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Leetcode hot100题 个人整理版（一）

2023-02-22 122
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简介： Leetcode hot100题 个人整理版

1.两数之和

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        map<int,int> st;
        int len=nums.size();
        for (int i=0;i<len;i++){
            if (st.find(target-nums[i])==st.end())
                st[nums[i]]=i;
            else
                return {st[target-nums[i]],i};
        }
        return {-1,-1};
    }
};

2.两数相加

给你两个非空的链表,表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的，并且每个节点只能存储 一位 数字。

请你将两个数相加，并以相同形式返回一个表示和的链表。

你可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

/**
 * 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* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        ListNode *head=NULL;
        ListNode *tail=NULL;
        int c=0;
        int sum=0;
        while(l1!=NULL||l2!=NULL){
            int num1=l1?l1->val:0;
            int num2=l2?l2->val:0;
            sum=num1+num2+c;
            if(!head)
                head=tail=new ListNode(sum%10);
            else{
                tail->next=new ListNode(sum%10);
                tail=tail->next;
            }
            c=sum/10;
            if(l1)
                l1=l1->next;
            if(l2)
                l2=l2->next;
        }
        if(c>0)
            tail->next=new ListNode(c);
        return head;
    }
};

3. 无重复字符的最长子串

class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        set<char> st;
        int len=s.size();
        int ans=0;
        int r=-1;
        for(int i=0;i<len;i++){
            if (i!=0)
                st.erase(s[i-1]);
            while(r+1<len&&st.find(s[r+1])==st.end())
                st.insert(s[++r]);
            ans=max(ans,r-i+1);
        }
        return ans;
    }
};

4. 寻找两个正序数组的中位数

给定两个大小分别为 m 和 n 的正序（从小到大）数组nums1 和 nums2。请你找出并返回这两个正序数组的中位数.算法的时间复杂度应该为 O(log(m+n))。

class Solution {
public:
    double findMedianSortedArrays(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        int tot=nums1.size()+nums2.size();
        if (tot%2==0){
            int left=find(nums1,0,nums2,0,tot/2);
            int right=find(nums1,0,nums2,0,tot/2+1);
            return (left+right)/2.0;
        }
        else return (double)find(nums1,0,nums2,0,tot/2+1);
    }
    int find(vector<int> &nums1,int i,vector<int> &nums2,int j,int k){
        if (nums1.size()-i>nums2.size()-j)
            return find(nums2,j,nums1,i,k);
        if (k==1){
            if (nums1.size()==i)
                return nums2[j];
            else return min(nums1[i],nums2[j]);
        }
        if (nums1.size()==i)
            return nums2[j+k-1];
        int si=min((int)nums1.size(),i+k/2);
        int sj=j+k/2;
        if (nums1[si-1]>nums2[sj-1])
            return find(nums1,i,nums2,sj,k-(sj-j));
        else return find(nums1,si,nums2,j,k-(si-i));
    }
};

5.最长回文子串

class Solution {
public:
    string longestPalindrome(string s) {
        int n=s.size();
        string res;
        for(int i=0;i<n;i++){
            int l=i-1,r=i+1;
            while(l>=0&&r<s.size()&&s[l]==s[r])
                l--,r++;
            if (r-1-l>res.size())
                res=s.substr(l+1,r-1-l);
            l=i,r=i+1;
            while(l>=0&&r<s.size()&&s[l]==s[r])
                l--,r++;
            if (r-1-l>res.size())
                res=s.substr(l+1,r-1-l);
        }
        return res;
    }
};

10. 正则表达式匹配

给你一个字符串s 和一个字符规律p，请你来实现一个支持 ‘.’ 和 ‘*’ 的正则表达式匹配。

‘.’ 匹配任意单个字符

‘*’ 匹配零个或多个前面的那一个元素

所谓匹配，是要涵盖 整个 字符串 s的，而不是部分字符串。

class Solution {
public:
    bool f[35][35];
    bool isMatch(string s, string p) {
        int n=s.size();
        int m=p.size();
        s=' '+s;
        p=' '+p;
        f[0][0]=1;
        for(int i=0;i<=n;i++){
            for(int j=1;j<=m;j++){
                if (j+1<=m&&p[j+1]=='*')
                    continue;
                if (i&&p[j]!='*')
                    f[i][j]=f[i-1][j-1]&&(s[i]==p[j]||p[j]=='.');
                else if (p[j]=='*') 
                    f[i][j]=f[i][j-2]||(i&&f[i-1][j])&&(s[i]==p[j-1]||p[j-1]=='.');
            }
        }
        return f[n][m];
    }
};

