代码随想录算法训练营第五天|242.有效的字母异位词、349. 两个数组的交集、202.快乐数、1.两数之和

原创已于 2024-06-26 23:29:18 修改 · 609 阅读

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#算法 #哈希算法 #c语言

于 2024-06-26 22:41:22 首次发布

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文章目录

242.有效的字母异位词
- 哈希表
349. 两个数组的交集
- 解法一、数组哈希表
- 解法二、排序+双指针
202.快乐数
- 解法一、哈希表
- 解法二、快慢指针
1.两数之和

242.有效的字母异位词

题目链接：242. 有效的字母异位词 - 力扣（LeetCode）
题目描述：给定两个字符串 *s* 和 *t* ，编写一个函数来判断 *t* 是否是 *s* 的字母异位词。

**注意：**若 *s* 和 *t* 中每个字符出现的次数都相同，则称 *s* 和 *t* 互为字母异位词。

示例 1:

输入: s = "anagram", t = "nagaram"
输出: true

示例 2:

输入: s = "rat", t = "car"
输出: false

提示:

1 <= s.length, t.length <= 5 * 104
s 和 t 仅包含小写字母

哈希表

采用数组哈希表记录两个字符串中每个字母出现的次数，再遍历哈希表进行判断

bool isAnagram(char* s, char* t) {
    int shash[26]={0},thash[26]={0};//初始化所有字母次数均为0
    for(int i=0;s[i]!='\0';i++){
        shash[s[i]-'a']++;
    }
    for(int i=0;t[i]!='\0';i++){
        thash[t[i]-'a']++;
    }
    for(int i=0;i<26;i++){
        if(shash[i]!=thash[i]){
            return false;
        }
    }
    return true;
}

349. 两个数组的交集

题目链接：349. 两个数组的交集 - 力扣（LeetCode）
题目描述：给定两个数组 nums1 和 nums2 ，返回它们的交集。输出结果中的每个元素一定是唯一的。我们可以 不考虑输出结果的顺序 。

示例 1：

输入：nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出：[2]

示例 2：

输入：nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出：[9,4]
解释：[4,9] 也是可通过的

提示：

1 <= nums1.length, nums2.length <= 1000
0 <j nums1[i], nums2[i] <= 1000

解法一、数组哈希表

int* intersection(int* nums1, int nums1Size, int* nums2, int nums2Size, int* returnSize) {
    int hash[1001]={0};
    int *result=(int*)malloc(sizeof(int)*1001);
    int cnt=0;
    for(int i=0;i<nums1Size;i++){
        hash[nums1[i]]=1;
    }
    int hash2[1001]={0};
    for(int i=0;i<nums2Size;i++){
        if(hash[nums2[i]]==1){
            hash[nums2[i]]=0;//去重
            result[cnt++]=nums2[i];
        }
    }
    *returnSize=cnt;
    return result;
}

解法二、排序+双指针

首先对两个数组进行排序，然后使用两个指针遍历两个数组。为了去重添加变量pre记录上次加入答案数组的数字。

初始时，两个指针分别指向两个数组的头部。每次比较两个指针指向的两个数组中的数字，如果两个数字不相等，则将指向较小数字的指针右移一位，如果两个数字相等，且该数字不等于pre，将该数字添加到答案并更新pre变量，同时将两个指针都右移一位。当至少有一个指针超出数组范围时，遍历结束。

int cmp(const void *a,const void *b){
    return *(int*)a - *(int*)b;
}
int* intersection(int* nums1, int nums1Size, int* nums2, int nums2Size, int* returnSize) {
    qsort(nums1,nums1Size,sizeof(int),cmp);
    qsort(nums2,nums2Size,sizeof(int),cmp);
    int *result=(int*)malloc(sizeof(int)*1001);
    int cnt=0;
    int idx1=0,idx2=0;
    while(idx1<nums1Size&&idx2<nums2Size){
        if(nums1[idx1]==nums2[idx2]){
            if(cnt==0||nums1[idx1]!=result[cnt-1]){//判断当前数字是否已经在答案数组中
                result[cnt++]=nums1[idx1];
            }
            idx1++;
            idx2++;
        }else if(nums1[idx1]<nums2[idx2]){
            idx1++;
        }else{
            idx2++;
        }
    }
    *returnSize= cnt;
    return result;
}

202.快乐数

题目链接：202. 快乐数 - 力扣（LeetCode）
题目描述：编写一个算法来判断一个数 n 是不是快乐数。

「快乐数」 定义为：

对于一个正整数，每一次将该数替换为它每个位置上的数字的平方和。
然后重复这个过程直到这个数变为 1，也可能是 无限循环 但始终变不到 1。
如果这个过程 结果为 1，那么这个数就是快乐数。

如果 n 是 快乐数 就返回 true ；不是，则返回 false 。

示例 1：

输入：n = 19
输出：true
解释：
12 + 92 = 82
82 + 22 = 68
62 + 82 = 100
12 + 02 + 02 = 1

示例 2：

输入：n = 2
输出：false

提示：1 <= n <= 231 - 1

解法一、哈希表

既然会出现无限循环，就是说在求和过程中，sum出现了重复，可以用哈希表记录每次求和产生的sum来判断是否重复，出现重复就return false，否则一直找到sum为1为止。

int getSum(int n){//按位计算平方和
    int sum=0;
    while(n){
        sum += (n%10)*(n%10);
        n/=10;
    }
    return sum;
}
bool isHappy(int n) {
   int hash[500]={0};
   int sum= getSum(n);
   hash[sum]=1;
   while(sum!=1){//当sum为1时结束循环
       sum = getSum(sum);
       if(hash[sum]==0){
           hash[sum]=1;
       }else{//出现重复，即无限循环
           return false;
       }
   }
    return true;
}

