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简要
该文章对leetcode常用算法解法和套路进行总结。
数组
1、考虑是否可用双指针
双指针从左到右：求链表是否有环
双指针中间向两边：回文子串
双指针两边向中间：求容器乘水的最大值
2、考虑是否先进行排序 nums.sort();
如：三数之和
3、指针是否越界要格外注意
如：三数之和，回文子串
4、使用数组时经常要使用到排序
a.数组排序
Integer[] nums = new Integer[2];
Arrays.sort(nums);
Arrays.sort(nums, new Comparator<Integer>() {
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return 0;
}
});
b.集合排序
Collections.sort(list,new Comparator<Integer>(){
public int compare(Integer o1, Integer o2){
return o1-o2;
}
});
c.集合和数组相互转换
Integer[] nums = new Integer[2]; List<Integer> list = Arrays.asList(nums);
Integer[] arr = list.toArray(new Integer[list.size()]);
d、char数组转字符串
char[] chars = {'1','2','3'};
String str = new String(chars);//123
数学相关
1、i % 10 等于i的最后一个数字。可以用来获取整数的最后一个数字。
如：123%10 = 3；12%10=2；1%10=1；0%10=0；-1%10=-1；-12%10=-2；2%10=2；
2、i/10 可以用来去掉i的最后一位。while(i != 0){} i等于0时跳出循环。
如：123/10=12；12/10=1；1/10=0；
3、求最大或最小时，经常要用到Math.min(a,b)或Math.max(a,b);
双指针
1、可以都向左遍历。如：循环链表
2、可以中间向两边。如: 回文子串
3、可以一左一右往中间。如：求容器乘水的最大值
4、同频率向一个方向，类似滑动窗口。如：删除倒数第n个链表
链表
1、可能要创建新链表
2、一般要建立头指针
3、简单且重复操作的可能可以用递归（这点在树的算法题中也适用）
86. 分隔链表 （创建新链表、并拼接）
82. 删除排序链表中的重复元素 II （链表指针判断，删除节点）
字符串
1、常用方法
如：String s = abcdefg;
int len = s.length();//求长度
String ss = s.substring(i,j);//字符串截取前闭后开 [) ;i=1 j=3 得到：bc
char[] charArray = s.toCharArray();//字符串转数组，得到{a,b,c,d,e,f,g}
char charA = s.charAt(i);//得到第i个字符，i=1 得到 b
Character.isLetterOrDigit('a');//判断字符是否是字母或数字
Character.toLowerCase(ch);//字母转小写
2、遍历字符串子串的方法
abcdef
字母从前到后,a~f,b~f,c~f,d~f,e~f,f
字母个数遍历，a,b,c,d,e,f; ab,bc,cd...;abc,bcd,cde...;abcd,bcde,cdef;.........
