LeetCode热题100（一）

1. 两数之和

题目详情

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

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那两个整数，并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案，并且你不能使用两次相同的元素。

你可以按任意顺序返回答案。

示例 1：

复制代码

输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[0,1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。

示例 2：

复制代码

输入：nums = [3,2,4], target = 6
输出：[1,2]

示例 3：

复制代码

输入：nums = [3,3], target = 6
输出：[0,1]

解答过程

第一时间想到的就是暴力枚举去解决

java 复制代码

public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
            if (nums[i] + nums[j] == target) {
                return new int[]{i, j};
            }
        }
    }
    return null;
}

看了官方的解题思路，十分巧妙的利用map特性，第一次遍历的时候就记录元素及其下标，避免重复遍历

java 复制代码

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

49. 字母异位词分组

题目详情

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

给你一个字符串数组，请你将字母异位词组合在一起。可以按任意顺序返回结果列表。

示例 1:

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

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

解释：

在 strs 中没有字符串可以通过重新排列来形成 "bat"。
字符串 "nat" 和 "tan" 是字母异位词，因为它们可以重新排列以形成彼此。
字符串 "ate" ，"eat" 和 "tea" 是字母异位词，因为它们可以重新排列以形成彼此。

示例 2:

输入: strs = [""]

输出: [[""]]

示例 3:

输入: strs = ["a"]

输出: [["a"]]

解答过程

延续上一题的思路，将字符串拆解为字符数组，排序后重新组装为字符串作为key，并记录原始字符

java 复制代码

public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
    HashMap<String, ArrayList<String>> hashMap = new HashMap<>();
    for (String str : strs) {
        String s = Arrays.stream(str.split("")).sorted().collect(Collectors.joining());
        ArrayList<String> arrayList = hashMap.getOrDefault(s, new ArrayList<>());
        arrayList.add(str);
        hashMap.put(s, arrayList);
    }
    return new ArrayList<>(hashMap.values());
}

看了一下官方解题思路基本一致，只是我这里用了切割字符串，然后使用stream处理，确实过于繁琐了

java 复制代码

public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
    HashMap<String, ArrayList<String>> hashMap = new HashMap<>();
    for (String str : strs) {
        char[] charArray = str.toCharArray();
        Arrays.sort(charArray);
        String s = new String(charArray);
        ArrayList<String> arrayList = hashMap.getOrDefault(s, new ArrayList<>());
        arrayList.add(str);
        hashMap.put(s, arrayList);
    }
    return new ArrayList<>(hashMap.values());
}

另外一种解法利用了"互为字母异位词的两个字符串包含的字母相同"，这里不再阐述

128. 最长连续序列

题目详情

https://leetcode.cn/problems/longest-consecutive-sequence/

给定一个未排序的整数数组 nums ，找出数字连续的最长序列（不要求序列元素在原数组中连续）的长度。

请你设计并实现时间复杂度为 O(n) 的算法解决此问题。

示例 1：

复制代码

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。

示例 2：

复制代码

输入：nums = [0,3,7,2,5,8,4,6,0,1]
输出：9

示例 3：

复制代码

输入：nums = [1,0,1,2]
输出：3

解答过程

延续上一题的思路，第一次的思路是将数组排序后，将连续最大的数字作为key，连续数字开始作为value，记录序列长度，最后通过遍历map去获取长度

java 复制代码

public int longestConsecutive(int[] nums) {
    Arrays.sort(nums);
    HashMap<Integer, Integer> hashMap = new HashMap<>();
    for (int num : nums) {
        hashMap.put(num, hashMap.getOrDefault(num - 1, num));
    }
    int max = 0;
    for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : hashMap.entrySet()) {
        int key = entry.getKey();
        int value = entry.getValue();
        if (key - value + 1 > max) {
            max = key - value + 1;
        }
    }
    return max;
}

后来发现其实可以优化一下，value直接记录长度，但是仍然不是较好的解题思路

java 复制代码

public int longestConsecutive(int[] nums) {
    Arrays.sort(nums);
    int max = 0;
    HashMap<Integer, Integer> hashMap = new HashMap<>();
    for (int num : nums) {
        int len = hashMap.getOrDefault(num - 1, 0) + 1;
        hashMap.put(num, len);
        if (len > max) {
            max = len;
        }
    }
    return max;
}

