算法题存档20200505

最新推荐文章于 2023-03-22 11:50:47 发布

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本文探讨了多种算法挑战，包括链表求和、旋转数组搜索、寻找唯一数字、最长无重复子串及验证二叉搜索树。通过具体示例，深入解析了这些算法的实现细节。

给出两个非空的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照逆序的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储一位数字。

如果，我们将这两个数相加起来，则会返回一个新的链表来表示它们的和。

您可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

示例：

输入：(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出：7 -> 0 -> 8
原因：342 + 465 = 807

public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode result = new ListNode(0);
        ListNode cur = result;
        ListNode start1 = l1;
        ListNode start2 = l2;
        int add = 0;
        while(start1 != null || start2 != null) {
            int x = start1 == null ? 0 : start1.val;
            int y = start2 == null ? 0 : start2.val;
            int sum = x + y + add;
            add = sum / 10;
            int val = sum % 10;
            cur.next = new ListNode(val);
            cur = cur.next;

            if(start1 != null) {
                start1 = start1.next;
            }
            if(start2 != null) {
                start2 = start2.next;
            }
        }

        if (add > 0) {
            cur.next = new ListNode(add);
        }


        return result.next;
    }

假设按照升序排序的数组在预先未知的某个点上进行了旋转。

( 例如，数组 [0,1,2,4,5,6,7] 可能变为 [4,5,6,7,0,1,2] )。

搜索一个给定的目标值，如果数组中存在这个目标值，则返回它的索引，否则返回 -1 。

你可以假设数组中不存在重复的元素。

你的算法时间复杂度必须是 O(log n) 级别。

示例 1:

输入: nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 0
输出: 4

示例 2:

输入: nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 3
输出: -1

public int search(int[] nums, int target) {
        if(nums == null || nums.length == 0) {
            return -1;
        }

        int x = 0;
        int y = nums.length - 1;

        if(y == 0) {
            return nums[0] == target ? 0 : -1;
        }

        while(x <= y) {
            int mid = (x + y) / 2;
            if(nums[mid] == target) {
                return mid;
            }
            if (nums[0] <= nums[mid]) {
                if (nums[0] <= target && target < nums[mid]) {
                    y = mid - 1;
                } else {
                    x = mid + 1;
                }
            } else {
                if (nums[mid] < target && target <= nums[nums.length - 1]) {
                    x = mid + 1;
                } else {
                    y = mid - 1;
                }
            }
        }
        return -1;
    }

一个整型数组 nums 里除两个数字之外，其他数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。要求时间复杂度是O(n)，空间复杂度是O(1)。

示例 1：

输入：nums = [4,1,4,6]
输出：[1,6] 或 [6,1]

示例 2：

输入：nums = [1,2,10,4,1,4,3,3]
输出：[2,10] 或 [10,2]

    public int[] singleNumbers(int[] nums) {
        int result = 0;
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            result ^= nums[i];
        }
        int index = 0;
        while(result > 0) {
            if((result & 1) == 1) {
                break;
            }
            index++;
            result = result >> 1;
        }
        int[] resultArray = new int[2];
        for(int i : nums) {
            if(((i >> index) & 1) == 0 ) {
                resultArray[0] ^= i;
            } else {
                resultArray[1] ^= i;
            }
        }
        return resultArray;
    }

给定一个字符串，请你找出其中不含有重复字符的最长子串的长度。

示例 1:

输入: "abcabcbb"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。

示例 2:

输入: "bbbbb"
输出: 1
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "b"，所以其长度为 1。

示例 3:

输入: "pwwkew"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke"，所以其长度为 3。
请注意，你的答案必须是子串的长度，"pwke" 是一个子序列，不是子串。

public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        int result = 0;

        HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();
        int left = 0;
        for(int i = 0; i < s.length(); i++) {
            if(map.containsKey(s.charAt(i))) {
                left = Math.max(map.get(s.charAt(i)) + 1, left);
            }
            map.put(s.charAt(i), i);
            result = Math.max(result, i - left + 1);
        }

        return result;
    }

给定一个二叉树，判断其是否是一个有效的二叉搜索树。

假设一个二叉搜索树具有如下特征：

    节点的左子树只包含小于当前节点的数。
    节点的右子树只包含大于当前节点的数。
    所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树。

public boolean isValidBST(TreeNode root) {
        return validate(root, Long.MIN_VALUE, Long.MAX_VALUE);
    }

    boolean validate(TreeNode node, long min, long max) {
        if(node == null) {
            return true;
        }
        if(node.val <= min || node.val >= max) {
            return false;
        }
        return validate(node.left, min, node.val) && validate(node.right, node.val, max);
    }