🔥 代码随想录笔记-哈希表篇

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1.有效的字母异位词

242. 有效的字母异位词

给定两个字符串 s 和 t ,编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。

注意:若 s 和 t 中每个字符出现的次数都相同,则称 s 和 t 互为字母异位词。

示例1

输入: s = "anagram", t = "nagaram"
输出: true

示例2

输入: s = "rat", t = "car"
输出: false

思路

解法一:非常暴力的方法,使用两个map,分别存储两个字符串,然后比较两个map的key和value是否相等。
解法二:对解法一进行优化,题目中“判断 t 是否是 s 的字母异位词”,在本题中只需要定义一个map,将存储s的字符串。在逐个遍历t的过程中,保证t的k在s中存在,并且值是非0即可。
解法三:本题有个潜在的条件:字母构成的字符串,因此我们可以考虑大小确定的数组充当map。数组相对于map,节省空间。通过(-'a')方式

解法一

func isAnagram(s string, t string) bool { 
    smap:=make(map[byte]int)
    tmap:=make(map[byte]int)
    for i:=0;i<len(s);i++{
        smap[s[i]]++
    }
    for i:=0;i<len(t);i++{
        tmap[t[i]]++
    }
    for k,v:=range smap{
        if tmap[k]!=v{
            return false
        }
    }
    for k,v:=range tmap{
        if smap[k]!=v{
            return false
        }
    }
    return true
}

解法二

func isAnagram(s string, t string) bool {
    if len(s)>len(t){
        return false
    }
    hashMap:=make(map[byte]int)
    for i:=0;i<len(s);i++{
        hashMap[s[i]]++
    }
    for i:=0;i<len(t);i++{ // 逐个遍历t,判断key存在且value非0,直至遍历结束
        if v,ok:=hashMap[t[i]];v>=1 && ok {
            hashMap[t[i]]--
        }else{
            return false
        }
    }
    return true
}

解法三

func isAnagram(s string, t string) bool {
    num:=[26]int{} // 定义一个数组叫做num用来上记录字符串s里字符出现的次数。因为字符a到字符z的ASCII是26个连续的数值,所以字符a映射为下标0,相应的字符z映射为下标25。
    for _,v:=range s{
        num[v-rune('a')]++ // 通过v-rune('a')的方式找到在长度为26数组中的相对位置
    }
    for _,v:=range t{
        num[v-rune('a')]-- // 通过减法的方式,查看t中的字符是否在s中都存在
    }
    return num==[26]int{} // 根据数组是否为空判断字母异位词
}

相关题目

383. 赎金信

给你两个字符串:ransomNote 和 magazine ,判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成。

如果可以,返回 true ;否则返回 false 。

magazine 中的每个字符只能在 ransomNote 中使用一次。

示例1

输入: ransomNote = "a", magazine = "b"
输出: false

示例2

输入: ransomNote = "aa", magazine = "ab"
输出: false

思路

这个题目和上述242题很类似,同样可使用上述的两种方法解决。

解法一

func canConstruct(ransomNote string, magazine string) bool {
    exits:=make(map[byte]int) // 用map存储magazine的字符
    for i:=0;i<len(magazine);i++{
        exits[magazine[i]]++
    }
    for i:=0;i<len(ransomNote);i++{
        if v,ok:=exits[ransomNote[i]];v>=1 && ok{
            exits[ransomNote[i]]--
        }else{
            return false
        }
    }
    return true
}

解法二

func canConstruct(ransomNote string, magazine string) bool {
    grams:=[26]int{} // 用数组存储magazine的字符
    for _,v:=range magazine{
        grams[v-rune('a')]++
    }
    for _,v:=range ransomNote{
        grams[v-rune('a')]--
        if grams[v-rune('a')]<0{
            return false
        }
    }
    return true
}

49. 字母异位词分组

给你一个字符串数组,请你将 字母异位词 组合在一起。可以按任意顺序返回结果列表。

字母异位词 是由重新排列源单词的字母得到的一个新单词,所有源单词中的字母通常恰好只用一次。

示例1

输入: strs = ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]
输出: [["bat"],["nat","tan"],["ate","eat","tea"]]

示例2

输入: strs = [""]
输出: [[""]]

思路

题目中“字母异位词组合在一起”,互为字母异位词的两个字符串包含的字母相同。
对两个字符串分别进行排序之后得到的字符串一定是相同的。
故本题将将排序之后的字符串作为map的key。map的key所对应的value为同字母异位词的列表。

