leetcode为了准备面试系列

博主分享了近期算法练习的心得,包括链表操作、数组处理、二叉树遍历等经典问题的解题思路与代码实现。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

我的博客就是三天打鱼两天晒网了,最近比较幸运下周六有面试惹,下周六面试要手撕代码,我这个算法渣再抱几天佛脚了,每天刷5题,主要集中在链表、树和数组这三部分,加油鸭!
9.4号5题记录(晚上刚从北京回来,时间不够了,待会寝室要关门了,只写了3题)

19. 删除链表的倒数第N个节点

给定一个链表,删除链表的倒数第 n 个节点,并且返回链表的头结点。

示例:

给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 n = 2.

当删除了倒数第二个节点后,链表变为 1->2->3->5.
说明:

给定的 n 保证是有效的。

进阶:

你能尝试使用一趟扫描实现吗?

解题思路:设置两个指针before和end,先遍历一遍链表求出链表的长度,如果链表长度和n的值相同,就删除头结点,返回新的链表;否则,让end指针先走n+1步,然后before和end都向前走一步,在end到链表尾时,before指的位置为倒数第n个节点
AC代码:

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode* before = new ListNode(0);
        ListNode* end = new ListNode(0);
        int len = 1;
        before = head;
        end = head;
        if(head == NULL && n != 0)
            return NULL;
        while(before->next != NULL){
            before = before->next;
            len++;
        }
        if(len == n){
            head = head->next;
            return head;
        }
        else{
            before = head;
            int m = n+1;
            while(m > 0){
                end = end->next;
                m--;
            }
            while(end != NULL){
                before = before->next;
                end = end->next;
            }
            before->next = before->next->next;
        }
        return head;
    }
};

24. 两两交换链表中的节点

给定一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后的链表。

示例:

给定 1->2->3->4, 你应该返回 2->1->4->3.
说明:

你的算法只能使用常数的额外空间。
你不能只是单纯的改变节点内部的值,而是需要实际的进行节点交换。

解题思路:要交换链表节点,不能只交换链表值,设置一个dummy节点指向链表头,具体过程看代码了,感觉语言表述不是很清楚,代码就一目了然了

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        ListNode* dummy = new ListNode(-1);
        ListNode* pre = dummy;
        dummy->next = head;
        while (pre->next && pre->next->next) {
            ListNode *p = pre->next->next;
            pre->next->next = p->next;
            p->next = pre->next;
            pre->next = p;
            pre = p->next;
        }
        return dummy->next;
    }
};

61. 旋转链表

给定一个链表,旋转链表,将链表每个节点向右移动 k 个位置,其中 k 是非负数。

示例 1:

输入: 1->2->3->4->5->NULL, k = 2
输出: 4->5->1->2->3->NULL
解释:
向右旋转 1 步: 5->1->2->3->4->NULL
向右旋转 2 步: 4->5->1->2->3->NULL
示例 2:

输入: 0->1->2->NULL, k = 4
输出: 2->0->1->NULL
解释:
向右旋转 1 步: 2->0->1->NULL
向右旋转 2 步: 1->2->0->NULL
向右旋转 3 步: 0->1->2->NULL
向右旋转 4 步: 2->0->1->NULL
解题思路:将链表头尾连起来,然后将头指针向后移动len-k%n的位置,这个位置的下一个位置就是新头部,返回新指针即可。
AC代码:

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* rotateRight(ListNode* head, int k) {
        if(head == NULL)
            return NULL;
        ListNode* p = head;
        int len = 1;
        while(p->next){
            p = p->next;
            len++;
        }
        p->next = head;
   //     int m = (len-k) % len;
        int m = len - k % len;
        while(m--){
            p = p->next;
        }
        ListNode* newhead = p->next;
        p->next = NULL;
        return newhead;
    }
};

注意:刚开始写的时候把len-k%len写成了(len-k)%len,所有len < k的样例都过不了,果然,还是代码能力弱啊,各种坑自己

9.5号答题记录

3. 无重复字符的最长子串

给定一个字符串,找出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: 无重复字符的最长子串是 “abc”,其长度为 3。
示例 2:

输入: “bbbbb”
输出: 1
解释: 无重复字符的最长子串是 “b”,其长度为 1。
示例 3:

