
        if(fRow){
            for(int i=0;i<n;i++){
                matrix[0][i]=0;
            }
        }
        if(fCol){
            for(int i=0;i<m;i++){
                matrix[i][0]=0;
            }
        }
    }
}

6.2 螺旋矩阵

54. 螺旋矩阵 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) {
        int m=matrix.size();
        int n=matrix[0].size();
        int l=0,r=n-1,t=0,b=m-1;
        vector<int> res;
        while(r>=l && b>=t){
            for(int i=l;i<=r;i++){
                res.push_back(matrix[t][i]);
            }
            t++;
            if(t>b) break;
            for(int i=t;i<=b;i++){
                res.push_back(matrix[i][r]);
            }
            r--;
            if(l>r) break;
            for(int i=r;i>=l;i--){
                res.push_back(matrix[b][i]);
            }
            b--;
            for(int i=b;i>=t;i--){
                res.push_back(matrix[i][l]);
            }
            l++;
        }
        return res;

    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        List<Integer> res=new ArrayList<>();
        int m=matrix.length;
        int n=matrix[0].length;
        int l=0,r=n-1,t=0,b=m-1;
        while(r>=l && b>=t){
            for(int i=l;i<=r;i++){
                res.add(matrix[t][i]);
            }
            t++;
            if(t>b) break;
            for(int i=t;i<=b;i++){
                res.add(matrix[i][r]);
            }
            r--;
            if(l>r) break;
            for(int i=r;i>=l;i--){
                res.add(matrix[b][i]);
            }
            b--;
            for(int i=b;i>=t;i--){
                res.add(matrix[i][l]);
            }
            l++;
        }
        return res;

    }
}

6.3 旋转图像

48. 旋转图像 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    //先转置，再将每一行逆序
    void rotate(vector<vector<int>>& matrix) {
        int n=matrix.size();
        for(int i=0;i<n;i++){
            for(int j=i;j<n;j++){
                swap(matrix[i][j],matrix[j][i]);
            }
        }
        for(int i=0;i<n;i++){
            reverse(matrix[i].begin(),matrix[i].end());
        }
     
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
        int n=matrix.length;
        for(int i=0;i<n;i++){
            for(int j=i;j<n;j++){
                int t=matrix[i][j];
                matrix[i][j]=matrix[j][i];
                matrix[j][i]=t;
            }
        }
        for(int i=0;i<n;i++){
            int l=0,r=n-1;
            while(r>=l){
                int t=matrix[i][l];
                matrix[i][l]=matrix[i][r];
                matrix[i][r]=t;
                l++;
                r--;
            }
        }
        
    }
}

6.4 搜索二维矩阵2

240. 搜索二维矩阵 II - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    bool searchMatrix(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
        int m=matrix.size();
        int n=matrix[0].size();
        if(m==0) return false;
        int x=0,y=n-1;
        while(y>=0 && x<m){
            if(matrix[x][y]==target) return true;
            else if(matrix[x][y]>target) y--;
            else if(matrix[x][y]<target) x++;
        }
        return false;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
        int m=matrix.length;
        int n=matrix[0].length;
        int x=0,y=n-1;
        while(x<m && y>=0){
            if(matrix[x][y]==target) return true;
            else if(matrix[x][y]>target) y--;
            else if(matrix[x][y]<target) x++;
        }
        return false;
    }
}

7.链表

7.1 相交链表

160. 相交链表 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        ListNode* pa=headA;
        ListNode* pb=headB;
        while(pa!=pb){
            if(pa!=nullptr) pa=pa->next;
            else pa=headB;
            if(pb!=nullptr) pb=pb->next;
            else pb=headA;
        }
        return pa;

    }
};
java 复制代码 
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        ListNode pa=headA;
        ListNode pb=headB;
        while(pa!=pb){
            if(pa!=null) pa=pa.next;
            else pa=headB;
            if(pb!=null) pb=pb.next;
            else pb=headA;
        }
        return pa;
    }
}

7.2 反转链表

206. 反转链表 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode* pre=nullptr;
        ListNode* cur=head;
        while(cur!=nullptr){
            ListNode* next=cur->next;
            cur->next=pre;
            pre=cur;
            cur=next;
        }
        return pre;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode pre=null;
        ListNode cur=head;
        while(cur!=null){
            ListNode next=cur.next;
            cur.next=pre;
            pre=cur;
            cur=next;
        }
        return pre;

