學習目標:
1.在2021年2月底刷完力扣10%題目, 2.從零開始學習C,C++,python, 3.用多種方法寫出解題思路,以及理解代碼,學習內容:
11. 盛最多水的容器
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給你 n 個非負整數 a1,a2,…,an,每個數代表坐標中的一個點 (i, ai) ,在坐標內畫 n 條垂直線,垂直線 i 的兩個端點分別為 (i, ai) 和 (i, 0) ,找出其中的兩條線,使得它們與 x 軸共同構成的容器可以容納最多的水,
說明:你不能傾斜容器,
思考:這道題是一道使用雙指標的題目,思路大概是先使用指標start指向下標0,另一個指標end指向下標n-1,用f(0,n-1)來表示兩下標下的容量,容量計算公式f(i,j)=min(ai,aj)*(j-i),下面就方便說明了,用數學運算式的方式是最簡明的方式,
首先,計算f(0,n-1),將計算出的結果存入max當中,
然后,比較a[0]和a[n-1],較小的那個數值的下標往中心靠攏,反復計算f(start,end),并與max進行比較取最大值,直到當start=end時即可結束,
最后,輸出max就可以獲得最大容器,
這道題的編程思想是雙指標,數學思想是排除法,為啥是數值較小端移動呢?當時,我也思考過這個問題,但后面畫下影像就很容易可以理解,如果移動大端,就無法排除以原大端為下標最大容器的可能;但是移動最小端,保留了以原大端為下標最大容器的可能,另外,以最小端為下標的最大容器的可能就是當前狀態,此時高度最大為最小端數值,底部此時為最長,另外,如果兩端相等的時候,也是一個道理,如果以這兩端下標為基準的容器,此時已經是最大容器的可能,因此可以任意移動一端即可,
12. 整數轉羅馬數字
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羅馬數字包含以下七種字符: I, V, X, L,C,D 和 M,
字符 數值
I 1
V 5
X 10
L 50
C 100
D 500
M 1000
例如, 羅馬數字 2 寫做 II ,即為兩個并列的 1,12 寫做 XII ,即為 X + II , 27 寫做 XXVII, 即為 XX + V + II ,
通常情況下,羅馬數字中小的數字在大的數字的右邊,但也存在特例,例如 4 不寫做 IIII,而是 IV,數字 1 在數字 5 的左邊,所表示的數等于大數 5 減小數 1 得到的數值 4 ,同樣地,數字 9 表示為 IX,這個特殊的規則只適用于以下六種情況:
I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左邊,來表示 4 和 9,
X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左邊,來表示 40 和 90,
C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左邊,來表示 400 和 900,
給定一個整數,將其轉為羅馬數字,輸入確保在 1 到 3999 的范圍內,
思考:用的是分治法+暴力解題思想,將其拆分成一塊一塊的來進行分別表示,我得吐槽下,其實我最后想的也沒有說明思想,就是按照羅馬數字表達方式分別表達,而且這個題目,如果不懂羅馬數字的完全做不出來呀!例如,300,200,700,800,2000等數字,如果不了解的話估計還得瞎猜!300=CCC,400=CD…
代碼寫的最簡單,最快速,同時也是最安全的辦法是寫成多if,或者switch形式,空間,時間復雜度均為O(1),對人腦損害是∞,(?ω?)
然后,稍微加點代碼功底和思考的話,就是找到這里面的內在關系,然后采取字符集編碼的方式,因為400,40其實就是使用了{C,D},{C,X}兩個不同的字符集,這個感覺沒暴力法簡單,
13.羅馬數字轉整數
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羅馬數字包含以下七種字符: I, V, X, L,C,D 和 M,
字符 數值
I 1
V 5
X 10
L 50
C 100
D 500
M 1000
例如, 羅馬數字 2 寫做 II ,即為兩個并列的 1,12 寫做 XII ,即為 X + II , 27 寫做 XXVII, 即為 XX + V + II ,
通常情況下,羅馬數字中小的數字在大的數字的右邊,但也存在特例,例如 4 不寫做 IIII,而是 IV,數字 1 在數字 5 的左邊,所表示的數等于大數 5 減小數 1 得到的數值 4 ,同樣地,數字 9 表示為 IX,這個特殊的規則只適用于以下六種情況:
I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左邊,來表示 4 和 9,
X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左邊,來表示 40 和 90,
C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左邊,來表示 400 和 900,
給定一個羅馬數字,將其轉換成整數,輸入確保在 1 到 3999 的范圍內,
思考:這道題不就是將12題反過來考嗎,窮舉法可以完成這道題目,不過為了加快查找速度,會用到哈希表,下次一定寫一個有關各種語言哈希表的構造,下次一定,,,,,
14. 最長公共前綴