11. 盛最多水的容器

给定一个长度为 n 的整数数组 height 。有 n 条垂线，第i 条线的两个端点是(i,0) 和 (i,height[i]) 。

找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。

返回容器可以储存的最大水量。

说明：你不能倾斜容器。

class Solution {
public:
    int maxArea(vector<int>& height) {
        int i=0;
        int j=height.size()-1;
        int maxa=min(height[i],height[j])*(j-i);
        while(i<j){
            int a=min(height[i],height[j])*(j-i);
            maxa=max(maxa,a);
            if(height[i]<height[j])
                i++;
            else 
                j--;
        }
        return maxa;
    }
};

15. 三数之和

给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断nums 中是否存在三个元素a，b，c ，使得a+b+c=0 ？请你找出所有和为 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。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        set<vector<int>> resbuf;
        int n=nums.size();
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i=0;i<n-1;i++){
            if (i>0&&nums[i]==nums[i-1])
                continue;
            int l=i+1,r=n-1;
            while(l<r){
                if (nums[l]+nums[i]+nums[r]>0)
                    r--;
                else if (nums[l]+nums[i]+nums[r]<0)
                    l++;
                else if (nums[l]+nums[i]+nums[r]==0){
                    resbuf.insert({nums[i],nums[l],nums[r]});
                    l++;
                }
            }
        }
        vector<vector<int> > res;
        for(auto node:resbuf)
            res.push_back(node);
        return res;
    }
};

17. 电话号码的字母组合

给定一个仅包含数字2−9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。答案可以按 任意顺序 返回。

给出数字到字母的映射如下（与电话按键相同）。注意1 不对应任何字母。

class Solution {
public:
    set<char> sc[11];
    int n;
    vector<string> ans;
    string digits;
    void dfs(int i,string res){
        if (i==n){
            ans.push_back(res);
            return;
        }
        for (char ch:sc[digits[i]-'0'])
            dfs(i+1,res+ch);
        return;
    }
    vector<string> letterCombinations(string digits) {
        if (digits=="")
            return ans;
        this->digits=digits;
        sc[2]={'a','b','c'};
        sc[3]={'d','e','f'};
        sc[4]={'g','h','i'};
        sc[5]={'j','k','l'};
        sc[6]={'m','n','o'};
        sc[7]={'p','q','r','s'};
        sc[8]={'t','u','v'};
        sc[9]={'w','x','y','z'};
        n=digits.size();
        string res="";
        dfs(0,res);
        return ans;
    }
};

19. 删除链表的倒数第 N NN 个结点

class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode* dummy=new ListNode(0,head);
        ListNode *first=head;
        for(int i=0;i<n;i++)
            first=first->next;
        ListNode *second=dummy;
        while(first!=NULL){
            first=first->next;
            second=second->next;
        }
        ListNode *p=second->next;
        second->next=p->next;
        delete p;
        head=dummy->next;
        return head;
    }
};

20. 有效的括号

class Solution {
public:
    bool check(char c1,char c2){
        if (c1=='('&&c2==')'||c1=='{'&&c2=='}'||c1=='['&&c2==']')
            return true;
        else return false;
    }
    bool isValid(string s) {
        int i=0;
        stack<char> stk;
        for (int i=0;i<s.size();i++){
            if (!stk.empty()&&check(stk.top(),s[i]))
                stk.pop();
            else
                stk.push(s[i]);
        }
        if (stk.empty())
            return true;
        else
            return false;
    }
};

21. 合并两个有序链表

class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
        ListNode *dummy=new ListNode(-1);
        ListNode *tail=dummy;
        while(list1&&list2){
            if (list1->val<list2->val){
                tail->next=list1;
                tail=tail->next;
                list1=list1->next;
            }
            else {
                tail->next=list2;
                tail=tail->next;
                list2=list2->next;
            }
        }
        if (list1!=NULL)
            tail->next=list1;
        if (list2!=NULL)
            tail->next=list2;
        return dummy->next;
    }
};