解法

func groupAnagrams(strs []string) [][]string {
    res:=[][]string{}
    grams:=map[string][]string{}
    for i:=0;i<len(strs);i++{
        temp:=[]byte(strs[i])
        sort.Slice(temp,func(k,j int)bool{ // 字母异位词排序后,结果应该是相同的
            return temp[k]<temp[j]
        })
        grams[string(temp)]=append(grams[string(temp)],strs[i])
    }
    for _,v:=range grams{
        res=append(res,v) // map的value为同为字母异位词的结果列表
    }
    return res
}

438. 找到字符串中所有字母异位词

给定两个字符串 s 和 p,找到 s 中所有 p 的 异位词 的子串,返回这些子串的起始索引。不考虑答案输出的顺序。

异位词 指由相同字母重排列形成的字符串(包括相同的字符串)。

示例1

输入: s = "cbaebabacd", p = "abc"
输出: [0,6]
解释:
起始索引等于 0 的子串是 "cba", 它是 "abc" 的异位词。
起始索引等于 6 的子串是 "bac", 它是 "abc" 的异位词。

示例2

输入: s = "abab", p = "ab"
输出: [0,1,2]
解释:
起始索引等于 0 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的异位词。
起始索引等于 1 的子串是 "ba", 它是 "ab" 的异位词。
起始索引等于 2 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的异位词。

思路

题目中“找到s中所有p的异位词的子串”,涉及到子串问题,通常可以想到使用滑动窗口方法解决。

解法

func findAnagrams(s string, p string) []int {
    pmap:=make(map[byte]int)
    for i:=0;i<len(p);i++{
        pmap[p[i]]++
    }
    left:=0
    smap:=make(map[byte]int)
    match:=0
    res:=[]int{}
    for i:=0;i<len(s);i++{
        //扩张滑动窗口
        smap[s[i]]++
        //窗口内数据更新
        if  _,ok:=pmap[s[i]];ok{
            if smap[s[i]]==pmap[s[i]]{
                match++
            }
            if match==len(pmap){
                res=append(res,left)
            }
        }
        //缩小滑动窗口
        for i-left+1>=len(p){
            if _,ok:=pmap[s[left]];ok && smap[s[left]]==pmap[s[left]]{
                match--
            }
            smap[s[left]]--
            left++
        }
    }
    return res
}

567. 字符串的排列

给定两个字符串 s 和 p,找到 s 中所有 p 的 异位词 的子串,返回这些子串的起始索引。不考虑答案输出的顺序。

异位词 指由相同字母重排列形成的字符串(包括相同的字符串)。给你两个字符串 s1 和 s2 ,写一个函数来判断 s2 是否包含 s1 的排列。如果是,返回 true ;否则,返回 false 。

换句话说,s1 的排列之一是 s2 的 子串 。

示例1

输入: s1 = "ab" s2 = "eidbaooo"
输出: true
解释: s2 包含 s1 的排列之一 ("ba").

示例2

输入: s1= "ab" s2 = "eidboaoo"
输出: false

思路

1.题目中“找到s中所有p的异位词的子串”,涉及到子串问题,通常可以想到使用滑动窗口方法解决。
2.异位词考虑map
3.题目中“s2是否包含s1的排列”,因此需要维护的滑动窗口大小是s1的长度。
4.滑动窗口三要素:4.1 扩充滑动窗口:右指针右移,s2map[s2[i]]++;4.2 更新滑动窗口数据:检查窗口内数据是否已经满足异位词子串的条件,更新当前的窗口内各类字符的个数; 4.3 缩小滑动窗口:i-left+1>=len(s1),一旦满足上述条件,则左移滑动窗口。

解法

func checkInclusion(s1 string, s2 string) bool {
    s1map:=make(map[byte]int)
    for i:=0;i<len(s1);i++{
        s1map[s1[i]]++
    }
    s2map:=make(map[byte]int)
    left:=0
    match:=0 // 异位词种类数目
    for i:=0;i<len(s2);i++{
        // 扩张滑动窗口
        s2map[s2[i]]++
        // 更新窗口内数据
        if _,ok:=s1map[s2[i]];ok{
            if s1map[s2[i]]==s2map[s2[i]]{ // 异位词考虑各类数的个数
                match++
            }
            if match==len(s1map){ // 如果各种类的数据数目一样,则返回true
                return true
            }
        }
        // 缩小滑动窗口
        for i-left+1>=len(s1){
            if _,ok:=s1map[s2[left]];ok && s1map[s2[left]]==s2map[s2[left]]{ // 左指针的数据正好了异位词中的一个,则种类数减一
                match--
            }
            s2map[s2[left]]--
            left++
        }
    }
    return false
}

