LeetCode 27移除元素&28实现strStr()&29两数相除

简介: 给你一个数组 nums 和一个值 val,你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素,并返回移除后数组的新长度。不要使用额外的数组空间,你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

移除元素



给你一个数组 nums 和一个值 val,你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素,并返回移除后数组的新长度。


不要使用额外的数组空间,你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。

元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。


示例 1:

给定 nums = [3,2,2,3], val = 3,

函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。


示例 2:

给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2,

函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。

注意这五个元素可为任意顺序。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。


说明:

为什么返回数值是整数,但输出的答案是数组呢?

请注意,输入数组是以「引用」方式传递的,这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说,不对实参作任何拷贝

int len = removeElement(nums, val);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。

for (int i = 0; i < len; i++) {

print(nums[i]);

}


分析:


用一个index标记当前真正的位置,在遍历的过程中如果当前位置数值和目标数值不相等那么就赋值,如果和待删除数据相等那么跳过不赋值。这就是遍历一次重新赋值的过程。


ac代码为:


public int removeElement(int[] nums, int val) {
   int index=0;
   for(int i=0;i<nums.length;i++)
   {
     if(nums[i]==val)
       continue;
     nums[index++]=nums[i];
   }
   return index;
  }

20200919140246503.png


实现 strStr()



题目描述:


给定一个 haystack 字符串和一个 needle 字符串,在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置 (从0开始)。如果不存在,则返回 -1。


示例 1:

输入: haystack = “hello”, needle = “ll”

输出: 2


示例 2:

输入: haystack = “aaaaa”, needle = “bba”

输出: -1


说明:

当 needle 是空字符串时,我们应当返回什么值呢?这是一个在面试中很好的问题。

对于本题而言,当 needle 是空字符串时我们应当返回 0 。这与C语言的 strstr() 以及 Java的 indexOf() 定义相符


分析

由于数据量的问题,本题使用KMP算法效率并不是很好(KMP需要预处理),相反使用普通方法效率就很高.使用sunday算法效果也比较普通,就很神奇。


普通的匹配又称双指针啥的其实就是一个暴力匹配,但是同为暴力匹配官方给的方法速度要快很多,个人写法为:


public int strStr(String haystack, String needle) {
        if(needle==null||"".equals(needle))
         return 0;
        char a[]=haystack.toCharArray();
        char b[]=needle.toCharArray();
      for(int i=0;i<a.length-b.length+1;i++)
      {
              int j=-1;
        while(j++<b.length)
        {
          if(a[i+j]!=b[j])
          {
            break;
          }
          if(j==b.length-1)
            return i; 
       }
      }
      return -1;
 }


20200919195307177.png


官方给的简洁写法:


public int strStr(String haystack, String needle) {
    int L = needle.length(), n = haystack.length();
    for (int start = 0; start < n - L + 1; ++start) {
      if (haystack.substring(start, start + L).equals(needle)) {
        return start;
      }
    }
    return -1;
  }


kmp方法笔者也实现了,但是由于数据问题效果一般般,当然kmp算法这里就不作详细介绍:


 public  int[] getNext(String needle) {
        char[] p = needle.toCharArray();
        int[] next = new int[p.length];
        next[0] = -1;
        int j = 0;
        int k = -1;
        while (j < p.length - 1) {
           if (k == -1 || p[j] == p[k]) {
               next[++j] = ++k;
           } else {
               k = next[k];
           }
        }
        return next;
    }
    public  int KMP(String haystack, String needle) {
         char[] t = haystack.toCharArray();
        char[] p = needle.toCharArray();
        int i = 0; // 主串的位置
        int j = 0; // 模式串的位置
        int[] next = getNext(needle);
        while (i < t.length && j < p.length) {
           if (j == -1 || t[i] == p[j]) { // 当j为-1时,要移动的是i,当然j也要归0
               i++;
               j++;
           } else {
               // i不需要回溯了
               // i = i - j + 1;
               j = next[j]; // j回到指定位置
           }
           if(j==p.length) {return i-j;}
        }
        return -1;
    }
    public int strStr(String haystack, String needle) {
      if(needle==null||"".equals(needle))
         return 0;
      return KMP(haystack, needle);
   }


