25期代码随想录算法训练营第十三天 | 栈与队列 part 2

文章介绍了如何使用单调递增队列解决滑动窗口中的最大值问题,以及利用Counter和heapify或BucketSort实现找出列表中前K个高频元素的方法。

239. 滑动窗口最大值

链接

窗口 — 维持一个单调递增队列

为什么要使用队列?

  • 在窗口移动的时候,方便把不属于窗口的最大值剔除。(当窗口移动之后)
class Solution:
    def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        q = deque() # store index
        res = []
        l = r = 0

        while r < len(nums):
            # push
            # make sure that it's a mono increasing queue
            while q and nums[q[-1]] < nums[r]:
                q.pop()
            q.append(r)

            # pop element 
            # since it's not in the window anymore
            if l > q[0]:
                q.popleft()

            # append the max num in the window to res
            # only when a window is formed can we move the l pointer
            if (r + 1) >= k:
                res.append(nums[q[0]])
                l += 1
            r += 1
        return res

347.前 K 个高频元素

链接

方法一

Counter得到频率表,反转频率表,再进行heapify。
heappop前k个元素,即为前K个高频元素。

class Solution:
    def topKFrequent(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        _map = Counter(nums)
        _map = [(-v, i) for i, v in _map.items()]
        heapify(_map)
        res = []
        for i in range(k):
            want = heappop(_map)
            res.append(want[1])
        return res

方法二

Bucket Sort

class Solution:
    def topKFrequent(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        _map = Counter(nums)
        freq = [[] for i in range(len(nums) + 1)]
        for key, val in _map.items():
            freq[val].append(key)

        res = []
        for i in range(len(freq) - 1, 0, -1):
            while freq[i] and k > 0:
                res.append(freq[i].pop())
                k -= 1
        
            if k == 0:
                break
        
        return res
第二十二天的算法训练营主要涵盖了Leetcode题目中的三道题目,分别是Leetcode 28 "Find the Index of the First Occurrence in a String",Leetcode 977 "有序数组的平方",和Leetcode 209 "长度最小的子数组"。 首先是Leetcode 28题,题目要求在给定的字符串中找到第一个出现的字符的索引。思路是使用双指针来遍历字符串,一个指向字符串的开头,另一个指向字符串的结尾。通过比较两个指针所指向的字符是否相等来判断是否找到了第一个出现的字符。具体实现的代码如下: ```python def findIndex(self, s: str) -> int: left = 0 right = len(s) - 1 while left <= right: if s[left == s[right]: return left left += 1 right -= 1 return -1 ``` 接下来是Leetcode 977题,题目要求对给定的有序数组中的元素进行平方,并按照非递减的顺序返回结果。这里由于数组已经是有序的,所以可以使用双指针的方法来解决问题。一个指针指向数组的开头,另一个指针指向数组的末尾。通过比较两个指针所指向的元素的绝对值的大小来确定哪个元素的平方应该放在结果数组的末尾。具体实现的代码如下: ```python def sortedSquares(self, nums: List[int]) -> List[int]: left = 0 right = len(nums) - 1 ans = [] while left <= right: if abs(nums[left]) >= abs(nums[right]): ans.append(nums[left ** 2) left += 1 else: ans.append(nums[right ** 2) right -= 1 return ans[::-1] ``` 最后是Leetcode 209题,题目要求在给定的数组中找到长度最小的子数组,使得子数组的和大于等于给定的目标值。这里可以使用滑动窗口的方法来解决问题。使用两个指针来表示滑动窗口的左边界和右边界,通过移动指针来调整滑动窗口的大小,使得滑动窗口中的元素的和满足题目要求。具体实现的代码如下: ```python def minSubArrayLen(self, target: int, nums: List[int]) -> int: left = 0 right = 0 ans = float('inf') total = 0 while right < len(nums): total += nums[right] while total >= target: ans = min(ans, right - left + 1) total -= nums[left] left += 1 right += 1 return ans if ans != float('inf') else 0 ``` 以上就是第二十二天的算法训练营的内容。通过这些题目的练习,可以提升对双指针和滑动窗口等算法的理解和应用能力。
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