3、StringBuilder
sb.deleteCharAt(0); abc 变成 bc
ab.append('a'); 可以添加Character类型数据
sb.reverse();反转字符串
二分查找
//二分查找
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {3, 3, 3, 3, 3, 3};
int target = 3;
int res = -1;
int l = 0;
int r = nums.length-1; //脚标闭区间写法 []
while (l <= r) {// 因为左右脚标l和r都是闭区间，所以要考虑l=r的情况。
int mid = (l + r) / 2;
//1、该写法返回重复数据最右边脚标的值。r == result;
//因为如果数据相等左边角标进行移动，会逐步靠近右边最大的脚标，所以该写法最后结果返回r对应的角标即可。
//2、为什么l = mid + 1，而不是l = mid，因为数据相等最后l会移动到脚标最右边，此时l=r=nums.length-1，如果l一直等于mid，会死循环；
//且如果只有一个元素时，如果写成l = mid也会死循环（此时l==r==0）。
//所以 l = mid+1，跳出循环，最后返回脚标r即可。
if (nums[mid] <= target) {
res = mid;//返回res
l = mid + 1;
} else {
r = mid - 1;
}
//2、该写法res返回重复数据，最左边脚标的值。l == result;
/*if(nums[mid] >= target){
r = mid - 1;
} else {
l = mid + 1;
}*/
}
System.out.println("l=" + l + ";r=" + r);
}动态规划
1、找出状态转移方程式，把问题转换为子问题集。
2、一般这类问题大多都是求最大值或者最小值。
3、先求出开始的前几个值，再列出状态转移方程式，可以用一维或者二维数组把每个数据存起来。
4、二维数组可以看成一个矩阵
int[][] grid；
int row = grid.length;//
int column = grid[0].length;
int[][] dp = new int[row][column];
常见问题：62. 不同路径 、 64. 最小路径和 （解法：先填充第一行和第一列的值）
背包问题
a. 完全背包问题
零钱兑换: 凑成总数target需要的最少零钱数
- int[] dp = new int[amount+1]; //最少零钱数
- dp[i] = 最少零钱数; i表示要凑的零钱金额。dp[i] 初始化时为target + 1;
- 状态转移方程式：拿走一个银币后的最小硬币数 + 1 ，1表示自己当前这个硬币，或者抽不齐；
for(int coin : coins) {
dp[i] = Math.min(dp[i - coin] + 1,dp[i]);
}
/**
完全背包问题
动态规划解法：整体思路是从dp[i]里抽取出硬币，然后找到dp[i]和dp[i-coins[j]]的关系
dp[i] = Math.min(dp[i-coins[j]] + 1, dp[i]);
1、dp[i] 表示：总金额为i，凑成后的最少硬币个数
2、如何理解状态转移方程式 dp[i] = Math.min(dp[i-coins[i]],dp[i])
a:依次拿掉一个面值的硬币，此时面额的最少硬币数 + 1 就是dp[i]的值；
b:由于i > i-coins[i]恒成立，所以dp[i-coins[i]] 肯定被提前计算过了
c:如果没有符合条件的情况，就设置一个不可能的数值，如：amount+1；
例如：输入：coins = [1, 2, 5], amount = 11
输出：3
解释：11 = 5 + 5 + 1
*/
public int dpMethod(int[] coins, int amount){
if(amount == 0 || coins == null){
return 0;
}
int[] dp = new int[amount+1];
dp[0] =0;
//1、初始化时，先设置成最大的值。（MAX = 通过面值为1的硬币进行组合）
for(int i=1;i<=amount;i++){
//amount+1后初始化的值，不可能存在,因为最大的数量就是amount，即全部为面值为1的硬币
dp[i] = amount + 1;
}
//i表示金钱的面额
for(int i=1;i<=amount;i++){
//2、遍历每个硬币,并从中拿出面额
int coinLen = coins.length;
for(int j=0;j<coinLen;j++){
//有符合条件的硬币数,则：当前金额-其中一个面值金额
if(coins[j]<=i){
dp[i] = Math.min(dp[i-coins[j]] + 1, dp[i]);
}
}
}
//dp[amount] == amount+1表示该面额下，不能通过coins[j]组合出符合条件的场景，因为还是初始化时的大小
return dp[amount] == amount+1 ? -1 : dp[amount];
}b.0-1背包问题
注意：因为元素不能重复使用，所以一般会二维数组表示，即i可表示可选择的元素，j为目标值。
分割等和子集：一个数组，能否分成两个和相等的数组；
1、dp[i][j]表示：数组下标在[0,i]范围内。如i=2表示 num[0]、num[1]、num[2]这个区间内的值的和使得相加后的容量等于j；j=需要凑齐的总和的值。
2、dp[i][j] 为true表示可以填充满，为fase表示不能填充满。
3、状态转移方程式：
boolean[][] dp = new boolean[nums.length][target+1];
a:上一行为true，即上一个数字就能凑成功了。所以本行肯定为true