    }
}

7.3 回文链表

234. 回文链表 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    bool isPalindrome(ListNode* head) {
        vector<int> arr;
        ListNode* cur=head;
        while(cur!=nullptr){
            arr.push_back(cur->val);
            cur=cur->next;    
        }
        int l=0,r=arr.size()-1;
        while(r>=l){
            if(arr[l]!=arr[r])return false;
            l++;
            r--;
        }
        return true;


    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public boolean isPalindrome(ListNode head) {
        ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
        ListNode cur=head;
        while(cur!=null){
            list.add(cur.val);
            cur=cur.next;
        }
        int l=0,r=list.size()-1;
        while(r>=l){
            if(list.get(l)!=list.get(r)) return false;
            l++;
            r--;
        }
        return true;


    }
}

7.4 环形链表

141. 环形链表 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        ListNode* fast=head;
        ListNode* slow=head;
        while(fast!=nullptr && fast->next!=nullptr){
            fast=fast->next->next;
            slow=slow->next;
            if(fast==slow) return true;
        }
        return false;
    }
};
java 复制代码 
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        ListNode fast=head;
        ListNode slow=head;
        while(fast!=null && fast.next!=null){
            fast=fast.next.next;
            slow=slow.next;
            if(fast==slow) return true;
        }
        return false;
    }
}

7.5 环形链表2

142. 环形链表 II - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode* fast=head;
        ListNode* slow=head;
        while(fast!=nullptr && fast->next!=nullptr){
            fast=fast->next->next;
            slow=slow->next;
            if(fast==slow){
                ListNode* t1=head;
                ListNode* t2=fast;
                while(t1!=t2){
                    t1=t1->next;
                    t2=t2->next;
                }
                return t1; 
            }
        }
        return nullptr;
    }
};
java 复制代码 
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode fast=head;
        ListNode slow=head;
        while(fast!=null && fast.next!=null){
            fast=fast.next.next;
            slow=slow.next;
            if(fast==slow){
                ListNode t1=head;
                ListNode t2=fast;
                while(t1!=t2){
                    t1=t1.next;
                    t2=t2.next;
                }
                return t1;
            }
        }
        return null;
    }
}

7.6 合并两个有序链表

21. 合并两个有序链表 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
        ListNode* dummy=new ListNode(-1);
        ListNode* cur=dummy;
        while(list1!=nullptr && list2!=nullptr){
            if(list1->val<list2->val){
                cur->next=list1;
                list1=list1->next;
            }else {
                cur->next=list2;
                list2=list2->next;
            }
            cur=cur->next;
        }
        if(list1!=nullptr) cur->next=list1;
        else if(list2!=nullptr) cur->next=list2;
        return dummy->next;

    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        ListNode dummy=new ListNode(-1);
        ListNode cur=dummy;
        while(list1!=null && list2!=null){
            if(list1.val<list2.val){
                cur.next=list1;
                list1=list1.next;
            } else {
                cur.next=list2;
                list2=list2.next;
            }
            cur=cur.next;
        }
        if(list1!=null) cur.next=list1;
        else if(list2!=null) cur.next=list2;
        return dummy.next;

    }
}

7.7 两数相加

2. 两数相加 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        ListNode* dummy=new ListNode(-1);
        ListNode* cur=dummy;
        int carry=0;
        while(l1!=nullptr || l2!=nullptr || carry!=0){
            int sum=carry;
            if(l1!=nullptr){
                sum+=l1->val;
                l1=l1->next;
            }
            if(l2!=nullptr){
                sum+=l2->val;
                l2=l2->next;
            }
            carry=sum/10;
            cur->next=new ListNode(sum%10);
            cur=cur->next;
        }
        return dummy->next;

    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode dummy=new ListNode(-1);
        ListNode cur=dummy;
        int carry=0;
        while(l1!=null || l2!=null ||carry!=0){
            int sum=carry;
            if(l1!=null){
                sum+=l1.val;
                l1=l1.next;
            }
            if(l2!=null){
                sum+=l2.val;
                l2=l2.next;
            }
            carry=sum/10;
            cur.next=new ListNode(sum%10);
            cur=cur.next;
        }
        return dummy.next;
              
    }
}

7.8 删除链表的倒数第N个结点

19. 删除链表的倒数第 N 个结点 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode* dummy=new ListNode(-1);
        dummy->next=head;
        ListNode* fast=dummy;
        ListNode* slow=dummy;
        for(int i=1;i<=n+1;i++) fast=fast->next;
        while(fast!=nullptr){
            fast=fast->next;
            slow=slow->next;
        }
        slow->next=slow->next->next;
        return dummy->next;