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撰寫一個函式來查找字串陣列中的最長公共前綴,
如果不存在公共前綴,回傳空字串 “”,
思考:看到這種題,我就會覺得C太痛苦了,換上痛苦面具,如果是python,可以直接用in,find來判斷是否存在在這個陣列當中,
我的思路是簡單的來說,假設存在s1,s2,s3…sn這n個字符陣列,那么先從f(s1,s2)找到二者之間的公共前綴,然后把公共前綴用一個空間進行存盤,設為b1,然后再和s3進行對比,即b2=f(b1,s3),依次計算,直到bi是一個空陣列或者便利完sn就結束,
我這個思路的空間復雜度為O(1),但時間復雜度過高,最糟糕的情況就是全部相同,所以公共前綴就是本身,這時的時間復雜度為O(mn),其中m是字符長度,n為字符陣列數量,
貌似,也沒用到python的in,find,好像也就是字串的字符匹配,
15. 三數之和
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給你一個包含 n 個整數的陣列 nums,判斷 nums 中是否存在三個元素 a,b,c ,使得 a + b + c = 0 ?請你找出所有和為 0 且不重復的三元組,
注意:答案中不可以包含重復的三元組,
這就是第一道題的翻版嗎,二數之和就是神,看了下評論,大多是吐槽超時的,額,我是個紙上談兵的人,先思考再動手吧,這道題我覺得完全按照二數之和的思路來寫,
1.將陣列nums進行排序,排序也不用寫的太復雜,就算時間復雜度為O(n^2),
2.建立HASH表,或者python中的字典,存盤的數值為陣列nums的負數,空間復雜度為O(n),時間復雜度為O(1),
3.然后問題就變成了任取兩位,看第三位是否在哈希表的問題,其時間復雜度為O(n^2),
4.分析:簡單的看第3步,任取兩位是找第三位確實可行,雖然會出現重復問題,但可以通過除以3的方式來解決;另外一個問題是元素重復問題,雖然我很希望這是數學題中的集合,但顯然這種想法過于天真,重復元素在集合當中是存在的情況,這就有可能出現{-3,-3,6}的情況,最后,就是取值順序的選擇,因為有些取值是毫無意義的,比如三個正數的相加或者三個負數的相加,但加判斷感覺也太過于愚蠢,
5.優化:主要是對遍歷方法的優化,一方面可以解決答案重復的問題,另一方面可以減少不必要的計算,我思考的遍歷方法是,指標L,R開始分別指向左右兩端,固定指標L,指標R向左移動,
當s[L]+s[R]能夠在哈希表上找到時,停止移動,并記錄此時三個數值;如果存在兩數相等的情況,則再進行一次判斷,判斷陣列中是否存在兩個該字符,
當s[L]+S[R]的范圍不在(-s[R],-S[L]),則直接break回圈,因為我作的假設就是,第三值必須在兩者之間,以保證結果的唯一性,
若S[R]存在相等的情況,只計算一次,下一次直接再指向下一個下標,
當下標L,R相等的時候,則停止回圈,但顯然在之前就已經停止了,
回圈結束后,L前進一步,R復位到最右端,再進行新一輪回圈,直到s[L]+S[R]的范圍不在(-s[R],-S[L])時,終止外輪回圈,
因為使用了兩輪回圈,其時間復雜度為O(n^2), 查找哈希表的時間為O(1),排序時間最快為O(nlogn),但這個沒必要,因此最終時間復雜度為O(n^2),
事后發現,這道題沒必要使用hash,甚至可以說1.兩數之和也沒必要用hash,這里考察的都是對雙指標的使用,
16. 最接近的三數之和
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有完沒完呀,又是這種題目,嗚嗚嗚!!!!
給定一個包括 n 個整數的陣列 nums 和 一個目標值 target,找出 nums 中的三個整數,使得它們的和與 target 最接近,回傳這三個數的和,假定每組輸入只存在唯一答案,
思考:這道題因為是算接近值,而不是確定值,想用hash查找是辦不到的,只能老老實實的的來計算,如果暴力解決,則復雜度為O(n^3),這顯然會超時的,
突然覺得前面的算式不需要用哈希了,使用hash還需要考慮各種問題,
首先,對陣列進行排序,時間復雜度為O(nlogn),
設定兩個指標L和R,進行一個i從0-length-2的回圈,L的初始值指向i+1,R的初始值指向最右端,
用sum來記錄三值的大小,在這里sum=s[i]+s[L]+s[R],然后得到sum和target差值的絕對值,
如果這個差值絕對值小于原來的sum,則更新最接近三數,當sum值大于target時,則sum值為了減少要移動R左移;同理,小于時則時L右移,直到L=R時,這時移動n-i次,
接著按照這樣的道理進行n-2次回圈,最侄訓得最接近的三數,
這個演算法的數學證明可以參照11.承最多的水,使用的是數學排除法的思想,
17. 電話號碼的字母組合
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給定一個僅包含數字 2-9 的字串,回傳所有它能表示的字母組合,答案可以按 任意順序 回傳,
給出數字到字母的映射如下(與電話按鍵相同),注意 1 不對應任何字母,

思考:這題考察的是回溯法,題目是常考的題目,我下次一定要總結一下,因為時間復雜度是指數級,所以很容易超時,沒時間,我還有其他事要做,以后再自己總結下該題吧,
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