哈希表理论基础(当我们遇到了要快速判断一个元素是否出现集合里的时候,就要考虑哈希法)
常见的三种哈希结构
当我们想使用哈希法来解决问题的时候,我们一般会选择如下三种数据结构。
1.数组
2.set(集合)
3.map(映射)
当我们要使用集合来解决哈希问题的时候,优先使用unordered_set,因为它的查询和增删效率是最优的,如果需要集合是有序的,那么就用set,如果要求不仅有序还要有重复数据的话,那么就用multiset。
那么再来看一下map ,在map 是一个key value 的数据结构,map中,对key是有限制,对value没有限制的,因为key的存储方式使用红黑树实现的。
题目1:242.有效的字母异位词
个人理解:
数组其实就是一个简单哈希表,而且这道题目中字符串只有小写字符,那么就可以定义一个数组,来记录字符串s里字符出现的次数。
先统计第一个字符串中字母出现频率,减去第二个字符串字母出现频率,看是否为0。
代码:
class Solution {
public:
bool isAnagram(string s, string t) {
int hash[26] = {0};
for(int i = 0 ; i < s.size() ; i++){
hash[s[i] - 'a']++;//字母a与下标为0做了一个映射
}
for(int i = 0 ; i < t.size() ; i++){
hash[t[i] - 'a']--;
}
for(int i = 0 ; i < 26 ; i++){
if(hash[i] != 0) return false;
}
return true;
}
};
题目2: 349.两个数组的交集
个人理解:
代码:
class Solution {
public:
vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
unordered_set <int> result;//存放结果,set用于去重
unordered_set <int> nums(nums1.begin() , nums1.end());//对nums1初始化,也就是把nums1数组转变为哈希表
for(int i = 0 ; i < nums2.size() ; i++){
if(nums.find(nums2[i]) != nums.end()){//如果找到元素
result.insert(nums2[i]);
}
}
return vector <int>(result.begin() , result.end());
}
};
题目3:202.快乐数
个人理解:
题目中说了会 无限循环,那么也就是说求和的过程中,sum会重复出现,这对解题很重要!
当我们遇到了要快速判断一个元素是否出现集合里的时候,就要考虑哈希法了。
所以这道题目使用哈希法,来判断这个sum是否重复出现,如果重复了就是return false, 否则一直找到sum为1为止。
判断sum是否重复出现就可以使用unordered_set。
代码:
class Solution {
public:
int getsum(int n){
int sum = 0;//用于存储各位数字的平方和
while(n){//当n不是0时,执行循环
sum += (n % 10) * (n % 10);
n /= 10;//将 n 除以 10,去掉最后一位数字,相当于右移一位
}
return sum;
}
bool isHappy(int n) {
unordered_set <int> set;//存储已经出现过的 sum 值,用于检测循环
while(1){
int sum = getsum(n);
if(sum == 1) return true;//n是快乐数
if(set.find(sum) != set.end()){//检查当前的sum是否已经出现过,如果出现过,说明陷入了循环,不是快乐数,返回 false
return false;
}
else{
set.insert(sum);//如果sum未出现过,将其添加到set中
}
n = sum;//将n更新为当前的sum,继续下一次计算
}
}
};
题目4:1.两数之和
本题,我们不仅要知道元素有没有遍历过,还要知道这个元素对应的下标,需要使用 key value结构来存放,key来存元素,value来存下标,那么使用map正合适。
map目的用来存放我们访问过的元素,因为遍历数组的时候,需要记录我们之前遍历过哪些元素和对应的下标,这样才能找到与当前元素相匹配的(也就是相加等于target)
过程如下:
代码:
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
std :: unordered_map <int, int> map;//key value结构来存放,key(first)来存元素,value(second)来存下标,map用来存放已经遍历过的元素
for(int i = 0 ; i < nums.size() ; i++){//遍历数组
auto iter = map.find(target - nums[i]);//要查询的数值
if(iter != map.end()){//想要查找的元素在map里出现过,说明找到了两个元素相加等于target
return {iter->second, i};
}
map.insert(pair<int, int>(nums[i], i));//如果没出现
}
return {};
}
};