    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode dummy=new ListNode(-1);
        dummy.next=head;
        ListNode fast=dummy;
        ListNode slow=dummy;
        for(int i=1;i<=n+1;i++) fast=fast.next;
        while(fast!=null){
            fast=fast.next;
            slow=slow.next;
        }
        slow.next=slow.next.next;
        return dummy.next;
    }
}

7.9 两两交换链表中的节点

24. 两两交换链表中的节点 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        ListNode* dummy=new ListNode(0);
        dummy->next=head;
        ListNode* cur=dummy;
        while(cur->next!=nullptr && cur->next->next!=nullptr){
            ListNode* t1=cur->next;
            ListNode* t2=cur->next->next->next;
            cur->next=cur->next->next;
            cur->next->next=t1;
            cur->next->next->next=t2;
            cur=cur->next->next;
        }
        return dummy->next;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        ListNode dummy=new ListNode(-1);
        dummy.next=head;
        ListNode cur=dummy;
        while(cur.next!=null && cur.next.next!=null){
            ListNode t1=cur.next;
            ListNode t2=cur.next.next.next;
            cur.next=cur.next.next;
            cur.next.next=t1;
            cur.next.next.next=t2;
            cur=cur.next.next;
        }
        return dummy.next;
    }
}

7.10 K个一组反转链表

25. K 个一组翻转链表 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    ListNode* reverse(ListNode* head){
        ListNode* pre=nullptr;
        ListNode* cur=head;
        while(cur!=nullptr){
            ListNode* next=cur->next;
            cur->next=pre;
            pre=cur;
            cur=next;
        }
        return pre;
    }
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode* dummy=new ListNode(-1);
        dummy->next=head;
        ListNode* pre=dummy;
        ListNode* end=dummy;
        while(end->next!=nullptr){
            for(int i=0;i<k && end!=nullptr;i++){
                end=end->next;
            } 
            if(end==nullptr) break;
            //分组翻转
            ListNode* start=pre->next;
            ListNode* next=end->next;
            end->next=nullptr;
            pre->next=reverse(start);
            start->next=next;
            pre=start;
            end=pre;
        }
        return dummy->next;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
        ListNode dummy=new ListNode(-1);
        dummy.next=head;
        ListNode pre=dummy;
        ListNode end=dummy;
        while(end.next!=null){
            for(int i=0;i<k && end!=null;i++){
                end=end.next;
            }
            if(end==null) break;
            ListNode start=pre.next;
            ListNode next=end.next;
            end.next=null;
            pre.next=reverse(start);
            start.next=next;
            pre=start;
            end=pre;
        }
        return dummy.next;

    }
    public static ListNode reverse(ListNode head){
        ListNode pre=null;
        ListNode cur=head;
        while(cur!=null){
            ListNode next=cur.next;
            cur.next=pre;
            pre=cur;
            cur=next;
        }
        return pre;
    }
}

7.11 随机链表的复制

138. 随机链表的复制 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* next;
    Node* random;
    
    Node(int _val) {
        val = _val;
        next = NULL;
        random = NULL;
    }
};
*/

class Solution {
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        //创建新节点 k原节点->v新节点
        unordered_map<Node*,Node*> map;
        Node* cur=head;
        while(cur!=nullptr){
            map[cur]=new Node(cur->val);
            cur=cur->next;
        }
        //补充节点元素
        cur=head;
        while(cur!=nullptr){
            map[cur]->next=map[cur->next];
            map[cur]->random=map[cur->random];
            cur=cur->next;
        }
        return map[head];
    }
};
java 复制代码 
/*
// Definition for a Node.
class Node {
    int val;
    Node next;
    Node random;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/

class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        //创建新节点 k原节点->v新节点
        Map<Node,Node> map=new HashMap<>();
        Node cur=head;
        while(cur!=null){
            map.put(cur,new Node(cur.val));
            cur=cur.next;
        }
        cur=head;
        while(cur!=null){
            map.get(cur).next=map.get(cur.next);
            map.get(cur).random=map.get(cur.random);
            cur=cur.next;
        }
        return map.get(head);
    }
}