3. 无重复字符的最长子串

给定一个字符串 s ,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: s = "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: s = "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。

思路

1.题目中“不含有重复字符的最长子串的长度”,子串说明可以考虑滑动窗口解决。
2.“无重复”,考虑使用map。
3.滑动窗口三要素:3.1 扩张滑动窗口:map扩充,smap[s[i]]++;3.2 更新滑动窗口数据:滑动窗口始终保持无重复字符串,因此maxValue=max(maxValue,i-left+1);3.3 缩小滑动窗口:只要smap[s[i]]>1,说明在当前的字符串中有重复的字符串出现,不断右移左指针,直到当前字符串无重复。

解法

func lengthOfLongestSubstring(s string) int {
    smap:=make(map[byte]int)
    left:=0
    maxValue:=math.MinInt64
    for i:=0;i<len(s);i++{
        // 扩张滑动窗口
        smap[s[i]]++ // 右指针,扩充
        // 缩小滑动窗口
        for smap[s[i]]>1{ // 始终维持窗口内数据无重复
            smap[s[left]]--  
            if smap[s[left]]==0{
                delete(smap,s[left])
            }
            left++ // 右移左指针,直到无重复
        }
        // 更新滑动窗口内数据
        maxValue=max(maxValue,i-left+1)

    }
    if maxValue==math.MinInt64{
        return 0
    }
    return maxValue
}

func max(a,b int)int{
    if a>b{
        return a
    }
    return b
}

2.两个数组的交集

349. 两个数组的交集

给定两个数组 nums1 和 nums2 ,返回 它们的交集 。输出结果中的每个元素一定是 唯一 的。我们可以 不考虑输出结果的顺序 。

示例1

输入: nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出: [2]

示例2

输入: nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出: [9,4]
解释: [4,9] 也是可通过的

思路

输出结果中的每个元素一定是唯一的,也就是说输出的结果的去重的, 同时可以不考虑输出结果的顺序,因此可以考虑使用map。

解法

func intersection(nums1 []int, nums2 []int) []int {
    res:=[]int{}
    map1:=make(map[int]struct{})
    for i:=0;i<len(nums1);i++{
        map1[nums1[i]]=struct{}{} // key存储nums1的数据类别
    }
    for i:=0;i<len(nums2);i++{
        if _,ok:=map1[nums2[i]];ok{ 
            res=append(res,nums2[i])
            delete(map1,nums2[i]) // 为了去重,考虑nums2中存在重复数据
        }
    }
    return res
}

相关题目

350. 两个数组的交集 II

给你两个整数数组 nums1 和 nums2 ,请你以数组形式返回两数组的交集。返回结果中每个元素出现的次数,应与元素在两个数组中都出现的次数一致(如果出现次数不一致,则考虑取较小值)。可以不考虑输出结果的顺序。

示例1

输入: nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出: [2,2]

示例2

输入: nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出: [4,9]

思路

和上述题目类似,区别在于返回结果是未去重的。

解法

func intersect(nums1 []int, nums2 []int) []int {
    res:=[]int{}
    map1:=make(map[int]int)
    for i:=0;i<len(nums1);i++{
        map1[nums1[i]]++
    }
    for i:=0;i<len(nums2);i++{
        if v,ok:=map1[nums2[i]];ok && v>0{
            res=append(res,nums2[i])
            map1[nums2[i]]-- // 返回结果无需去重
        }
    }
    return res
}

3.快乐数

202. 快乐数

编写一个算法来判断一个数 n 是不是快乐数。

「快乐数」 定义为:

对于一个正整数,每一次将该数替换为它每个位置上的数字的平方和。 然后重复这个过程直到这个数变为 1,也可能是无限循环 但始终变不到 1。 如果这个过程 结果为 1,那么这个数就是快乐数。 如果 n 是 快乐数 就返回 true ;不是,则返回 false 。

