LeetCode刷题之贪心思想

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455. 分发饼干(Easy)

假设你是一位很棒的家长,想要给你的孩子们一些小饼干。但是,每个孩子最多只能给一块饼干。对每个孩子 i ,都有一个胃口值 gi ,这是能让孩子们满足胃口的饼干的最小尺寸;并且每块饼干 j ,都有一个尺寸 sj 。如果 sj >= gi ,我们可以将这个饼干 j 分配给孩子 i ,这个孩子会得到满足。你的目标是尽可能满足越多数量的孩子,并输出这个最大数值。

注意:

你可以假设胃口值为正。 一个小朋友最多只能拥有一块饼干。

示例 1:

输入: [1,2,3], [1,1]
输出: 1
解释:
你有三个孩子和两块小饼干,3个孩子的胃口值分别是:1,2,3。
虽然你有两块小饼干,由于他们的尺寸都是1,你只能让胃口值是1的孩子满足。
所以你应该输出1。

示例 2:

输入: [1,2], [1,2,3]
输出: 2
解释:
你有两个孩子和三块小饼干,2个孩子的胃口值分别是1,2。
你拥有的饼干数量和尺寸都足以让所有孩子满足。
所以你应该输出2.

解法:这是一道典型的贪心思想,首先看题:一堆饼干,一群孩子,每个孩子至多一块,那么很容易就能想到将两个数组分别排序,遍历数组,先满足胃口小的孩子,然后满足胃口大的,直到不能满足为止。

class Solution {
    public int findContentChildren(int[] g, int[] s) {
        //将两个数组排序
        Arrays.sort(g); 
        Arrays.sort(s);
        //准备两个指针
        int gi = 0;
        int si = 0;
        while(gi < g.length && si < s.length){
            //如果能满足,就gi++,si++
            if(g[gi] <= s[si]){
                gi++;
            }
            si++; //孩子胃口不能满足的话,si++
        }
        return gi;
    }
}

435. 无重叠区间(Medium)

给定一个区间的集合,找到需要移除区间的最小数量,使剩余区间互不重叠。

注意: 可以认为区间的终点总是大于它的起点。区间 [1,2] 和 [2,3] 的边界相互“接触”,但没有相互重叠。

示例 1:

输入: [ [1,2], [2,3], [3,4], [1,3] ]
输出: 1 解释: 移除 [1,3] 后,剩下的区间没有重叠。

示例 2:

输入: [ [1,2], [1,2], [1,2] ]
输出: 2
解释: 你需要移除两个 [1,2] 来使剩下的区间没有重叠。

示例 3:

输入: [ [1,2], [2,3] ]
输出: 0
解释: 你不需要移除任何区间,因为它们已经是无重叠的了。

解法:此题与一道排课的题目类似,排课是要求在一段时间内最多能够排几节课。此题是给定n个区间,然后求最少删除几个区间使剩下的区间互不重叠。也是比较典型的贪心题目,要想删除区间最少,即剩下的区间最多,那么每个区间结束要尽可能早。

class Solution {
    public int eraseOverlapIntervals(int[][] intervals) {
        if (intervals == null || intervals.length == 0) {
            return 0;
        }

        //自定义比较器,按照结束时间最早来排序
        Arrays.sort(intervals, new Comparator<int[]>() {
            @Override
            public int compare(int[] o1, int[] o2) {
                return o1[1] - o2[1];
            }
        });

        int count = 1; //设置为1是因为如果只有一个区间就刚好不用删
        int end = intervals[0][1];
        for (int i = 1; i < intervals.length; i++) {
            //如果下一个区间的开始与上一个区间的结尾有重合,跳到下一个区间
            if (intervals[i][0] < end) {
                continue;
            }
            count++;
            end = intervals[i][1]; //更新区间尾
        }
        return intervals.length - count;
    }
}

452. 用最少数量的箭引爆气球(Medium)

在二维空间中有许多球形的气球。对于每个气球,提供的输入是水平方向上,气球直径的开始和结束坐标。由于它是水平的,所以y坐标并不重要,因此只要知道开始和结束的x坐标就足够了。开始坐标总是小于结束坐标。平面内最多存在104个气球。