7.12 排序链表

148. 排序链表 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* sortList(ListNode* head) {
        if(head==nullptr || head->next==nullptr) return head;
        ListNode* slow=head;
        ListNode* fast=head->next;
        while(fast!=nullptr && fast->next!=nullptr){
            fast=fast->next->next;
            slow=slow->next;
        }
        ListNode* mid=slow->next;
        slow->next=nullptr;
        ListNode* l=sortList(head);
        ListNode* r=sortList(mid);
        return merge(l,r);
    }
    ListNode* merge(ListNode* l,ListNode* r){
        ListNode* dummy=new ListNode(-1);
        ListNode* cur=dummy;
        while(l!=nullptr && r!=nullptr){
            if(l->val<r->val){
                cur->next=l;
                l=l->next;
            }else{
                cur->next=r;
                r=r->next;
            }
            cur=cur->next;
        }
        if(l!=nullptr) cur->next=l;
        else if(r!=nullptr) cur->next=r;
        return dummy->next;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public ListNode sortList(ListNode head) {
        if(head==null || head.next==null) return head;
        ListNode slow=head;
        ListNode fast=head.next;
        while(fast!=null && fast.next!=null){
            fast=fast.next.next;
            slow=slow.next;
        }
        ListNode mid=slow.next;
        slow.next=null;
        ListNode l=sortList(head);
        ListNode r=sortList(mid);
        return merge(l,r);
    }
    public static ListNode merge(ListNode l,ListNode r){
        ListNode dummy=new ListNode(0);
        ListNode cur=dummy;
        while(l!=null && r!=null){
            if(l.val<r.val){
                cur.next=l;
                l=l.next;
            }else {
                cur.next=r;
                r=r.next;
            }
            cur=cur.next;
        }
        if(l!=null) cur.next=l;
        else if(r!=null) cur.next=r;
        return dummy.next;
    }
}

7.13 合并K个升序链表

23. 合并 K 个升序链表 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        if(lists.size()==0 || lists.empty()) return nullptr;
        return divide(lists,0,lists.size()-1);
    }
    ListNode* divide(vector<ListNode*>& lists,int l,int r){
        if(l==r) return lists[l];
        int mid=l+(r-l)/2;
        ListNode* left=divide(lists,l,mid);
        ListNode* right=divide(lists,mid+1,r);
        return merge(left,right);
    }
    ListNode* merge(ListNode* l,ListNode* r){
        ListNode* dummy=new ListNode(-1);
        ListNode* cur=dummy;
        while(l!=nullptr && r!=nullptr){
            if(l->val<r->val){
                cur->next=l;
                l=l->next;
            }else {
                cur->next=r;
                r=r->next;
            }
            cur=cur->next;
        }
        if(l!=nullptr) cur->next=l;
        else if(r!=nullptr) cur->next=r;
        return dummy->next;
    }

};
java 复制代码 
class Solution {
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        if(lists==null || lists.length==0) return null;
        ListNode res=divide(lists,0,lists.length-1);
        return res;
    }
    public static ListNode divide(ListNode[]lists,int l,int r){
        if(l==r) return lists[l];
        int mid=l+(r-l)/2;
        ListNode left=divide(lists,l,mid);
        ListNode right=divide(lists,mid+1,r);
        return merge(left,right);
    }
    public static ListNode merge(ListNode l,ListNode r){
        ListNode dummy=new ListNode(-1);
        ListNode cur=dummy;
        while(l!=null && r!=null){
            if(l.val<r.val){
                cur.next=l;
                l=l.next;
            }else {
                cur.next=r;
                r=r.next;
            }
            cur=cur.next;
        }
        if(l!=null) cur.next=l;
        else if(r!=null) cur.next=r;
        return dummy.next;
    }
}

7.14 LRU缓存

146. LRU 缓存 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
// 定义双向链表节点
struct DLinkedNode {
    int key;
    int value;
    DLinkedNode* prev;
    DLinkedNode* next;
    // 构造函数
    DLinkedNode() : key(0), value(0), prev(nullptr), next(nullptr) {}
    DLinkedNode(int _key, int _value) : key(_key), value(_value), prev(nullptr), next(nullptr) {}
};

class LRUCache {
private:
    unordered_map<int, DLinkedNode*> cache; // 哈希表：key -> 节点
    DLinkedNode* head; // 虚拟头节点（最近使用）
    DLinkedNode* tail; // 虚拟尾节点（最久未使用）
    int size; // 当前缓存大小
    int capacity; // 缓存容量

    // 辅助函数：将节点移到链表头部（标记为最近使用）
    void moveToHead(DLinkedNode* node) {
        // 先移除节点
        removeNode(node);
        // 再插入到头部
        addToHead(node);
    }

    // 辅助函数：移除指定节点
    void removeNode(DLinkedNode* node) {
        node->prev->next = node->next;
        node->next->prev = node->prev;
    }

    // 辅助函数：将节点插入到虚拟头节点之后
    void addToHead(DLinkedNode* node) {
        node->prev = head;
        node->next = head->next;
        head->next->prev = node;
        head->next = node;
    }