解法二、快慢指针

如果求和过程中会出现sum为1，那么此时对sum继续求和仍然为1。可以定义快慢指针，快指针始终计算慢指针的下一次求和的sum，如果快慢指针相等，说明此时要么出现无限循环，要么sum为1，此时判断sum是否为1即可。

int getSum(int n){//按位计算平方和
    int sum=0;
    while(n){
        sum += (n%10)*(n%10);
        n/=10;
    }
    return sum;
}
bool isHappy(int n) {
   int slow = n;
   int fast = n;
   do{
       slow=getSum(slow);
       fast=getSum(getSum(fast));
   }while(fast!=slow);
    return fast==1;
}

1.两数之和

题目链接：1. 两数之和 - 力扣（LeetCode）
题目描述：给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那两个整数，并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

你可以按任意顺序返回答案。

示例 1：

输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[0,1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。

示例 2：

输入：nums = [3,2,4], target = 6
输出：[1,2]

示例 3：

输入：nums = [3,3], target = 6
输出：[0,1]

提示：

2 <= nums.length <= 104
-109 <= nums[i] <= 109
-109 <= target <= 109
只会存在一个有效答案

解法一、暴力求解

两个for循环

int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize) {
   int *ans=(int*) malloc(sizeof(int*)*2);
   *returnSize=2;
   for(int i=0;i<numsSize-1;i++){
       int flag=0;
       for(int j=i+1;j<numsSize;j++){
           if(nums[i]+nums[j]==target){
               ans[0]=i;
               ans[1]=j;
               flag=1;
               break;
           }
       }
       if(flag){
           break;
       }
   }
   return ans;
}

解法二、哈希表

由于每个数的值太大，用数组哈希会很费内存，故采用hashmap记录数组的每个元素值，再遍历哈希表寻找是否存在。

版本一：一次遍历

/*
 * Copyright (c) Huawei Technologies Co., Ltd. 2019-2023. All rights reserved.
 * Description: 上机编程认证
 * Note: 缺省代码仅供参考，可自行决定使用、修改或删除
 */

 typedef struct {
     int key;
     int value;
     UT_hash_handle hh; // make this structure hashable
 } map;

map* hashMap = NULL;
void hashMapAdd(int key, int value){
     map* s;
     // key already in the hash?
     HASH_FIND_INT(hashMap, &key, s);
     if(s == NULL){
         s = (map*)malloc(sizeof(map));
         s -> key = key;
         HASH_ADD_INT(hashMap, key, s);
     }
     s -> value = value;
 }
map* hashMapFind(int key){
     map* s;
     // *s: output pointer
     HASH_FIND_INT(hashMap, &key, s);   
     return s;
 }
void hashMapCleanup(){
     map* cur, *tmp;
     HASH_ITER(hh, hashMap, cur, tmp){
         HASH_DEL(hashMap, cur);
         free(cur);
     }
 }
int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize){
    int i, *ans;
    // hash find result
    map* hashMapRes; 
    hashMap = NULL;
   
    for(i = 0; i < numsSize; i++){
        // key 代表 nums[i] 的值，value 代表所在 index;
        hashMapRes = hashMapFind(target - nums[i]);
        if(hashMapRes && hashMapRes -> value != i){
            ans = (int*)malloc(sizeof(int) * 2);
            ans[0] = i;
            ans[1] = hashMapRes -> value ;
            *returnSize = 2;
            return ans;
        }
        hashMapAdd(nums[i], i);
    } 
    hashMapCleanup();
    return NULL;
}

版本二：两次遍历

 typedef struct {
     int key;
     int value;
     UT_hash_handle hh; // make this structure hashable
 } map;
map* hashMap = NULL;
 void hashMapAdd(int key, int value){
     map* s;
     // key already in the hash?
     HASH_FIND_INT(hashMap, &key, s);
     if(s == NULL){
         s = (map*)malloc(sizeof(map));
         s -> key = key;
         HASH_ADD_INT(hashMap, key, s);
     }
     s -> value = value;
 }
map* hashMapFind(int key){
     map* s;
     // *s: output pointer
     HASH_FIND_INT(hashMap, &key, s);   
     return s;
 }
 void hashMapCleanup(){
     map* cur, *tmp;
     HASH_ITER(hh, hashMap, cur, tmp){
         HASH_DEL(hashMap, cur);
         free(cur);
     }
 }
int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize){
    int i, *ans;
    // hash find result
    map* hashMapRes; 
    hashMap = NULL;
    for(i = 0; i < numsSize; i++){
        // key 代表 nums[i] 的值，value 代表所在 index;
        hashMapAdd(nums[i], i);
    }
    for(i = 0; i < numsSize; i++){
        hashMapRes = hashMapFind(target - nums[i]);
        if(hashMapRes && hashMapRes -> value != i){
            ans = (int*)malloc(sizeof(int) * 2);
            ans[0] = i;
            ans[1] = hashMapRes -> value ;
            *returnSize = 2;
            return ans;
        }
    }    
    hashMapCleanup();
    return NULL;
}