20200919195924766.png


同样使用sunday算法 (后面会专门讲解)效果也是一般般


 public  int strStr(String haystack, String needle) {
      if(needle==null||"".equals(needle))
           return 0;
      int lastchar[]=new int [200];
      char a[]=haystack.toCharArray();
      char p[]=needle.toCharArray();
      for(int i=0;i<p.length;i++)
      {
        lastchar[p[i]]=i+1;
      }
      int i=0;
      int j=0;
     int len=a.length-p.length+1;
      while (i<a.length) {
       int index=i-(lastchar[a[i]]-1);//a[i] 字符
      if(lastchar[a[i]]!=0&&index>=0&&index<len)//可以匹配
      {
        while (j<p.length) {//尝试匹配
          if(p[j]!=a[index+j])
            break;
          j++;
        }
        if(j==p.length)
        {
          return index;
        }
        else {
          i=index+p.length;
          j=0;
        }
      }
      else {
        i++;
      }
    }
    return -1;
  }


20200919200200338.png

两数相除



题目描述


给定两个整数,被除数 dividend 和除数 divisor。将两数相除,要求不使用乘法、除法和 mod 运算符。

返回被除数 dividend 除以除数 divisor 得到的商。

整数除法的结果应当截去(truncate)其小数部分,例如:truncate(8.345) = 8 以及 truncate(-2.7335) = -2


示例 1:

输入: dividend = 10, divisor = 3

输出: 3

解释: 10/3 = truncate(3.33333…) = truncate(3) = 3


示例 2:

输入: dividend = 7, divisor = -3

输出: -2

解释: 7/-3 = truncate(-2.33333…) = -2


提示:

被除数和除数均为 32 位有符号整数。

除数不为 0。

假设我们的环境只能存储 32 位有符号整数,其数值范围是[−2^31, 2^31 − 1]。本题中,如果除法结果溢出,则返回 2^31 − 1


分析

需要计算除法的数值是多少,并且还遇到以下问题:

  • 数值可能越界
  • 不能使用乘除法


数值越界问题可以特殊情况考虑即可。但是不能使用乘除法怎么去知道除法的结果是多少呢?

法一:加法累加

这可能是最笨的方法了,除以几,就用这个数去叠加找到结果。


20200919202832878.png


当然这样如果数字很大,除数为1,2这种的会很慢,只能勉强ac


public static int divide(int dividend, int divisor) {
    int zhengfu=1;
    long divd=dividend,divs=divisor;
    if(dividend>0&&divisor<0)
    {
      divs=-divisor;zhengfu=-1;
    }
    else if(dividend<0&&divisor>0)
    {
      divd=-divd;zhengfu=-1;
    }
    else if (dividend<0&&divisor<0) {
      divd=-divd;divs=-divs;
    }
    if(Math.abs(divd)<Math.abs(divs))return 0;
    long i=0,index=0;
    if(divs==1)i=divd+1;
    else
    while (index<=divd) {
      i++;index+=divs;
    }
    long va=(zhengfu==1?(i-1):(1-i));
    if(va>Integer.MAX_VALUE)return Integer.MAX_VALUE;
    if(va<Integer.MIN_VALUE)return Integer.MIN_VALUE;
    return (int) va;
    }


20200919202955514.png

用什么方法可以优化算法呢?这就涉及到二进制的问题了。在二进制中:


  • 2=0010 表示有2个1
  • 4=0100表示有4个1
  • 6=0110表示有4+2个1


同样任何一个数都可以用二进制来表示,1101表示8+4+1.同理我们将这种思想带到本题进行计算,只不过基础单位不为1而已


20200919204139871.png


因为我们使用加法实现数值乘以二的效果,所以利用这个每次找到范围内的最大个数(数值叠加同时需要其他变量统计次数)。然后处理完这部分数据继续操作剩下的数值直到停止。当然具体实现上可以考虑剪枝(除数为±1的时候,同时要妥善解决正负数和越界问题,这里就用long处理,全部转成正数然后用一个标记正负)。


实现代码为:


public static int divide(int dividend, int divisor)
  {
    if(divisor==1)return dividend;
    if(divisor==-1)return dividend==Integer.MIN_VALUE?Integer.MAX_VALUE:-dividend;
    long value=0;//记录总次数结果
    int time=1;//临时每次的次数
    long divd=dividend,divs=divisor;//转成long处理
    int zhengfu=1;//判断是正数还是负数
    if(divd<0)
    {
      divd=-divd;zhengfu=-zhengfu;
    }
      if(divs<0)
      {
        divs=-divs;zhengfu=-zhengfu;
      }
      long team=divs;//临时数据2倍叠加
    while (team<=divd) {
      if(team+team>divd)
      {
        value+=time;
        divd-=team;
        team=divs;
        time=1;
        continue;
      }
      team+=team;
      time+=time;
    }
    return (int) (zhengfu==1?value:-value);
  }

20200919204907482.png


结语



好吧,本次打卡结束,欢迎点赞支持,如果打卡欢迎关注公众号bigsai回复进群即可加入打卡。


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