    // 辅助函数：移除虚拟尾节点的前一个节点（最久未使用），并返回该节点
    DLinkedNode* removeTail() {
        DLinkedNode* node = tail->prev;
        removeNode(node);
        return node;
    }

public:
    // 初始化LRU缓存
    LRUCache(int _capacity) : capacity(_capacity), size(0) {
        // 创建虚拟头、尾节点，避免空指针处理
        head = new DLinkedNode();
        tail = new DLinkedNode();
        head->next = tail;
        tail->prev = head;
    }
    
    // 获取key对应的值，不存在返回-1
    int get(int key) {
        // key不存在
        if (!cache.count(key)) {
            return -1;
        }
        // key存在，找到节点并移到头部
        DLinkedNode* node = cache[key];
        moveToHead(node);
        return node->value;
    }
    
    // 插入/更新key-value
    void put(int key, int value) {
        // key不存在
        if (!cache.count(key)) {
            // 创建新节点
            DLinkedNode* node = new DLinkedNode(key, value);
            // 加入哈希表
            cache[key] = node;
            // 插入到链表头部
            addToHead(node);
            size++;
            // 缓存已满，移除最久未使用的节点
            if (size > capacity) {
                DLinkedNode* removedNode = removeTail();
                // 从哈希表中删除
                cache.erase(removedNode->key);
                // 释放内存（可选，OJ平台不要求但规范）
                delete removedNode;
                size--;
            }
        } else {
            // key存在，更新值并移到头部
            DLinkedNode* node = cache[key];
            node->value = value;
            moveToHead(node);
        }
    }

    // 析构函数（可选，释放内存）
    ~LRUCache() {
        DLinkedNode* cur = head;
        while (cur != nullptr) {
            DLinkedNode* next = cur->next;
            delete cur;
            cur = next;
        }
    }
};
java 复制代码 
// 双向链表节点
class DLinkedNode {
    int key;
    int value;
    DLinkedNode prev;
    DLinkedNode next;

    // 无参构造（创建虚拟头/尾节点）
    public DLinkedNode() {}

    // 带参构造（创建缓存节点）
    public DLinkedNode(int key, int value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }
}

class LRUCache {
    private final Map<Integer, DLinkedNode> cache; // 哈希表：key -> 节点
    private final DLinkedNode head; // 虚拟头（最近使用）
    private final DLinkedNode tail; // 虚拟尾（最久未使用）
    private final int capacity;
    private int size; // 当前缓存大小

    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        this.size = 0;
        this.cache = new HashMap<>();
        // 初始化虚拟头/尾节点
        head = new DLinkedNode();
        tail = new DLinkedNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }

    // 获取key对应的值
    public int get(int key) {
        DLinkedNode node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            return -1;
        }
        // 访问后移到头部（标记为最近使用）
        moveToHead(node);
        return node.value;
    }

    // 插入/更新key-value
    public void put(int key, int value) {
        DLinkedNode node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            // 新建节点
            DLinkedNode newNode = new DLinkedNode(key, value);
            cache.put(key, newNode);
            // 插入到头部
            addToHead(newNode);
            size++;
            // 超过容量，移除最久未使用的节点（尾节点前一个）
            if (size > capacity) {
                DLinkedNode removedNode = removeTail();
                cache.remove(removedNode.key);
                size--;
            }
        } else {
            // 更新值并移到头部
            node.value = value;
            moveToHead(node);
        }
    }

    // 辅助：将节点插入到虚拟头之后
    private void addToHead(DLinkedNode node) {
        node.prev = head;
        node.next = head.next;
        head.next.prev = node;
        head.next = node;
    }

    // 辅助：移除指定节点
    private void removeNode(DLinkedNode node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }

    // 辅助：将节点移到头部（先移除，再插入）
    private void moveToHead(DLinkedNode node) {
        removeNode(node);
        addToHead(node);
    }

    // 辅助：移除虚拟尾节点的前一个节点（最久未使用）
    private DLinkedNode removeTail() {
        DLinkedNode node = tail.prev;
        removeNode(node);
        return node;
    }
}

8.二叉树

8.1 二叉树中序遍历

94. 二叉树的中序遍历 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    void midOrder(TreeNode* node,vector<int>& res){
        if(node==nullptr) return;
        midOrder(node->left,res);
        res.push_back(node->val);
        midOrder(node->right,res);
    }
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> res;
        midOrder(root,res);
        return res;
    }
};
cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> res;
        stack<TreeNode*> stk;
        TreeNode* cur=root;
        while(cur!=nullptr || !stk.empty()){
            if(cur!=nullptr){
                stk.push(cur);
                cur=cur->left;
            }else {
                cur=stk.top();
                stk.pop();
                res.push_back(cur->val);
                cur=cur->right;
            }
        }
        return res;