官方是使用的hashset处理，看了下评论区其实可以排序后去获取最长序列

java 复制代码

public int longestConsecutive(int[] nums) {
    Integer[] array = Arrays.stream(nums).boxed().distinct().sorted().toArray(Integer[]::new);
    int max = 0;
    int len = 0;
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        if (i == 0) {
            len = 1;
        } else {
            if (array[i] == array[i - 1] + 1) {
                len++;
            } else {
                len = 1;
            }
        }
        if (len > max) {
            max = len;
        }
    }
    return max;
}

283. 移动零

题目详情

https://leetcode.cn/problems/move-zeroes/

给定一个未排序的整数数组 nums ，找出数字连续的最长序列（不要求序列元素在原数组中连续）的长度。

请你设计并实现时间复杂度为 O(n) 的算法解决此问题。

示例 1：

复制代码

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。

示例 2：

复制代码

输入：nums = [0,3,7,2,5,8,4,6,0,1]
输出：9

示例 3：

复制代码

输入：nums = [1,0,1,2]
输出：3

解答过程

这道题是个简单题，但是第一次做的时候还是话费了很长时间，并且不是一次性做对的

第一次忽略了没有0的情况，firstZeroIndex初始设置为0导致结果错误
第二次忽略了0在元素后的情况，错误交换了顺序

java 复制代码

public void moveZeroes(int[] nums) {
    int firstZeroIndex = -1;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        for (int j = 0; j < nums.length; j++) {
            if (nums[j] == 0) {
                firstZeroIndex = j;
                break;
            }
        }
        if (nums[i] != 0 && firstZeroIndex != -1 && i > firstZeroIndex) {
            nums[firstZeroIndex] = nums[i];
            nums[i] = 0;
        }
    }
    // System.out.println(Arrays.toString(nums));
}

11.盛最多水的容器

题目详情

https://leetcode.cn/problems/container-with-most-water/

给定一个数组 nums，编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序。

请注意 ，必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。

示例 1:

复制代码

输入: nums = [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]

示例 2:

复制代码

输入: nums = [0]
输出: [0]

解答过程

直接尝试的暴力解法，但是在数组很长的时候会超时

java 复制代码

public int maxArea(int[] height) {
    int max = -1;
    for (int i = 0; i < height.length; i++) {
        for (int j = height.length - 1; j >= i + 1; j--) {
            int area = Math.min(height[i], height[j]) * (j - i);
            if (area > max) {
                max = area;
            }
        }
    }
    return max;
}

看了解题思路，才写出正确答案，应该使用双指针，由于宽度减少高度不增加的情况下一定会导致面积减小，所以每次移动高度较低的指针

java 复制代码

public int maxArea(int[] height) {
    int max = -1;
    int left = 0;
    int right = height.length - 1;
    System.out.println(left >= right);
    while (left < right) {
        int area = Math.min(height[left], height[right]) * (right - left);
        max = Math.max(max, area);

        if (height[left] > height[right]) {
            right--;
        } else {
            left++;
        }
        System.out.println(max);
    }
    return max;
}

15. 三数之和

题目详情

https://leetcode.cn/problems/3sum/

给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请你返回所有和为 0 且不重复的三元组。

**注意：**答案中不可以包含重复的三元组。

示例 1：

复制代码

输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释：
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

示例 2：

复制代码

输入：nums = [0,1,1]
输出：[]
解释：唯一可能的三元组和不为 0 。

示例 3：

复制代码

输入：nums = [0,0,0]
输出：[[0,0,0]]
解释：唯一可能的三元组和为 0 。

解答过程

自己没写出来，看了解题思路，根据解题思路实现的，先进行排序，然后遍历第一个元组元素（不允许重复）、遍历第二个元组元素（不允许重复），第三个元组元素从数组末尾往前找，直至指针重合或满足条件，随后检查元组之和是否为0满足则记录元组组合

java 复制代码

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    ArrayList<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();
    Arrays.sort(nums);
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
            continue;
        }
        int k = nums.length - 1;
        int target = -nums[i];
        for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
            if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                continue;
            }
            while (j < k) {
                System.out.println(nums[i] + " " + nums[j] + " " + nums[k]);
                if (nums[j] + nums[k] > target) {
                    k--;
                } else {
                    break;
                }
            }
            if (j == k) {
                break;
            }
            if (nums[j] + nums[k] == target) {
                lists.add(new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k])));
            }
        }
    }
    return lists;
}

42. 接雨水

题目详情

https://leetcode.cn/problems/trapping-rain-water/

给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图，计算按此排列的柱子，下雨之后能接多少雨水。

示例 1：

复制代码

输入：height = [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1]
输出：6
解释：上面是由数组 [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 表示的高度图，在这种情况下，可以接 6 个单位的雨水（蓝色部分表示雨水）。

