数据结构
单值二叉树
如果二叉树每个节点都具有相同的值,那么该二叉树就是单值二叉树。只有给定的树是单值二叉树时,才返回 true
;否则返回 false
。
类似上述图中,所有结点都为1,那么返回true,只要有一个结点不一样就返回false。
思路:深度优先搜索
思路与算法
一棵树的所有节点都有相同的值,对于树上的每一条边的两个端点,它们都有相同的值(这样根据传递性,所有节点都有相同的值)。
因此,我们可以对树进行一次深度优先搜索。当搜索到节点 xx 时,我们检查 xx 与 xx 的每一个子节点之间的边是否满足要求。例如对于左子节点而言,如果其存在并且值与 xx 相同,那么我们继续向下搜索该左子节点;如果值与 xx 不同,那么我们直接返回 False。
C++
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: bool isUnivalTree(TreeNode* root) { if(!root) { return true; } if(root->left) { if(root->val != root->left->val || !isUnivalTree(root->left)) { return false; } } if(root->right) { if(root->val != root->right->val || !isUnivalTree(root->right)) { return false; } } return true; } }
python
class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right class Solution: def isUnivalTree(self, root: TreeNode) -> bool: if not root: return True if root.left: if root.val != root.left.val or not self.isUnivalTree(root.left): return False if root.right: if root.val != root.right.val or not self.isUnivalTree(root.right): return False return True
算法
无重复字符的最长字串
给定一个字符串 s
,请找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。
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。
滑动窗口法
思路和算法
以字符串 abcabcbb 为例,找出从每一个字符开始的,不包含重复字符的最长子串,那么其中最长的那个字符串即为答案。对于示例字符串,列举出这些结果,其中括号中表示选中的字符以及最长的字符串:
以 (a)bcabcbb 开始的最长字符串为 (abc)abcbb;
以 a(b)cabcbb 开始的最长字符串为 a(bca)bcbb;
以 ab(c)abcbb 开始的最长字符串为 ab(cab)cbb;
以 abc(a)bcbb 开始的最长字符串为 abc(abc)bb;
以 abca(b)cbb 开始的最长字符串为 abca(bc)bb;
以 abcab(c)bb 开始的最长字符串为 abcab(cb)b;
以 abcabc(b)b 开始的最长字符串为 abcabc(b)b;
以 abcabcb(b) 开始的最长字符串为 abcabcb(b)。
发现了什么?如果我们依次递增地枚举子串的起始位置,那么子串的结束位置也是递增的!这里的原因在于,假设我们选择字符串中的第 k 个字符作为起始位置,并且得到了不包含重复字符的最长子串的结束位置为 r_kr 。那么当我们选择第 k+1 个字符作为起始位置时,首先从k+1 到 r k的字符显然是不重复的,并且由于少了原本的第 k 个字符,我们可以尝试继续增大 r_k,直到右侧出现了重复字符为止。这样一来,我们就可以使用「滑动窗口」来解决这个问题了:我们使用两个指针表示字符串中的某个子串(或窗口)的左右边界,其中左指针代表着上文中「枚举子串的起始位置」,而右指针即为上文中的 r_k
在每一步的操作中,我们会将左指针向右移动一格,表示 我们开始枚举下一个字符作为起始位置,然后我们可以不断地向右移动右指针,但需要保证这两个指针对应的子串中没有重复的字符。在移动结束后,这个子串就对应着 以左指针开始的,不包含重复字符的最长子串。我们记录下这个子串的长度;
在枚举结束后,我们找到的最长的子串的长度即为答案。
判断重复字符
在上面的流程中,我们还需要使用一种数据结构来判断 是否有重复的字符,常用的数据结构为哈希集合(即 C++ 中的 std::unordered_set,Java 中的 HashSet,Python 中的 set, JavaScript 中的 Set)。在左指针向右移动的时候,我们从哈希集合中移除一个字符,在右指针向右移动的时候,我们往哈希集合中添加一个字符。
C++
class Solution { public: int lengthOfLongestSubstring(string s) { // 哈希集合,记录每个字符是否出现过 unordered_set<char> occ; int n = s.size(); // 右指针,初始值为 -1,相当于我们在字符串的左边界的左侧,还没有开始移动 int rk = -1, ans = 0; // 枚举左指针的位置,初始值隐性地表示为 -1 for (int i = 0; i < n; ++i) { if (i != 0) { // 左指针向右移动一格,移除一个字符 occ.erase(s[i - 1]); } while (rk + 1 < n && !occ.count(s[rk + 1])) { // 不断地移动右指针 occ.insert(s[rk + 1]); ++rk; } // 第 i 到 rk 个字符是一个极长的无重复字符子串 ans = max(ans, rk - i + 1); } return ans; } };
python
class Solution: def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int: # 哈希集合,记录每个字符是否出现过 occ = set() n = len(s) # 右指针,初始值为 -1,相当于我们在字符串的左边界的左侧,还没有开始移动 rk, ans = -1, 0 for i in range(n): if i != 0: # 左指针向右移动一格,移除一个字符 occ.remove(s[i - 1]) while rk + 1 < n and s[rk + 1] not in occ: # 不断地移动右指针 occ.add(s[rk + 1]) rk += 1 # 第 i 到 rk 个字符是一个极长的无重复字符子串 ans = max(ans, rk - i + 1) return ans
寻找最长公共前缀:
class Solution: def longestCommonPrefix(self, strs: List[str]) -> str: if not strs: return "" prefix, count = strs[0], len(strs) for i in range(1, count): prefix = self.lcp(prefix, strs[i]) if not prefix: break return prefix def lcp(self, str1, str2): length, index = min(len(str1), len(str2)), 0 while index < length and str1[index] == str2[index]: index += 1 return str1[:index]
不定期更新。。。。