    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res=new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stk=new Stack<>();
        TreeNode cur=root;
        while(cur!=null || !stk.isEmpty()){
            if(cur!=null){
                stk.push(cur);
                cur=cur.left;
            }else{
                cur=stk.pop();
                res.add(cur.val);
                cur=cur.right;
            }
        }
        return res;

    }
}

8.2 二叉树的最大深度

104. 二叉树的最大深度 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int maxDepth(TreeNode* root) {
        if(root==nullptr) return 0;
        int l=maxDepth(root->left);
        int r=maxDepth(root->right);
        int res=max(l,r)+1;
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int maxDepth(TreeNode root) {
        if(root==null) return 0;
        int l=maxDepth(root.left);
        int r=maxDepth(root.right);
        int res=Math.max(l,r)+1;
        return res;
    }
}

8.3 翻转二叉树

226. 翻转二叉树 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {
        if(root==nullptr) return nullptr;
        swap(root->left,root->right);
        invertTree(root->left);
        invertTree(root->right);
        return root;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
        if(root==null) return null;
        TreeNode t=root.left;
        root.left=root.right;
        root.right=t;
        invertTree(root.left);
        invertTree(root.right);
        return root;
    }
}

8.4 对称二叉树

101. 对称二叉树 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    bool cp(TreeNode* l,TreeNode* r){
        if(l==nullptr && r==nullptr) return true;
        else if(l==nullptr && r!=nullptr) return false;
        else if(l!=nullptr && r==nullptr) return false;
        else if(l->val!=r->val) return false;
        else return cp(l->left,r->right) && cp(l->right,r->left);
    }
    bool isSymmetric(TreeNode* root) {
        if(root==nullptr) return true;
        return cp(root->left,root->right);
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
        if(root==null) return true;
        return cp(root.left,root.right);
    }
    public static boolean cp(TreeNode l,TreeNode r){
        if(l==null && r==null) return true;
        else if(l==null && r!=null) return false;
        else if(l!=null && r==null) return false;
        else if(l.val!=r.val) return false;
        else return cp(l.left,r.right) && cp(l.right,r.left);
    }
}

8.5 二叉树的直径

543. 二叉树的直径 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int res=0;
    int dfs(TreeNode* node){
        if(node==nullptr) return 0;
        int l=dfs(node->left);
        int r=dfs(node->right);
        res=max(res,l+r);
        return max(l,r)+1;
    }
    int diameterOfBinaryTree(TreeNode* root) {
        dfs(root);
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    int res=0;
    int dfs(TreeNode node){
        if(node==null) return 0;
        int l=dfs(node.left);
        int r=dfs(node.right);
        res=Math.max(res,l+r);
        return Math.max(l,r)+1;
    }
    public int diameterOfBinaryTree(TreeNode root) {
        dfs(root);
        return res;
    }
}

8.6 二叉树的层序遍历

102. 二叉树的层序遍历 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> res;
        queue<TreeNode*> q;
        if(root!=nullptr) q.push(root);
        while(!q.empty()){
            int size=q.size();
            vector<int> level;
            for(int i=1;i<=size;i++){
                TreeNode* node=q.front();
                q.pop();
                level.push_back(node->val);
                if(node->left!=nullptr) q.push(node->left);
                if(node->right!=nullptr) q.push(node->right);
            }
            res.push_back(level);
        }
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res=new ArrayList<>();
        Queue<TreeNode> q=new LinkedList<>();
        if(root!=null) q.offer(root);
        while(!q.isEmpty()){
            int size=q.size();
            ArrayList<Integer> level=new ArrayList<>();
            for(int i=1;i<=size;i++){
                TreeNode node=q.poll();
                level.add(node.val);
                if(node.left!=null) q.offer(node.left);
                if(node.right!=null) q.offer(node.right);
            }
            res.add(level);
        }
        return res;
    }
}

8.7 将有序数组转为二叉搜索树

108. 将有序数组转换为二叉搜索树 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    //二叉搜索树保证中序遍历有序
    TreeNode* build(vector<int> &nums,int l,int r){
        if(l>r) return nullptr;
        int mid=l+((r-l)>>1);
        TreeNode* node=new TreeNode(nums[mid]);
        node->left=build(nums,l,mid-1);
        node->right=build(nums,mid+1,r);
        return node;
    }
    TreeNode* sortedArrayToBST(vector<int>& nums) {
        return build(nums,0,nums.size()-1);
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    //二叉搜索树保证中序遍历有序
    public TreeNode sortedArrayToBST(int[] nums) {
        return build(nums,0,nums.length-1);
    }
    public static TreeNode build(int[]nums,int l,int r){
        if(l>r) return null;
        int mid=l+((r-l)>>1);
        TreeNode node=new TreeNode(nums[mid]);
        node.left=build(nums,l,mid-1);
        node.right=build(nums,mid+1,r);
        return node;
    }
}