示例1

输入: n = 19
输出: true
解释: 12 + 92 = 82
82 + 22 = 68
62 + 82 = 100
12 + 02 + 02 = 1

示例2

输入: n = 2
输出: false

思路

1.“无限循环”说明,可能是求和的过程中,sum会重复出现!!!
2.判断一个数据是否重复出现,考虑map

解法

func isHappy(n int) bool {
    sumMap:=make(map[int]bool)
    for n!=1 && !sumMap[n]{
        sumMap[n]=true
        n=getSum(n)
    }
    return n==1 // 如果已经出现过且n不等于1,则返回false
}

func getSum(n int)int{ // 求各位数的平方和
    sum:=0
    for n>0 {
        sum=sum+(n%10)*(n%10)
        n=n/10
    }
    return sum
}

4.两数之和

1. 两数之和

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target,请你在该数组中找出 和为目标值 target  的那 两个 整数,并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

你可以按任意顺序返回答案。

示例1

输入:nums = [2,7,11,15], target = 9
输出:[0,1]
解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,返回 [0, 1]

示例2

输入: nums = [3,2,4], target = 6
输出: [1,2]

思路

1.最暴力的方法是双层循环。
2.换个角度想:a+b==target,找到满足和为target的a,也可以求target-b是否存在。
3.结果是返回索引,因此定义map ,map是一种key value的存储结构,可以用key保存数值,用value在保存数值所在的下标。

解法

func twoSum(nums []int, target int) []int {
    numsMap:=make(map[int]int)
    for i:=0;i<len(nums);i++{
        if v,ok:=numsMap[target-nums[i]];ok && v!=i{ // 防止同一个数被重复使用
            return []int{v,i}
        }
        numsMap[nums[i]]=i
    }
    return []int{}
}

5.四数相加

454. 四数相加 II

给你四个整数数组 nums1、nums2、nums3 和 nums4 ,数组长度都是 n ,请你计算有多少个元组 (i, j, k, l) 能满足:

0 <= i, j, k, l < n nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0

示例1

输入:nums = [2,7,11,15], target = 9
输出:[0,1]
解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,返回 [0, 1] 。输入:nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2]
输出:2
解释:
两个元组如下:
1. (0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
2. (1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0

示例2

输入: nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
输出: 1

思路

1.最暴力的方法是四层循环,但是超时。因此考虑降复杂度。
2.本题中求满足a+b+c+d==0a,b,c,d. 换个角度想:a+b+c+d==0,也可以求(a+b)+c+d==0是否存在满足条件的(a+b)和c,d。

解法

func fourSumCount(nums1 []int, nums2 []int, nums3 []int, nums4 []int) int {
    count:=0 // 统计次数
    numsMap:=make(map[int]int)
    for i:=0;i<len(nums1);i++{
        for j:=0;j<len(nums2);j++{
            numsMap[nums1[i]+nums2[j]]++
        }
    }
    for k:=0;k<len(nums3);k++{
        for l:=0;l<len(nums4);l++{
            target:=nums3[k]+nums4[l]
            if v,ok:=numsMap[-target];ok{
                count=count+v
            }
        }
    }
    return count
}

6.四数相加II

454. 四数相加 II

给你四个整数数组 nums1、nums2、nums3 和 nums4 ,数组长度都是 n ,请你计算有多少个元组 (i, j, k, l) 能满足:

0 <= i, j, k, l < n nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0

示例1

输入:nums = [2,7,11,15], target = 9
输出:[0,1]
解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,返回 [0, 1] 。输入:nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2]
输出:2
解释:
两个元组如下:
1. (0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
2. (1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0

示例2

输入: nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
输出: 1

思路

1.最暴力的方法是四层循环,但是超时。因此考虑降复杂度。
2.本题中求满足a+b+c+d==0a,b,c,d. 换个角度想:a+b+c+d==0,也可以求(a+b)+c+d==0是否存在满足条件的(a+b)和c,d。

解法

func fourSumCount(nums1 []int, nums2 []int, nums3 []int, nums4 []int) int {
    count:=0 // 统计次数
    numsMap:=make(map[int]int)
    for i:=0;i<len(nums1);i++{
        for j:=0;j<len(nums2);j++{
            numsMap[nums1[i]+nums2[j]]++
        }
    }
    for k:=0;k<len(nums3);k++{
        for l:=0;l<len(nums4);l++{
            target:=nums3[k]+nums4[l]
            if v,ok:=numsMap[-target];ok{
                count=count+v
            }
        }
    }
    return count
}

