代码随想录训练营 day2

文章介绍了LeetCode上的三道算法题解,包括使用双指针法对有序数组进行平方后排序,滑动窗口解决求和最小子数组长度问题,以及生成螺旋排列的矩阵。解题策略涉及到了数据结构和算法的巧妙应用。

leetcode 977 有序数组的平方

给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums,返回 每个数字的平方 组成的新数组,要求也按 非递减顺序 排序。

暴力解法

先for循环平方再sort(nums.begin(),nums.end())

双指针法

写这个题的时候,刚开始总是想有没有一种不申请额外空间的方法来解决。苦思良久,无果,随看代码随想录,果然用了新数组。
题目的关键在于,一头一尾的指针只会标志着这个数的平方是最大的那些,以便于k从尾到头的填充

class Solution {
public:
    vector<int> sortedSquares(vector<int>& nums) {
    int k = nums.size() - 1;
    vector<int> result(nums.size(),0);
    //vector初始化
    for(int i = 0,j = nums.size()-1; i <= j;){
        if(nums[i]*nums[i] < nums[j]*nums[j]){
            //说明是正数
            result[k] = nums[j]*nums[j];
            k--;
            j--;
        }
        else{
            //说明是负数
            result[k] = nums[i]*nums[i];
            k--;
            i++;
        }
    }
    return result;
    }
};

Leetcode209 长度最小的子数组

给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 target.找出该数组中满足其和 ≥ target 的长度最小的 连续子数组 [numsl, numsl+1, …, numsr-1, numsr] ,并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组,返回 0 。

滑动窗口解决

class Solution {
public:
    int minSubArrayLen(int s, vector<int>& nums) {
        int result = INT32_MAX;
        int sum = 0; // 滑动窗口数值之和
        int i = 0; // 滑动窗口起始位置
        int subLength = 0; // 滑动窗口的长度
        for (int j = 0; j < nums.size(); j++) {
            sum += nums[j];
            // 注意这里使用while,每次更新 i(起始位置),并不断比较子序列是否符合条件
            while (sum >= s) {
                subLength = (j - i + 1); // 取子序列的长度
                result = result < subLength ? result : subLength;
                sum -= nums[i++]; // 这里体现出滑动窗口的精髓之处,不断变更i(子序列的起始位置)
            }
        }
        // 如果result没有被赋值的话,就返回0,说明没有符合条件的子序列
        return result == INT32_MAX ? 0 : result;
    }
};

Leetcode 59

给你一个正整数 n ,生成一个包含 1 到 n2 所有元素,且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix

循环不变量,用一种方式来处理所有的边。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> generateMatrix(int n) {
        vector<vector<int>> res(n,vector<int>(n,0)); // n*n的二维矩阵
        int startx = 0;
        int starty = 0;
        int loop = n/2;
        int mid = n/2;
        int count = 1;
        int offset = 1;
        int i,j;
        while(loop--){
            i = startx;
            j = starty;

            // -------->
            for(j = starty; j < n - offset; j++){
                res[startx][j] = count++;
            }
            // 
            for (i = startx; i < n - offset;i++){
                res[i][j] = count++;
            }
            // <--------
            for(i ; j > starty; j--){
                res[i][j] = count++;
            }
            // 
            for(j ; i > startx; i--){
                res[i][j] = count++;
            }
            startx++;
            starty++;
            offset += 1;
            

        } 
        if(n % 2){
            res[mid][mid] = count;
        }
        return res;
    }
};
### 代码随想录算法训练营 Day20 学习内容与作业 #### 动态规划专题深入探讨 动态规划是一种通过把原问题分解为相对简单的子问题的方式来求解复杂问题的方法[^1]。 #### 主要学习内容 - **背包问题系列** - 背包问题是典型的动态规划应用场景之一。这类题目通常涉及给定容量的背包以及一系列具有不同价值和重量的物品,目标是在不超过总容量的情况下最大化所选物品的价值。 - **状态转移方程构建技巧** - 构建合适的状态转移方程对于解决动态规划问题是至关重要的。这涉及到定义好dp数组(或表格),并找到从前一个状态到下一个状态之间的关系表达式[^2]。 - **优化空间复杂度方法** - 对于某些特定类型的DP问题,可以采用滚动数组等方式来减少所需的空间开销,从而提高程序效率[^3]。 #### 实战练习题解析 ##### 题目:零钱兑换 (Coin Change) 描述:给定不同面额的硬币 coins 和一个总金额 amount。编写函数来计算可以凑成总金额所需的最少的硬币个数。如果没有任何一种硬币组合能组成总金额,返回 `-1`。 解决方案: ```python def coinChange(coins, amount): dp = [float('inf')] * (amount + 1) dp[0] = 0 for i in range(1, amount + 1): for coin in coins: if i >= coin and dp[i - coin] != float('inf'): dp[i] = min(dp[i], dp[i - coin] + 1) return dp[-1] if dp[-1] != float('inf') else -1 ``` 此段代码实现了基于自底向上的迭代方式解决问题,其中 `dp[i]` 表示达到金额 `i` 所需最小数量的硬币数目[^4]。 ##### 题目:完全平方数 (Perfect Squares) 描述:给出正整数 n ,找出若干个不同的 完全平方数 (比如 1, 4, 9 ...)使得它们的和等于n 。问至少需要几个这样的完全平方数? 解答思路同上一题类似,只是这里的“硬币”变成了各个可能的完全平方数值。 ```python import math def numSquares(n): square_nums = set([i*i for i in range(int(math.sqrt(n))+1)]) dp = [float('inf')] *(n+1) dp[0] = 0 for i in range(1,n+1): for sq in square_nums: if i>=sq: dp[i]=min(dp[i],dp[i-sq]+1); return dp[n]; ``` 这段代码同样运用了动态规划的思想去寻找最优解路径,并利用集合存储所有小于等于输入值的最大平方根内的平方数作为候选集[^5]。
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