8.8 验证二叉搜索树

98. 验证二叉搜索树 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
typedef long long ll;
class Solution {
public:
    bool cp(TreeNode* node,ll l,ll r){
        if(node==nullptr) return true;
        if(node->val<=l || node->val>=r) return false;
        //左子树小于当前值，右子树大于当前值
        return cp(node->left,l,node->val) && cp(node->right,node->val,r);
    }
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
        return cp(root,LLONG_MIN,LLONG_MAX);
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public boolean isValidBST(TreeNode root) {
        return cp(root,Long.MIN_VALUE,Long.MAX_VALUE);
    }
    public static boolean cp(TreeNode node,long l,long r){
        if(node==null) return true;
        else if(node.val<=l || node.val>=r) return false;
        return cp(node.left,l,node.val) && cp(node.right,node.val,r);
    }
}

8.9 二叉搜索树中第K小的元素

230. 二叉搜索树中第 K 小的元素 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int cnt,res,kv;
    void midOrder(TreeNode* node){
        if(node==nullptr) return;
        midOrder(node->left);
        cnt++;
        if(cnt==kv){
            res=node->val;
            return;
        }
        midOrder(node->right);
    }
    int kthSmallest(TreeNode* root, int k) {
        cnt=0;
        kv=k;
        midOrder(root);
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public static int cnt,res,kv;
    public int kthSmallest(TreeNode root, int k) {
        cnt=0;
        kv=k;
        midOrder(root);
        return res;
    }
    public static void midOrder(TreeNode node){
        if(node==null) return;
        midOrder(node.left);
        cnt++;
        if(cnt==kv){
            res=node.val;
            return;
        }
        midOrder(node.right);
    }
}

8.10 二叉树的右视图

199. 二叉树的右视图 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    vector<int> rightSideView(TreeNode* root) {
        vector<int> res;
        if(root==nullptr) return res;
        queue<TreeNode*> q;
        q.push(root);
        while(!q.empty()){
            int size=q.size();
            for(int i=1;i<=size;i++){
                TreeNode* node=q.front();
                q.pop();
                if(i==size) res.push_back(node->val);
                if(node->left!=nullptr) q.push(node->left);
                if(node->right!=nullptr) q.push(node->right);
            }
        }
        return res;

    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public List<Integer> rightSideView(TreeNode root) {
        List<Integer> res=new ArrayList<>();
        if(root==null) return res;
        Queue<TreeNode> q=new LinkedList<>();
        q.offer(root);
        while(!q.isEmpty()){
            int size=q.size();
            for(int i=1;i<=size;i++){
                TreeNode node=q.poll();
                if(i==size) res.add(node.val);
                if(node.left!=null) q.offer(node.left);
                if(node.right!=null) q.offer(node.right);
            }
        }
        return res;


    }
}

8.11 二叉树展开为链表

114. 二叉树展开为链表 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    void preOrder(TreeNode* node,vector<TreeNode*>& res){
        if(node==nullptr) return;
        res.push_back(node);
        preOrder(node->left,res);
        preOrder(node->right,res);
    }
    void flatten(TreeNode* root) {
        vector<TreeNode*> res;
        preOrder(root,res);
        int n=res.size();
        for(int i=1;i<n;i++){
            TreeNode* pre=res.at(i-1);
            TreeNode* cur=res.at(i);
            pre->left=nullptr;
            pre->right=cur;
        }
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public void flatten(TreeNode root) {
        ArrayList<TreeNode> res=new ArrayList<>();
        preOrder(root,res);
        int n=res.size();
        for(int i=1;i<n;i++){
            TreeNode pre=res.get(i-1);
            TreeNode cur=res.get(i);
            pre.left=null;
            pre.right=cur;
        }
    }   
    public static void preOrder(TreeNode node,ArrayList<TreeNode> res){
        if(node==null) return;
        res.add(node);
        preOrder(node.left,res);
        preOrder(node.right,res);
    }
}

