LeetCode 算法系列：第 26 ~ 30题

目录
26. 删除排序数组中的重复项
27. 移除元素
28. 实现 strStr()
29. 两数相除
30. 串联所有单词的子串

26. 删除排序数组中的重复项

题目描述

给定一个排序数组，你需要在 原地 删除重复出现的元素，使得每个元素只出现一次，返回移除后数组的新长度。 不要使用额外的数组空间，你必须在
原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

示例 1:

给定数组 nums = [1,1,2], 函数应该返回新的长度 2, 并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2:

给定 nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4], 函数应该返回新的长度 5, 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为
0, 1, 2, 3, 4。 你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

c++代码

class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        if(!nums.size()) return 0;
        int n = nums.size();
        int l =0;
        for(int r =1;r<n;r++)
        {
            if(nums[l]!=nums[r])
            {
                l++;
                nums[l]=nums[r];
            }
        }
        return l+1;
    }
};

python 代码

class Solution:
    def removeDuplicates(self, nums: List[int]) -> int:
        l = 0
        for r in range(1,len(nums)):
            if nums[l] != nums[r]:
                l += 1
                nums[l] = nums[r]
        return l + 1

27. 移除元素

题目描述

给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。
不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。
元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 1:

给定 nums = [3,2,2,3], val = 3, 函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例2

给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2, 函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为
0, 1, 3, 0, 4。 注意这五个元素可为任意顺序。 你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

思路

双指针算法：
当 nums[j] 与给定的值相等时，递增 j 以跳过该元素。只要 nums[j] 不等于 val 我们就复制 nums[j] 到 nums[i] 并同时递增两个索引。
重复这一过程，直到 j 到达数组的末尾，该数组的新长度为 i。

c++ 代码

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        if(!nums.size())return 0;
        int l =0;
        int n = nums.size();
        for(int r = 0;r<n;r++)
         {
            if(nums[r]!=val)
            { 
                nums[l]=nums[r];
                l++;
            }
         }
         return l;
    }
};

python 代码

class Solution:
    def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
        l = 0
        for r in range(0, len(nums)):
            if nums[r] != val:
                nums[l] = nums[r]
                l += 1
        return l

28. 实现 strStr()

题目描述
实现 strStr() 函数。
给定一个 haystack 字符串和一个 needle 字符串，在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置 (从0开始)。如果不存在，则返回 -1。

示例 1:

输入: haystack = “hello”, needle = “ll”
输出: 2

示例 2:

输入: haystack = “aaaaa”, needle = “bba”
输出: -1

题解：

KMP 算法 O(n+m):
1.创建模式串的 next 数组，为当前失配后，下一个可以比较的位置。
2.在待匹配串上应用 next 数组。 （如果不了解KMP算法可以看这个博客
1：通俗易懂的字符串匹配KMP算法及求next值算法
2: KMP算法—终于全部弄懂了）

c++代码

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        if(needle.size() == 0) return 0;

        int n = haystack.size(), m = needle.size();
        haystack = ' ' + haystack;
        needle = ' ' + needle;
        vector<int> next(m + 1);

        for(int i = 2, j = 0; i <= m; i++){
            while(j && needle[i] != needle[j + 1])j = next[j];
            if(needle[i] == needle[j + 1])j++;
            next[i] = j;
        }
        for(int i = 1, j = 0; i <= n; i++){
            while(j && haystack[i] != needle[j + 1])j = next[j];
            if(haystack[i] == needle[j + 1])j++;
            if(j == m)return i - m;
        }
        return -1;
    }
};

python代码

class Solution:
    def strStr(self, haystack: str, needle: str) -> int:
        if len(needle) == 0:
            return 0
        n = len(haystack)
        m = len(needle)
        next = [0 for _ in range(m + 1)]
        haystack = ' ' + haystack
        needle = ' ' + needle
        j = 0
        for i in range(2, m + 1):
            while j and needle[i] != needle[j + 1]:
                j = next[j]
            if needle[i] == needle[j + 1]:
                j += 1
            next[i] = j
        j = 0
        for i in range(1, n + 1):
            while j and haystack[i] != needle[j + 1]:
                j = next[j]
            if haystack[i] == needle[j + 1]:
                j += 1
            if j == m:
                return i - m
        return -1