输入: “pwwkew”
输出: 3
解释: 无重复字符的最长子串是 “wke”,其长度为 3。请注意,答案必须是一个子串,”pwke” 是一个子序列 而不是子串。
解题思路:解决最长无重复子串问题一般的方法有:1.哈希 2.动态规划
哈希的AC代码,时间复杂度是O(n²)

class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        if(s.size() == 0)
            return 0;
        unordered_map<char, int> hashmap;
        int count = 1, max = INT_MIN;
        for(int i = 0; i <s.size(); i++){
            hashmap[s[i]]++;
            for(int j = i+1; j < s.size(); j++){
                if(hashmap[s[j]] == 0){
                    hashmap[s[j]]++;
                    count++;
                }
                else{
                    break;
                }
            }
            if(count > max)
                max = count;

            hashmap.clear();
            count = 1;
        }
        return max;
    }
};

4. 两个排序数组的中位数

给定两个大小为 m 和 n 的有序数组 nums1 和 nums2 。

请找出这两个有序数组的中位数。要求算法的时间复杂度为 O(log (m+n)) 。

你可以假设 nums1 和 nums2 不同时为空。

示例 1:

nums1 = [1, 3]
nums2 = [2]

中位数是 2.0
示例 2:

nums1 = [1, 2]
nums2 = [3, 4]

中位数是 (2 + 3)/2 = 2.5
解题思路:这题思路明白了,就是代码还有一些样例没过,调好了再写

23. 合并K个排序链表

合并 k 个排序链表,返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。

示例:

输入:
[
1->4->5,
1->3->4,
2->6
]
输出: 1->1->2->3->4->4->5->6
解题思路:使用小根堆,使用优先队列来维护小根堆,思路没什么绕的,还是看基本代码能力
AC代码:

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
struct cmp{
    bool operator()(ListNode* a, ListNode* b){
        return a->val > b->val;
    }
};


class Solution {
public:
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        priority_queue<int, vector<ListNode*>, cmp> Heap;
        for(int i =0 ; i < lists.size(); i++){
            if(lists[i] != NULL){
                Heap.push(lists[i]);
            }
        }
        ListNode* newhead = NULL;
        ListNode* p = NULL;
        ListNode* q = NULL;
        while (!Heap.empty()) {
            q = Heap.top();
            Heap.pop();
            if(q == NULL)
                return NULL;
            if(q->next != NULL)
                Heap.push(q->next);
            if(newhead == NULL){
                newhead = q;
                p = q;
            }
            else{
                p->next = q;
                p = p->next;
            }
        }
        return newhead;
    }
};

94. 二叉树的中序遍历

给定一个二叉树,返回它的中序 遍历。

示例:

输入: [1,null,2,3]
1
\
2
/
3

输出: [1,3,2]
进阶: 递归算法很简单,你可以通过迭代算法完成吗?
迭代思路:将根节点以及所有的左孩子节点都放入栈中,如果当前节点没有左孩子节点,就从栈中弹出当前节点,并将当前节点的右孩子节点入栈,直到树的所有节点都入栈或栈为空,停止

AC代码:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        stack<TreeNode*>s;
        vector<int>res;
        if(root == NULL)
            return res;
        TreeNode *p = root;
        while (p || !s.empty()) {
            if(p){
                s.push(p);
                p = p->left;
            }
            else{
                p = s.top();
                res.push_back(p->val);
                s.pop();
                p = p->right;
            }
        }
        return res;
    }
};

199. 二叉树的右视图

给定一棵二叉树,想象自己站在它的右侧,按照从顶部到底部的顺序,返回从右侧所能看到的节点值。

示例:

输入: [1,2,3,null,5,null,4]
输出: [1, 3, 4]
解释:

1 <—
/ \
2 3 <—
\ \
5 4 <—

解题思路:这时想了5分钟的一个思路,情况没考虑全,就想着从节点右子树开始访问,如果当前节点没有右子树,则访问该节点左节点,再从访问右节点,这样做有种情况没考虑到,就是
1 <—
/ \
2 3 <—
/
4
正确结果是[1,2,4],可是按照上述思路只能找到[1,3],明天再写了。
贴一个没AC的代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> rightSideView(TreeNode* root) {
        TreeNode *p = root;
        vector<int>res;
        while(p){
            res.push_back(p->val);
            if(p->right){
                p = p->right;
            }
            else
                p = p->left;
        }
        return res;
    }
};

9.5号勉强写了够5题,明天继续加油!
9.6号答题记录:

