力扣刷题之旅：启程篇（三）

        力扣（LeetCode）是一个在线编程平台，主要用于帮助程序员提升算法和数据结构方面的能力。以下是一些力扣上的入门题目，以及它们的解题代码。  

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1.二叉树的镜像

题目描述：

• 编写一个函数，输入一个二叉树，输出该二叉树的镜像。

解题思路：

• 遍历二叉树，对于每个节点，将其左右子节点互换，即可得到镜像二叉树。 

代码示例：

class TreeNode:  
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):  
        self.val = val  
        self.left = left  
        self.right = right  
  
def mirror_tree(root):  
    if not root:  
        return None  
    root.left, root.right = mirror_tree(root.right), mirror_tree(root.left)  
    return root

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2.反转二叉树

题目描述：

• 给定一个二叉树的根节点 root，将其每个节点的左右子节点反转。

解题思路：

• 递归遍历二叉树，对于每个节点，将其左右子节点互换即可。

代码示例： 

class TreeNode:  
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):  
        self.val = val  
        self.left = left  
        self.right = right  
  
def invert_tree(root):  
    if not root:  
        return None  
    root.left, root.right = invert_tree(root.right), invert_tree(root.left)  
    return root

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3.合并两个有序数组

题目描述：

• 给定两个按非递减顺序排列的整数数组 nums1 和 nums2，将 nums2 合并到 nums1 中，使得 nums1 成为一个按非递减顺序排列的数组。

解题思路：

• 遍历两个数组，依次比较对应的元素，将较小的元素加入结果数组中，并更新指针。

代码示例： 

def merge(nums1, nums2):  
    i, j = 0, 0  
    result = []  
    while i < len(nums1) and j < len(nums2):  
        if nums1[i] <= nums2[j]:  
            result.append(nums1[i])  
            i += 1  
        else:  
            result.append(nums2[j])  
            j += 1  
    result += nums1[i:]  
    result += nums2[j:]  
    return result

4.删除链表中重复元素

题目描述：

• 给定一个链表，删除所有重复的元素，使每个元素只出现一次。

解题思路：

• 遍历链表，使用哈希表存储已遍历的元素。对于每个节点，检查其值是否已存在于哈希表中，如果存在则删除该节点，否则将其加入哈希表中。

代码示例： 

class ListNode:  
    def __init__(self, val=0, next=None):  
        self.val = val  
        self.next = next  
  
def delete_duplicates(head):  
    if not head:  
        return None  
    visited = set()  # 使用哈希表存储已遍历的元素值  
    dummy = ListNode(0)  # 虚拟头节点，方便处理边界情况  
    curr = dummy  # 当前节点指针，初始指向虚拟头节点  
    while head:  
        if head.val not in visited:  # 如果当前元素值未出现过，则加入结果链表，并更新已遍历集合和指针位置  
            visited.add(head.val)  
            curr.next = ListNode(head.val)  # 创建新节点并加入结果链表末尾  
            curr = curr.next  # 移动指针位置，指向新节点，准备处理下一个元素值  
        head = head.next  # 继续遍历下一个节点，避免重复处理相同元素值导致死循环问题出现  
    return dummy.next  # 返回结果链表的头节点，不包括虚拟头节点，避免返回虚拟头节点导致出现边界问题

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5.寻找旋转排序数组中的最小值

题目描述：

• 给定一个旋转排序数组 nums（可能包含重复元素），找到其中的最小元素。

解题思路：

• 使用二分查找算法，分别在数组的左半部分和右半部分查找最小值。如果左半部分的最小值大于右半部分的最大值，则最小值一定在右半部分；否则最小值一定在左半部分。在选定部分继续使用二分查找，直到找到最小值为止。

代码示例： 

def find_min(nums):  
    left, right = 0, len(nums) - 1  
    while left < right:  
        pivot = (left + right) // 2  
        if nums[pivot] > nums[right]:  # 左半部分有序，最小值在右半部分  
            left = pivot + 1  
        else:  # 右半部分有序，最小值在左半部分或就是当前中间节点值本身  
            right = pivot  
    return nums[left]

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小结：

        解决这些题目需要运用不同的算法和数据结构知识，如递归、哈希表、二分查找等。在解题过程中，需要注意边界情况和细节处理，如链表的虚拟头节点处理、数组的旋转排序特性等。通过这些题目的练习，可以提升读者的编程能力和算法思维，为解决更复杂的问题打下基础。 

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