22. 括号生成

class Solution {
public:
    string str;
    vector<string> res;
    int len;
    void dfs(int left,int right){
        if (len*2==str.size()){
            res.push_back(str);
            return ;
        }
        if (left<len){
            str.push_back('(');
            dfs(left+1,right);
            str.pop_back();
        }
        if (right<left){
            str.push_back(')');
            dfs(left,right+1);
            str.pop_back();
        }
    }
    vector<string> generateParenthesis(int n) {
        len=n;
        dfs(0,0);
        return res;
    }
};

23. 合并K KK个升序链表

class Solution {
public:
    struct cmp{
        bool operator()(ListNode *a,ListNode*b){
            return a->val>b->val;
        }
    };
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        priority_queue<ListNode *,vector<ListNode *>,cmp> pq;
        ListNode *dummy=new ListNode(-1,NULL);
        ListNode *tail=dummy;
        for(auto list:lists)
            if (list)
                pq.push(list);
        while(!pq.empty()){
            auto p=pq.top();
            pq.pop();
            tail->next=p;
            tail=tail->next;
            if (p->next!=NULL){
                pq.push(p->next);
                p=p->next;
            }
        }
        return dummy->next;
    }
};

31. 下一个排列

class Solution {
public:
    void nextPermutation(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();
        int k=n-1;
        while(k>0&&nums[k-1]>=nums[k])
            k--;
        if (k<=0){
            reverse(nums.begin(),nums.end());
            return;
        }
        int t=k;
        while(t<n&&nums[t]>nums[k-1])
            t++;
        swap(nums[t-1],nums[k-1]);
        sort(nums.begin()+k,nums.end());
        return;
    }
};

32. 最长有效括号

class Solution {
public:
    int longestValidParentheses(string s) {
        stack<int> stk;
        int ans=0;
        stk.push(-1);
        int maxlen=s.size();
        for (int i=0;i<maxlen;i++){
            if (s[i]=='(')
                stk.push(i);
            else{
                stk.pop();
                if (stk.empty())
                    stk.push(i);
                else
                    ans=max(ans,i-stk.top());
            }
        }
        return ans;
    }
};

33. 搜索旋转排序数组

image.png

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        if (nums.empty()) return -1;
        int l = 0, r = nums.size() - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r + 1 >> 1;
            if (nums[mid] >= nums[0]) l = mid;
            else r = mid - 1;
        }
        if (target >= nums[0]) l = 0;
        else l = r + 1, r = nums.size() - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r >> 1;
            if (nums[mid] >= target) r = mid;
            else l = mid + 1;
        }
        if (nums[r] == target) return r;
        return -1;
    }
};

34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

class Solution {
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
        if(nums.size()==0)
            return {-1,-1};
        int l=0;
        int r=nums.size()-1;
        while(l<r){
            int m=(l+r)/2;
            if (nums[m]>=target)
                r=m;
            else l=m+1;
        }
        int L=l;
        if(nums[l]!=target)
            return {-1,-1};
        l=0;
        r=nums.size()-1;
        while(l<r){
          int m=(l+r+1)/2;
          if(nums[m]<=target) l=m;
          else r=m-1;
        }
        int R=r;
        return {L,R};
    }
};

39. 组合总和

给你一个 无重复元素 的整数数组 candidates 和一个目标整数target ，找出candidates 中可以使数字和为目标数 target 的所有不同组合 ，并以列表形式返回。你可以按 任意顺序 返回这些组合。

candidates 中的 同一个 数字可以 无限制重复被选取 。如果至少一个数字的被选数量不同，则两种组合是不同的。

对于给定的输入，保证和为target 的不同组合数少于 150 个。

class Solution {
public:
    vector<int> candidates;
    vector<vector<int>> res;
    vector<int> tempres;
    int n;
    void dfs(int sum,int i){
        if (i>=n)
            return;
        if (sum==0){
            res.push_back(tempres);
            return;
        }            
        if (sum>=candidates[i]){
            tempres.push_back(candidates[i]);
            dfs(sum-candidates[i],i);
            tempres.pop_back();
            dfs(sum,i+1);
        }
        else dfs(sum,i+1);
    }
    vector<vector<int>> combinationSum(vector<int>& candidates, int target) {
        sort(candidates.begin(),candidates.end(),greater<int>());
        n=candidates.size();
        this->candidates=candidates;
        dfs(target,0);
        return res;
    }
};