一支弓箭可以沿着x轴从不同点完全垂直地射出。在坐标x处射出一支箭,若有一个气球的直径的开始和结束坐标为 xstart,xend, 且满足  xstart ≤ x ≤ xend,则该气球会被引爆。可以射出的弓箭的数量没有限制。 弓箭一旦被射出之后,可以无限地前进。我们想找到使得所有气球全部被引爆,所需的弓箭的最小数量。

Example:

输入:
[[10,16], [2,8], [1,6], [7,12]]
输出: 2

解释:
对于该样例,我们可以在x=6(射爆[2,8],[1,6]两个气球)和 x = 11(射爆另外两个气球)。

题解:跟上题基本一样,也是相当于求不重叠区间的个数,将数组按照气球结束的x值排序,count初始值为1,因为有气球的时候最少都要射一箭,接着遍历数组,跟前一个区间重叠的count不变,遇到不重叠的就加一。

class Solution {
    public int findMinArrowShots(int[][] points) {
        if (points == null || points.length == 0) {
            return 0;
        }

        //自定义比较器,按照结束时间最早来排序
        Arrays.sort(points, new Comparator<int[]>() {
            @Override
            public int compare(int[] o1, int[] o2) {
                return o1[1] - o2[1];
            }
        });

        int count = 1; //设置为1是因为如果只有一个区间就刚好不用删
        int end = points[0][1];
        for (int i = 1; i < points.length; i++) {
            //如果下一个区间的开始与上一个区间的结尾有重合,跳到下一个区间
            if (points[i][0] <= end) {
                continue;
            }
            count++;
            end = points[i][1]; //更新区间尾
        }
        return count;
    }
}

406根据身高重建队列(Medium)

假设有打乱顺序的一群人站成一个队列。每个人由一个整数对(h,k)表示,其中h是这个人的身高,k是排在这个人前面且身高大于或等于h的人数。 编写一个算法来重建这个队列。

注意: 总人数少于1100人。

示例

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

class Solution {
    public int[][] reconstructQueue(int[][] people) {
        if (people == null || people.length == 0){
            return new int[0][0];
        }
        Arrays.sort(people, new Comparator<int[]>() {
            @Override
            public int compare(int[] o1, int[] o2) {
                return o1[0] == o2[0] ? o1[1] - o2[1] : o2[0] - o1[0];
            }
        });
        List<int[]> queue = new ArrayList<>();
        for (int[] p : people) {
            queue.add(p[1], p);
        }
        return queue.toArray(new int[queue.size()][]);
    }
}

121. 买卖股票的最佳时机(Easy)

给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 i 天的价格。 如果你最多只允许完成一笔交易(即买入和卖出一支股票),设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。 注意你不能在买入股票前卖出股票。

示例 1:

输入: [7,1,5,3,6,4]
输出: 5
解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出,最大利润 = 6-1 = 5 。 注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格。

示例 2:

输入: [7,6,4,3,1]
输出: 0
解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

解法一:暴力循环,直接循环每天买入的股票所能获得的最大利润,然后求出最大利润

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        if(prices == null || prices.length == 0){
            return 0;
        }
        int[] results = new int[prices.length];
        //每天的买入价格
        for(int i = 0; i < prices.length; i++){
            int max = 0;
            //买入之后卖出获得的最大利润
            for(int j = i; j < prices.length; j++){
                int tmp = prices[j] - prices[i];
                max = max >= tmp ? max : tmp;
            }
            results[i] = max;
        }
        Arrays.sort(results);
        return results[results.length - 1];
    }
}

解法二:要获得最大利润,那么就要以最低价格买入,最高价格卖出,则可以用一个变量记录一个前面的最低价格,将这个价格作为买入价格,当前价格作为卖出价格,判断当前利润是否最大,只需要遍历一次数组就可以。

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        if(prices == null || prices.length == 0){
            return 0;
        }
        int min = prices[0];
        int result = 0;
        for(int i = 1; i < prices.length; i++){
            min = min <= prices[i] ? min : prices[i];
            int tmp = prices[i] - min;
            result = result >= tmp ? result : tmp;
        }
        return result;
    }
}

122. 买卖股票的最佳时机 II(Easy)

给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 i 天的价格。
设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票)。
注意:你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)。