二叉树右视图

借鉴了其他人的博客有了正确思路:右视图就是输出每一层最后一个节点,只要层次遍历,标记每一层最后一个节点输出即可。核心问题是如何标记每一层最后一个节点,thislevelremained:表示当前层剩余的节点数,当节点数为1时,就将节点存入结果数组,每次从队列中弹出元素时,thislevelremained- -;nextlevelhas:表示下一层新入队的节点数,每次有元素入队时,nextlevelhas++。
AC代码:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> rightSideView(TreeNode* root) {
        TreeNode *p = root;
        queue<TreeNode*> que;
        vector<int> res;
        if(root == NULL)
            return res;
        que.push(root);
        int thislevellast = 1, nextlevelhas = 0;
    //    cout<<que.front()->val<<endl;
        while (!que.empty()) {
          //  cout<<que.front()->val<<endl;
            TreeNode* tmp = que.front();
            if(thislevellast == 1){
                res.push_back(tmp->val);
            }
            que.pop();
            thislevellast--;
            if(tmp->left != NULL){
                nextlevelhas++;
                que.push(tmp->left);

            }
            if(tmp->right != NULL){
                nextlevelhas++;
                que.push(tmp->right);
            }
            if(thislevellast == 0){
                thislevellast = nextlevelhas;
                nextlevelhas = 0;
            }
        }
        return res;
    }
};

215. 数组中的第K个最大元素

在未排序的数组中找到第 k 个最大的元素。请注意,你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素,而不是第 k 个不同的元素。

示例 1:

输入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2
输出: 5
示例 2:

输入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4
输出: 4
说明:

你可以假设 k 总是有效的,且 1 ≤ k ≤ 数组的长度。
解题思路:使用堆,用优先队列,排序求出第k个最大值
AC代码:

struct cmp {
    bool operator()(int a, int b){
        return a < b;
    }
};
class Solution {
public:
    int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) {
        int ans;
        priority_queue<int, vector<int>, cmp>pq;
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
            pq.push(nums[i]);
        }
        while (k > 0) {
            int t = pq.top();
            pq.pop();
            if(k == 1)
                ans = t;
            k--;
        }
        return ans;
    }
};

222. 完全二叉树的节点个数

给出一个完全二叉树,求出该树的节点个数。

说明:

完全二叉树的定义如下:在完全二叉树中,除了最底层节点可能没填满外,其余每层节点数都达到最大值,并且最下面一层的节点都集中在该层最左边的若干位置。若最底层为第 h 层,则该层包含 1~ 2h 个节点。

示例:

输入:
1
/ \
2 3
/ \ /
4 5 6

输出: 6
解题思路1:一开始想的就直接用递归,结果超时
递归代码如下:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    int countNodes(TreeNode* root) {
        if(root == NULL)
            return 0;
        return countNodes(root->left) + countNodes(root->right)+1;
    }
};

解题思路2:用非递归的先序遍历来求完全二叉树中的节点数,依然TLE,所以接下来其他遍历方法应该也不行,只能另换思路了。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    int countNodes(TreeNode* root) {
        stack<TreeNode*>s;
        TreeNode* p = root;
        s.push(p);
        int count = 0;
        if(root == NULL)
            return 0;
        while (!s.empty()) {
            TreeNode* tmp = s.top();
            s.pop();
            count++;
            if(tmp->right != NULL){
                s.push(tmp->right);
            }
            if(tmp->left != NULL){
                s.push(tmp->left);
            }
        }
        return count;
    }
};

240. 搜索二维矩阵 II

编写一个高效的算法来搜索 m x n 矩阵 matrix 中的一个目标值 target。该矩阵具有以下特性:

每行的元素从左到右升序排列。
每列的元素从上到下升序排列。
示例:

现有矩阵 matrix 如下:

[
[1, 4, 7, 11, 15],
[2, 5, 8, 12, 19],
[3, 6, 9, 16, 22],
[10, 13, 14, 17, 24],
[18, 21, 23, 26, 30]
]
给定 target = 5,返回 true。

给定 target = 20,返回 false。
解题思路:题目要求效率高,所以直接遍历是不行的,一种高效的思路是从矩阵右上角的值开始查找,如果右上角的值大于target,整个最右一列就可以排除。如果右上角的值小于target,从这个列开始按行查找。
AC代码:

class Solution {
public:
    bool searchMatrix(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
        if(matrix.empty() || matrix[0].empty())
            return false;
        int row = matrix.size();
        int col = matrix[0].size();
        for(int j = col-1; j >= 0; j--){
            if(matrix[0][j] < target){
                int l = 0, r = row-1;
                while (l <= r) {
                    int mid =(l+r)/2;
                    if(matrix[mid][j] == target){
                        return true;
                    }
                    else if(matrix[mid][j] > target){
                        r = mid-1;
                    }
                    else
                        l = mid+1;
                }
            }
            else if(matrix[0][j] == target)
                return true;
        }
        return false;
    }
};
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