42. 接雨水

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。

class Solution {
public:
    int trap(vector<int>& height) {
        int ans=0;
        stack<int> stk;
        int maxlen=height.size();
        for (int i=0;i<maxlen;i++){
            while(!stk.empty()&&height[i]>height[stk.top()]){
                int h=stk.top();
                stk.pop();
                if (stk.empty())
                    break;
                int left=stk.top();
                int w=i-left-1;
                int ht=min(height[left],height[i])-height[h];
                ans+=w*ht;
            }
            stk.push(i);
        }
        return ans;
    }
};

46. 全排列

class Solution {
vector<vector<int> >res;
bool st[10];
int len;
vector<int> vct;
vector<int> nm;
public:
    void dfs(int n){
        if (n==len)
            res.push_back(vct);
        for (int i=0;i<len;i++){
            if(!st[i]){
                st[i]=true;
                vct.push_back(nm[i]);
                dfs(n+1);
                st[i]=false;
                vct.pop_back();
            }
        }
    }
    vector<vector<int>> permute(vector<int>& nums) {
        len=nums.size();
        nm=nums;
        dfs(0);
        return res;
    }
};

48. 旋转图像

给定一个 $n × n $的二维矩阵 matrix 表示一个图像。请你将图像顺时针旋转 90 度。

你必须在 原地 旋转图像，这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要 使用另一个矩阵来旋转图像。

class Solution {
public:
    void rotate(vector<vector<int>>& matrix) {
        int n=matrix.size();
        for(int i=0;i<n/2;i++){
            for(int j=0;j<n;j++)
                swap(matrix[i][j],matrix[n-i-1][j]);
        }
        for(int i=0;i<n;i++){
            for(int j=0;j<i;j++){
                swap(matrix[i][j],matrix[j][i]);
            }
        }
    }
};

49. 字母异位词分组

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。

字母异位词 是由重新排列源单词的字母得到的一个新单词，所有源单词中的字母通常恰好只用一次。

class Solution {
public:
    map<map<char,int>,vector<string>> resbuf;
    vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) {
        for(auto str:strs){
            map<char,int> tempset;
            for(auto ch:str)
                tempset[ch]++;
            resbuf[tempset].push_back(str);
        }
        vector<vector<string> > res;
        for(auto node:resbuf){
            vector<string> resbuf;
            for(auto str:node.second)
                resbuf.push_back(str);
            res.push_back(resbuf);
        }
        return res;
    }
};

53. 最大子数组和

class Solution {
public:
    int maxSubArray(vector<int>& nums) {
        int len=nums.size();
        vector<int> dp(len);
        dp[0]=nums[0];
        for (int i=1;i<len;i++){
            if (dp[i-1]>=0)
                dp[i]=dp[i-1]+nums[i];
            else
                dp[i]=nums[i];
        }
        int res=-0x3f3f3f3f;
        for (int i=0;i<len;i++)
            res=max(res,dp[i]);
        return res;
    }
};

55. 跳跃游戏

给定一个非负整数数组nums ，你最初位于数组的 第一个下标 。

数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。

判断你是否能够到达最后一个下标。

class Solution {
public:
    bool canJump(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();
        int rightmost=0;
        for(int i=0;i<=rightmost;i++){
            rightmost=max(rightmost,i+nums[i]);
            if (rightmost>=n-1)
                return true;
        }
        return false;
    }
};

56. 合并区间

以数组intervals 表示若干个区间的集合，其中单个区间为intervals[i]=[starti,endi] 。请你合并所有重叠的区间，并返回 一个不重叠的区间数组，该数组需恰好覆盖输入中的所有区间 。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> merge(vector<vector<int>>& intervals) {
        sort(intervals.begin(),intervals.end());
        int st=intervals[0][0],ed=intervals[0][1];
        vector<vector<int>> res;
        int n=intervals.size();
        for(int i=0;i<n;i++){
            if (i&&intervals[i][0]>ed){
                res.push_back({st,ed});
                st=intervals[i][0];
                ed=intervals[i][1];
            }
            if (intervals[i][0]<=ed&&intervals[i][1]>=ed)
                ed=intervals[i][1];
        }
        res.push_back({st,ed});
        return res;
    }
};