b:上一行为false,要看把自己这个数字添加进去能不能凑成目标数(目标数为j)
dp[i][j] = dp[i-1][j] || dp[i-1][j-num[i]]
public boolean canPartition1(int[] nums) {
if(nums == null || nums.length <= 1){
return false;
}
int sum = 0;
for(int num : nums){
sum += num;
}
//基数肯定不行
if(sum % 2 == 1){
return false;
}
int target = sum / 2;
boolean[][] dp = new boolean[nums.length][target+1];
//设置第一列
for(int i=0;i<nums.length;i++){
dp[i][0] = true;
}
//设置第一行
for(int j=0;j<=target;j++){
if(nums[0] == j){
dp[0][j] = true;
}else{
dp[0][j] = false;
}
}
//i为数组角标，j为要凑成的数字
for(int i=1;i<nums.length;i++) {
for(int j=1;j<=target;j++) {
//上一行为true，即上一个数字就能凑成功了。所以本行肯定为true
if(dp[i-1][j]){
dp[i][j] = true;
}else{
//上一行为false,要看把自己这个数字添加进去能不能凑成目标数(目标数为j)
if(nums[i] <= j){
dp[i][j] = dp[i-1][j-nums[i]];
}
}
}
}
return dp[nums.length - 1][target];
}回溯算法
路走不通就回到原来的岔路口重新选择一条新的路再走。
1、先画所有组合的树形结构
2、利用递归
3、递归后把递归前的操作进行撤销（回溯）
典型例题：46. 全排列 、47. 全排列 II 、39. 组合总和
public void dfs(int[] nums,int dept,boolean[] used,
List<Integer> list, List<List<Integer>> result){
//2、当遍历到最后一层后，添加数据到结果列表里
if(dept == nums.length) {
result.add(new ArrayList(list));
}
for(int i=0;i<nums.length;i++) {
if(!used[i]) {
list.add(nums[i]);
used[i] = true;
//1、深度遍历添加下一个数字
dfs(nums,dept+1,used,list,result);
//3、遍历完开始回溯，把变量替换成之前的状态
used[i] = false;
list.remove(list.size() - 1);
}
}
}用过的不能返回去 39. 组合总和 40. 组合总和 II
public List<List<Integer>> dfs(int[] candidates,int begin, int target,
List<Integer> list, List<List<Integer>> result ){
if(target == 0){
result.add(new ArrayList(list));
return result;
}
//begin表示开始搜索的起点。由于之前用过begin，所以后续i变化时，begin前的角标都不能使用
for(int i=begin;i<candidates.length;i++){
if(target<candidates[i]) {
break;
}
list.add(candidates[i]);
//由于可以元素可以重复添加，所以这里还是begin还是等于i。表示当前元素自己可以重复选择
dfs(candidates,i,target-candidates[i],list,result);
list.remove(list.size() -1);
}
return result;
}加大点难度：
二维数组
1、利用边界范围，或者需要注意边界范围
建立四个坐标：
int left = 0;
int right = nums[0].length -1 ;
int top = 0;
int down = nums.length -1;
2、建立一维或二维数组，进行辅助判断
1、79. 单词搜索
- int[][] stepArr = {{0,1},{0,-1},{1,0},{-1,0}}; //利用这个二维数组进行移动
- boolean[][] steped = new boolean[m][n];//通过这个二维数组，判断是否为走过的步数
- public boolean isValidStep(int x, int y){} ;//判断边界值
- 回溯
public boolean isValidStep(int x, int y){
if(x>=0 && x<m && y>=0 && y<n) {
return true;
}
return false;
}2、73. 矩阵置零
通过两个一维数组，判断哪行、哪列是0？
boolean[] row = new boolean[x]; //第几行为0
boolean[] col = new boolean[y]; //第几列为0
int[][] row = new int[9][10];//初始化时，记录每一行没有重复值，即：初始值为0
int[][] col = new int[9][10];
int[][] box = new int[9][10];
不可能两次为1
row[i][val] = 1;
col[j][val] = 1;
box[(i/3) * 3 + j/3][val] = 1;
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