7.赎金信

383. 赎金信

给你两个字符串:ransomNote 和 magazine ,判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成。

如果可以,返回 true ;否则返回 false 。

magazine 中的每个字符只能在 ransomNote 中使用一次。

示例1

输入: ransomNote = "a", magazine = "b"
输出: false

示例2

输入: ransomNote = "aa", magazine = "ab"
输出: false

思路

思路见上方。

解法

func canConstruct(ransomNote string, magazine string) bool {
    grams:=[26]int{}
    for _,v:=range magazine{
        grams[v-rune('a')]++
    }
    for _,v:=range ransomNote{
        grams[v-rune('a')]--
        if grams[v-rune('a')]<0{
            return false
        }
    }
    return true
}

8.三数之和

15. 三数之和

给你一个包含 n 个整数的数组 nums,判断 nums 中是否存在三个元素 a,b,c ,使得 a + b + c = 0 ?请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。

注意:答案中不可以包含重复的三元组。

示例1

输入: nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出: [[-1,-1,2],[-1,0,1]]

示例2

输入: nums = []
输出: []

思路

1.两层for循环就可以确定ab的数值了,可以使用map来确定 0-(a+b) 是否在数组里出现过,其实这个思路是正确的,但是题目中说的不可以包含重复的三元组。把符合条件的三元组放进列表中,然后再去重,这样是非常费时的,很容易超时。
2.因此,在本题考虑使用双指针和排序去重,在本题中求a+b+c=0,定义双向指针leftright,即a=nums[i],
b=nums[left],c=nums[right]

解法

func threeSum(nums []int) [][]int {
    res:=[][]int{}
    sort.Ints(nums) // 排序,方便去重
    for i:=0;i<=len(nums)-3;i++{
        if i>0 && nums[i]==nums[i-1]{ // 去重
            continue
        }
        left:=i+1
        right:=len(nums)-1
        for left<right{
            if nums[i]+nums[left]+nums[right]==0{
                res=append(res,[]int{nums[i],nums[left],nums[right]})
                left++
                right--
                // 结果层去重测试
                for left<right && nums[left]==nums[left-1]{ // 去重,可能当前的left和left-1一样
                    left++
                }
                for left<right && nums[right]==nums[right+1]{// 去重,可能当前的right和right+1一样
                    right--
                }
            }else if nums[i]+nums[left]+nums[right]<0{
                left++
            }else{
                right--
            }
        }
    }
    return res
}

8.四数之和

18. 四数之和

给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ,和一个目标值 target 。请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]] (若两个四元组元素一一对应,则认为两个四元组重复):

0 <= a, b, c, d < n a、b、c 和 d 互不相同 nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target 你可以按 任意顺序 返回答案 。

示例1

输入: nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出: [[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]

示例2

输入: nums = [2,2,2,2,2], target = 8
输出: [[2,2,2,2]]

思路

1.三层for循环就可以确定a,b,c的数值了,可以使用map来确定 0-(a+b+c) 是否在数组里出现过,其实这个思路是正确的,但是题目中说的不可以包含重复的四元组。把符合条件的四元组放进列表中,然后再去重,这样是非常费时的,很容易超时。
2.因此,在本题考虑使用双指针和排序去重,在本题中求a+b+c+d=0,定义双向指针leftright,即a=nums[i],
b=nums[j],c=nums[left],d=nums[right]

解法

func fourSum(nums []int, target int) [][]int {
    sort.Ints(nums) // 排序,方便去重
    res:=[][]int{}
    for i:=0;i<=len(nums)-4;i++{
        if i>0 && nums[i]==nums[i-1]{ 
            continue
        }
        for j:=i+1;j<=len(nums)-3;j++{
            if j>i+1 && nums[j]==nums[j-1]{
                continue
            }
            left:=j+1
            right:=len(nums)-1
            for left<right{
                    if nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right]==target{
                    res=append(res,[]int{nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]})
                    left++
                    right--
                    for left<right && nums[left]==nums[left-1]{
                        left++
                    }
                    for left<right && nums[right]==nums[right+1]{
                        right--
                    }
                }else if nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right]<target{
                    left++
                }else{
                    right--
                }
           }
        }
    }
    return res
}