72. 编辑距离

给你两个单词word1 和 word2， 请返回将 word1 转换成 word2 所使用的最少操作数 。

可以对一个单词进行如下三种操作：

插入一个字符

删除一个字符

替换一个字符

class Solution {
public:
    int dp[501][501];
    int minDistance(string word1, string word2) {
        int len1=word1.size();
        int len2=word2.size();
        if(len1*len2==0)
            return len1+len2;
        for(int i=0;i<=len1;i++)
            dp[i][0]=i;
        for(int j=0;j<=len2;j++)
            dp[0][j]=j;
        for(int i=1;i<=len1;i++)
            for(int j=1;j<=len2;j++){
                if (word1[i-1]==word2[j-1])
                    dp[i][j]=dp[i-1][j-1];
                else
                    dp[i][j]=min(dp[i-1][j],min(dp[i][j-1],dp[i-1][j-1]))+1;
            }
        return dp[len1][len2];
    }
};

75. 荷兰国旗

class Solution {
public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {
        for(int i=0,j=0,k=nums.size()-1;i<=k;){
            if (nums[i]==0)
                swap(nums[i++],nums[j++]);
            else if (nums[i]==2)
                swap(nums[i],nums[k--]);
            else i++;
        }
    }
};

76. 最小覆盖子串

给你一个字符串s、一个字符串t。返回s中涵盖t所有字符的最小子串。如果s中不存在涵盖t tt所有字符的子串，则返回空字符串 “” 。

class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        map<char,int> hs,ht;
        for(auto c:t)
            ht[c]++;
        string res;
        int n=s.size();
        int cnt=0;
        for(int i=0,j=0;i<n;i++){
            hs[s[i]]++;
            if (hs[s[i]]<=ht[s[i]])
                cnt++;
            while(hs[s[j]]>ht[s[j]])
                hs[s[j++]]--;
            if (cnt==t.size())
                if (res.empty()||i-j+1<res.size())
                    res=s.substr(j,i-j+1);
        }
        return res;
    }
};

78. 子集

给你一个整数数组nums ，数组中的元素 互不相同 。返回该数组所有可能的子集（幂集）。

解集 不能 包含重复的子集。你可以按 任意顺序 返回解集。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> subsets(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> res;
        int n=nums.size();
        for(int mask=0;mask<(1<<n);mask++){
            vector<int> tempres;
            for(int i=0;i<n;i++)
                if (mask>>i&1)
                    tempres.push_back(nums[i]);
            res.push_back(tempres);
        }
        return res;
    }
};

79. 单词搜索

给定一个mxn 二维字符网格 board 和一个字符串单词 word 。如果word 存在于网格中，返回 true ；否则，返回 false 。

单词必须按照字母顺序，通过相邻的单元格内的字母构成，其中“相邻”单元格是那些水平相邻或垂直相邻的单元格。同一个单元格内的字母不允许被重复使用。

class Solution {
public:
    bool st[10][10];
    string word;
    vector<vector<char>> board;
    int dx[4]={-1,0,1,0};
    int dy[4]={0,1,0,-1};
    int m,n;
    bool dfs(int i,int j,int pos){
        if (pos==word.size())
            return true;
        for(int k=0;k<4;k++){
            int px=i+dx[k];
            int py=j+dy[k];
            if (px<0||px>=m||py<0||py>=n)
                continue;
            if (st[px][py])
                continue;
            if (word[pos]==board[px][py]){
                st[px][py]=1;
                if (dfs(px,py,pos+1))
                    return true;
                st[px][py]=0;
            }
        }
        return false;
    }
    bool exist(vector<vector<char>>& board, string word) {
        m=board.size();
        n=board[0].size();
        this->word=word;
        this->board=board;
        for(int i=0;i<m;i++){
            for(int j=0;j<n;j++){
                if (board[i][j]==word[0]){
                    st[i][j]=1;
                    if (dfs(i,j,1))
                        return true;
                    st[i][j]=0;
                }
            }
        }
        return false;
    }
};


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