示例 2：

复制代码

输入：height = [4,2,0,3,2,5]
输出：9

解答过程

自己没写出来，看了很久解题思路才写出来

核心是下雨后水能到达的最大高度等于下标 i 两边的最大高度的最小值，下标 i 处能接的雨水量等于下标 i 处的水能到达的最大高度减去 height[i]

java 复制代码

public int trap(int[] height) {
    int result = 0;
    int left = 0;
    int right = height.length - 1;
    int leftMax = 0;
    int rightMax = 0;
    while (left < right) {
        leftMax = Math.max(leftMax, height[left]);
        rightMax = Math.max(rightMax, height[right]);
        if (height[left] < height[right]) {
            result += leftMax - height[left];
            left++;
        } else {
            result += rightMax - height[right];
            right--;
        }
    }
    return result;
}

3. 无重复字符的最长子串

题目详情

https://leetcode.cn/problems/longest-substring-without-repeating-characters/

给定一个字符串 s ，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

示例 1:

复制代码

输入: s = "abcabcbb"
输出: 3 
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。注意 "bca" 和 "cab" 也是正确答案。

示例 2:

复制代码

输入: s = "bbbbb"
输出: 1
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "b"，所以其长度为 1。

示例 3:

复制代码

输入: s = "pwwkew"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke"，所以其长度为 3。
     请注意，你的答案必须是 子串 的长度，"pwke" 是一个子序列，不是子串。

解答过程

汗颜太久没写算法题了最长字串都不会写了这里也是看了解题思路写的

这里取了个巧外层循环每次都clear hashSet方便理解不需要在外层额外加变量

java 复制代码

public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        int len = 0;
        int n = s.length();
        HashSet<Character> hashSet = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            hashSet.clear();
            int j = i;
            while (j < n) {
                // System.out.println(i + " " + (j) + " " + hashSet + " " + s.charAt(j) + " " + hashSet.contains(s.charAt(j)));
                if (hashSet.contains(s.charAt(j))) {
                    break;
                } else {
                    hashSet.add(s.charAt(j));
                }
                j++;
            }
            len = Math.max(hashSet.size(), len);
        }
        return len;
    }

438. 找到字符串中所有字母异位词

题目详情

https://leetcode.cn/problems/find-all-anagrams-in-a-string/

给定两个字符串 s 和 p，找到 s 中所有 p 的 异位词 的子串，返回这些子串的起始索引。不考虑答案输出的顺序。

示例 1:

复制代码

输入: s = "cbaebabacd", p = "abc"
输出: [0,6]
解释:
起始索引等于 0 的子串是 "cba", 它是 "abc" 的异位词。
起始索引等于 6 的子串是 "bac", 它是 "abc" 的异位词。

示例 2:

复制代码

输入: s = "abab", p = "ab"
输出: [0,1,2]
解释:
起始索引等于 0 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的异位词。
起始索引等于 1 的子串是 "ba", 它是 "ab" 的异位词。
起始索引等于 2 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的异位词。

解答过程

看了解题过程后写出来的，首先统计一下目标字符串的字符统计，随后移动窗口，统计窗口内的字符与目标字符串的字符统计进行对比

java 复制代码

public List<Integer> findAnagrams(String s, String p) {
    int sn = s.length();
    int pn = p.length();
    ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();

    if (sn < pn) {
        return arrayList;
    }

    int[] pc = new int[26];
    for (int i = 0; i < pn; i++) {
        pc[p.charAt(i) - 'a']++;
    }

    for (int i = 0; i <= sn - pn; i++) {

        int[] sc = new int[26];
        for (int j = 0; j < pn; j++) {
            sc[s.charAt(i + j) - 'a']++;
        }

        if (Arrays.equals(pc, sc)) {
            arrayList.add(i);
        }
    }
    return arrayList;
}

560. 和为 K 的子数组

题目详情

https://leetcode.cn/problems/subarray-sum-equals-k/

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ，请你统计并返回 该数组中和为 k 的子数组的个数 。

子数组是数组中元素的连续非空序列。

示例 1：

复制代码

输入：nums = [1,1,1], k = 2
输出：2

示例 2：

复制代码

输入：nums = [1,2,3], k = 3
输出：2

解答过程

java 复制代码

public int subarraySum(int[] nums, int k) {
    int c = 0;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        int result = nums[i];
        int j = i + 1;
        if (result == k) {
            c++;
        }
        while (j < nums.length) {
            result += nums[j];
            if (result == k) {
                c++;
            }
            j++;
        }
    }
    return c;
}