示例 1:

输入: [7,1,5,3,6,4]
输出: 7
解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 3 天(股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。随后,在第 4 天(股票价格 = 3)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3 。

示例 2:

输入: [1,2,3,4,5]
输出: 4
解释: 在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。 注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票,之后再将它们卖出。 因为这样属于同时参与了多笔交易,你必须在再次购买前出售掉之前的股票。

示例 3:

输入: [7,6,4,3,1]
输出: 0
解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

解法:可以多次买卖的话,那么只要今天的价格高于昨天的价格就卖

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int result = 0;
        for(int i = 1; i < prices.length; i++){
            if(prices[i] > prices[i - 1]){
                result += (prices[i] - prices[i - 1]);
            }
        }
        return result;
    }
}

605. 种花问题(Easy)

假设你有一个很长的花坛,一部分地块种植了花,另一部分却没有。可是,花卉不能种植在相邻的地块上,它们会争夺水源,两者都会死去。

给定一个花坛(表示为一个数组包含0和1,其中0表示没种植花,1表示种植了花),和一个数 n 。能否在不打破种植规则的情况下种入 n 朵花?能则返回True,不能则返回False。

示例 1:

输入: flowerbed = [1,0,0,0,1], n = 1
输出: True

示例 2:

输入: flowerbed = [1,0,0,0,1], n = 2
输出: False

注意:
数组内已种好的花不会违反种植规则。 输入的数组长度范围为 [1, 20000]。 n 是非负整数,且不会超过输入数组的大小。

解法一:直接遍历花池,如果当前地块为0,且满足前后都为0,那么count++,最后判断count跟n的大小

class Solution {
    public boolean canPlaceFlowers(int[] flowerbed, int n) {
        if(n == 0){
            return true;
        }
        int count = 0;
        for(int i = 0; i < flowerbed.length; i++){
            if(flowerbed[i] == 1){
                continue;
            }
            int pre = i == 0 ? 0 : flowerbed[i - 1];
            int next = i == flowerbed.length - 1 ? 0 : flowerbed[i + 1];
            if (pre == 0 && next == 0) {
                count++;
                flowerbed[i] = 1;
            }
        }
        return count >= n;
    }
}

解法二:为了不特殊处理首末位置,直接先在首尾各加了一个0,然后就三个三个的来遍历,如果找到了三个连续的0,那么n自减1,i自增1,这样相当于i一下向后跨了两步。(这个得满足给定的不是数组,而是列表,不然无法在头尾加0)


392.判断子序列(Easy)

给定字符串 s 和 t ,判断 s 是否为 t 的子序列。 你可以认为 s 和 t 中仅包含英文小写字母。字符串 t 可能会很长(长度 ~= 500,000),而 s 是个短字符串(长度 <=100)。 字符串的一个子序列是原始字符串删除一些(也可以不删除)字符而不改变剩余字符相对位置形成的新字符串。(例如,"ace"是"abcde"的一个子序列,而"aec"不是)。

示例 1:

s = "abc", t = "ahbgdc"
返回 true.

示例 2:

s = "axc", t = "ahbgdc"
返回 false.

后续挑战 :
如果有大量输入的 S,称作S1, S2, ... , Sk 其中 k >= 10亿,你需要依次检查它们是否为 T 的子序列。在这种情况下,你会怎样改变代码?

题解:使用指针si,开始遍历,最后比较si和s的长度

class Solution {
    public boolean isSubsequence(String s, String t) {
        int si = 0;
        for (int i = 0; i < t.length() && si < s.length(); i++){
            if (s.charAt(si) == t.charAt(i)){
                si++;
            }
        }
        return si == s.length();
    }
    //后续挑战没做出来
}

665. 非递减数列(Easy)

给定一个长度为 n 的整数数组,你的任务是判断在最多改变 1 个元素的情况下,该数组能否变成一个非递减数列。 我们是这样定义一个非递减数列的: 对于数组中所有的 i (1 <= i < n),满足 array[i] <= array[i + 1]。

示例 1:

输入: [4,2,3]
输出: True
解释: 你可以通过把第一个4变成1来使得它成为一个非递减数列。

示例 2:

输入: [4,2,1]
输出: False
解释: 你不能在只改变一个元素的情况下将其变为非递减数列。

说明:  n 的范围为 [1, 10,000]。

题解:题目给了一个数组,让我们至多改变一个数字,使这个数组成为非递减数组,题目给的例子太少,如下的三分例子,第一个需要将4变成2,第二个需要将4变成-1,第三个需要将2变成4,可以得出规律如下:

  1. 优先考虑令 nums[i - 1] = nums[i],因为如果修改 nums[i] = nums[i - 1] 的话,那么 nums[i] 这个数会变大,就有可能比 nums[i + 1] 大,从而影响了后续操作。还有一个比较特别的情况就是 nums[i] < nums[i - 2],修改 nums[i - 1] = nums[i] 不能使数组成为非递减数组,只能修改 nums[i] = nums[i - 1]。
  2. 遇到当前数nums[cur]小于前一个数的时候,(1)如果nums[cur - 2]不存在,那么nums[cur - 1] = nums[cur];(2)如果nums[cur - 2]存在,且nums[cur - 2] < nums[cur],那么nums[cur - 1] = nums[cur];(3)如果nums[cur - 2]存在,且nums[cur - 2] > nums[cur],那么nums[cur] = nums[cur - 1]

4,2,3

-1,4,2,3

2,3,3,2,4

class Solution {
    public boolean checkPossibility(int[] nums) {
        int cnt = 0;
        for (int i = 1; i < nums.length && cnt < 2; i++) {
            if (nums[i] >= nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            cnt++;
            if (i - 2 >= 0 && nums[i - 2] > nums[i]) {
                nums[i] = nums[i - 1];
            } else {
                nums[i - 1] = nums[i];
            }
        }
        return cnt <= 1;
    }
}

53.最大子序和(Easy)

给定一个整数数组 nums ,找到一个具有最大和的连续子数组(子数组最少包含一个元素),返回其最大和。

示例:

输入: [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4],
输出: 6
解释: 连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大,为 6。

进阶:

如果你已经实现复杂度为 O(n) 的解法,尝试使用更为精妙的分治法求解。

解法:准备两个变量curSum和maxSum,遍历数组,curSum用来存储当前的最大值(curSum+nums[i]和nums[i]中的最大值),maxSum用来存储最大值,最后返回maxSum

class Solution {
    public int maxSubArray(int[] nums) {
        int maxSum = Integer.MIN_VALUE, curSum = 0;
        for (int num : nums) {
            curSum = Math.max(curSum + num, num);
            maxSum = Math.max(maxSum, curSum);
        }
        return maxSum;
    }
}

763. 划分字母区间(Medium)

字符串 S 由小写字母组成。我们要把这个字符串划分为尽可能多的片段,同一个字母只会出现在其中的一个片段。返回一个表示每个字符串片段的长度的列表。

示例 1:

输入: S = "ababcbacadefegdehijhklij"
输出: [9,7,8]
解释:
划分结果为 "ababcbaca", "defegde", "hijhklij"。 每个字母最多出现在一个片段中。 像 "ababcbacadefegde", "hijhklij" 的划分是错误的,因为划分的片段数较少。

注意:

S的长度在[1, 500]之间。
S只包含小写字母'a'到'z'。

题解:这道题让我们把一个字符串尽可能地分多几个片段,而且同一字母只出现在一个片段,那么某个字母的最后一个也是在同个片段中,这道题就变成了找到每个片段的结尾字母是哪个。我们可以用HashMap建立字母与其结尾位置的映射关系,然后准备两个变量start和end,遍历字符串,更新遍历到的字母的end,当i==end的时候就找到了一个片段的结尾,此时将当前长度加入结果集。

class Solution {
    public List<Integer> partitionLabels(String S) {
    
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        if(S == null){
            return res;
        }
        
        //准备两个变量
        int start = 0;
        int end = 0;
        
        //建立映射关系
        HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();
        for(int i = 0; i < S.length(); i++){
            map.put(S.charAt(i), i);
        }
        
        for(int i = 0; i < S.length(); i++){
            end = Math.max(end, map.get(S.charAt(i)));
            if(end == i){
                res.add(end - start + 1);
                start = end + 1;
            }
        }
        return res;
    }
}