29. 两数相除

题目描述

给定两个整数，被除数 dividend 和除数 divisor。将两数相除，要求不使用乘法、除法和 mod 运算符。 返回被除数
dividend 除以除数 divisor 得到的商。
整数除法的结果应当截去（truncate）其小数部分，例如：truncate(8.345) = 8 以及 truncate(-2.7335)
= -2

示例 1:

输入: dividend = 10, divisor = 3
输出: 3
解释: 10/3 = truncate(3.33333…)
= truncate(3) = 3

示例 2:

输入: dividend = 7, divisor = -3
输出: -2
解释: 7/-3 =truncate(-2.33333…) = -2

提示：

被除数和除数均为 32 位有符号整数。除数不为 0。假设我们的环境只能存储 32 位有符号整数，其数值范围是 [−2 ^ 31, 2 ^ 31 − 1]。本题中，如果除法结果溢出，则返回 2 ^ 31 − 1。

c++代码

class Solution {
public:
    int divide(int dividend, int divisor) {
        int flag =1;
        unsigned int ans = 0;
        if((dividend>0&&divisor>0)||(dividend<0&&divisor<0))
            flag =1;
        else
            flag = -1;
        int a = abs(dividend); 
        long long int  b = abs(divisor);
        long long int t =1;
        while(a>=b||t>1)
        {   
            if(flag<0&&ans==2147483649)return 2147483647;
            if(flag>0&&ans==2147483648) return 2147483647;
            if(a>=b)
            {
                ans+=t;
                t += t;
                a -= b;
                b += b;
            }
            else{
                t= t>>1;
                b = b>>1;
            }
        }
        return ans*flag;
    }
};

python代码

class Solution:
    def divide(self, dividend: int, divisor: int) -> int:
        a, b, t, r = abs(dividend), abs(divisor), 1, 0
        while a >= b or t > 1:
            if a >= b: r += t; a -= b; t += t; b += b
            else: t >>= 1; b >>= 1
        r = r if dividend ^ divisor >= 0 else -r 
        return min(r, (1 << 31) - 1)

30. 串联所有单词的子串

题目描述

给定一个字符串 s 和一些长度相同的单词 words。找出 s 中恰好可以由 words 中所有单词串联形成的子串的起始位置。
注意子串要与 words 中的单词完全匹配，中间不能有其他字符，但不需要考虑 words 中单词串联的顺序。

示例 1：

输入： s = “barfoothefoobarman”, words = [“foo”,“bar”]
输出：[0,9] 解释：
从索引 0 和 9 开始的子串分别是 “barfoo” 和 “foobar” 。
输出的顺序不重要, [9,0] 也是有效答案。

示例2：

输入： s = “wordgoodgoodgoodbestword”,
words =[“word”,“good”,“best”,“word”]
输出：[]

思路

因为word中单词长度固定的，我们可以计算出截取字符串的单词个数是否和 words 里相等，所以我们可以借用哈希表。 一个是哈希表是words，一个哈希表是截取的字符串，比较两个哈希是否相等！ 因为遍历和比较都是线性的，所以时间复杂度：O(n^2)

c++代码

class Solution {
public:
    vector<int> findSubstring(string s, vector<string>& words) {
        vector<int>ans;
        if(s.size()==0||words.size()==0)
            return ans;
        unordered_map<string,int>mp;
        int one_word = words[0].size();
        int all_len = words.size()*one_word;
        int n = s.size();
        for(int i =0;i<words.size();i++)
        {
            mp[words[i]]++;
        }
        for(int i=0;i<n-all_len+1;i++)
        {
            string sub_str = s.substr(i,all_len);
            unordered_map<string,int>res;
            for(int j = 0;j<all_len;j += one_word)
            {
                string s1 = sub_str.substr(j,one_word);
                if(mp.count(s1)==0)break;
                res[s1]++;
            }
            if(res==mp)ans.push_back(i);
        }
        return ans;
    }
};

python代码

class Solution:
    def findSubstring(self, s: str, words: List[str]) -> List[int]:
        from collections import Counter
        if len(s) == 0 or len(words) == 0:
            return []
        ans = []
        one_word = len(words[0])
        all_len = len(words) * one_word
        n = len(s)
        words = Counter(words)
        for i in range(0, n - all_len + 1):
            sub_str = s[i:i + all_len]
            l = []
            for j in range(0, all_len - one_word + 1,one_word):
                l.append(sub_str[j:j + one_word])
            if Counter(l) == words:
                ans.append(i)
        return ans