8.12 从前序与中序遍历序列造二叉树

105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    //中序的值->索引
    unordered_map<int,int> map;
    TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        for(int i=0;i<inorder.size();i++){
            map[inorder[i]]=i;
        }
        return build(preorder,0,preorder.size()-1,
                    inorder,0,inorder.size()-1);
    }
    TreeNode* build(vector<int>& preorder,int pl,int pr,
                     vector<int>& inorder,int il,int ir){
        if(pl>pr || il>ir){
            return nullptr;
        }
        //根节点
        int rootVal=preorder[pl];
        TreeNode* root=new TreeNode(rootVal);
        //根节点在中序数组中的索引
        int rootIdx=map[rootVal];
        //左子树的节点数量
        int lcnt=rootIdx-il;
        //左子树
        root->left=build(preorder,pl+1,pl+lcnt,
                        inorder,il,rootIdx-1);
        //右子树
        root->right=build(preorder,pl+lcnt+1,pr,
                        inorder,rootIdx+1,ir);
        return root;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public static Map<Integer,Integer> map;
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        map=new HashMap<>();
        for(int i=0;i<inorder.length;i++){
            map.put(inorder[i],i);
        }
        return build(preorder,0,preorder.length-1,
                    inorder,0,inorder.length-1);
    }
    public static TreeNode build(int[]preorder,int pl,int pr,
                                int[]inorder,int il,int ir){
        if(pl>pr || il>ir) return null;
        //根节点
        int rootVal=preorder[pl];
        TreeNode root=new TreeNode(rootVal);
        int rootIdx=map.get(rootVal);
        int lcnt=rootIdx-il;
        //左子树
        root.left=build(preorder,pl+1,pl+lcnt,
                        inorder,il,rootIdx-1);
        //右子树
        root.right=build(preorder,pl+lcnt+1,pr,
                        inorder,rootIdx+1,ir);
        return root;
    }
}

8.13 路径总和3

437. 路径总和 III - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    int dfs(TreeNode* node,long long targetSum){
        if(node==nullptr) return 0;
        int cnt=0;
        if(node->val==targetSum){
            cnt++;
        }
        cnt+=dfs(node->left,targetSum-node->val);
        cnt+=dfs(node->right,targetSum-node->val);
        return cnt;
    }
    int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
        if(root==nullptr) return 0; 
        int res=dfs(root,targetSum);
        res+=pathSum(root->left,targetSum);
        res+=pathSum(root->right,targetSum);
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public int pathSum(TreeNode root, int targetSum) {
        if(root==null) return 0;
        int res=dfs(root,targetSum);
        res+=pathSum(root.left,targetSum);
        res+=pathSum(root.right,targetSum);
        return res;
    }
    public static int dfs(TreeNode node,long targetSum){
        if(node==null) return 0;
        int cnt=0;
        if(node.val==targetSum) cnt++;
        cnt+=dfs(node.left,targetSum-node.val);
        cnt+=dfs(node.right,targetSum-node.val);
        return cnt;
    }
}

8.14 二叉树的最近公共祖先

236. 二叉树的最近公共祖先 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
class Solution {
public:
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        if(root==nullptr) return nullptr;
        if(root==p || root==q) return root;
        TreeNode* l=lowestCommonAncestor(root->left,p,q);
        TreeNode* r=lowestCommonAncestor(root->right,p,q);
        if(l!=nullptr && r!=nullptr){
            return root;
        }else if(l==nullptr){
            return r;
        }else {
            return l;
        }
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        if(root==null) return null;
        if(root==p || root==q) return root;
        TreeNode l=lowestCommonAncestor(root.left,p,q);
        TreeNode r=lowestCommonAncestor(root.right,p,q);
        if(l!=null && r!=null){
            return root;
        }else if(l==null){
            return r;
        }else {
            return l;
        }
    }
}

8.15 二叉树中的最大路径和

124. 二叉树中的最大路径和 - 力扣（LeetCode）

代码实现（C++/Java）

cpp 复制代码 
const int MIN=-0x3f3f3f3f;
class Solution {
public:
    int res=MIN;
    //以root为根节点的单边最大贡献值
    int dfs(TreeNode* root){
        if(root==nullptr) return 0;
        int l=max(dfs(root->left),0);
        int r=max(dfs(root->right),0);
        //以当前节点为最高点的最大路径和
        int cur=root->val+l+r;
        res=max(res,cur);
        return root->val+max(l,r);
    }
    int maxPathSum(TreeNode* root) {
        dfs(root);
        return res;
    }
};
java 复制代码 
class Solution {
    public static int res;
    public int maxPathSum(TreeNode root) {
        res=-0x3f3f3f3f;
        dfs(root);
        return res;
    }
    public static int dfs(TreeNode root){
        if(root==null) return 0;
        int l=Math.max(dfs(root.left),0);
        int r=Math.max(dfs(root.right),0);
        int cur=root.val+l+r;
        res=Math.max(res,cur);
        return root.val+Math.max(l,r);
    }
}
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