Zzhaozhao的刷算法之路-第二周

Zzhaozhao
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单调栈

每周一句：期待三分春意，更期待满分的自己

3.1.商品折扣后的最终价格

  1. 给你一个数组 prices ，其中 prices[i] 是商店里第 i 件商品的价格。商店里正在进行促销活动，如果你要买第 i 件商品，那么你可以得到与 prices[j] 相等的折扣，其中 j 是满足 j > i 且 prices[j] <= prices[i] 的 最小下标 ，如果没有满足条件的 j ，你将没有任何折扣。请你返回一个数组，数组中第 i 个元素是折扣后你购买商品 i 最终需要支付的价格。

  2. 示例

    示例 1：
输入：prices = [8,4,6,2,3]
输出：[4,2,4,2,3]
解释：
商品 0 的价格为 price[0]=8 ，你将得到 prices[1]=4 的折扣，所以最终价格为 8 - 4 = 4 。
商品 1 的价格为 price[1]=4 ，你将得到 prices[3]=2 的折扣，所以最终价格为 4 - 2 = 2 。
商品 2 的价格为 price[2]=6 ，你将得到 prices[3]=2 的折扣，所以最终价格为 6 - 2 = 4 。
商品 3 和 4 都没有折扣。
​
示例 2：
输入：prices = [1,2,3,4,5]
输出：[1,2,3,4,5]
解释：在这个例子中，所有商品都没有折扣。
​
示例 3：
输入：prices = [10,1,1,6]
输出：[9,0,1,6]

  3. 思路

    1. 新建一个栈作为中介，因为栈内只存递增或递减的数值

    2. 我们把数组的下标存入栈中，首先将0放入栈上

    3. 有三种情况：

      1. 栈中索引大于遍历到的数组：最终价格为栈索引的值 - 遍历的值
      2. 栈中索引小于遍历到的数组：将索引push到栈中
      3. 栈中索引等于遍历到的数组：最终价格为栈索引的值 - 遍历的值

  4. 代码实现

    class Solution {
    public int[] finalPrices(int[] prices) {
        int[] result = new int[prices.length];
        Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
        stack.push(0);
        for(int i = 1; i < prices.length; i++){
​
            if(prices[stack.peek()] < prices[i]){
                stack.push(i);
            }
​
            while(!stack.isEmpty() && prices[stack.peek()] >= prices[i]){
                result[stack.peek()] = prices[stack.peek()] - prices[i];
                stack.pop();
            }
​
            stack.push(i);
        }
​
        while(!stack.isEmpty()){
            result[stack.peek()] = prices[stack.peek()];
            stack.pop();
        }
       return result;
    }
}

3.3.每日温度

  1. 给定一个整数数组 temperatures ，表示每天的温度，返回一个数组 answer ，其中 answer[i] 是指对于第 i 天，下一个更高温度出现在几天后。如果气温在这之后都不会升高，请在该位置用 0 来代替。

  2. 示例：

    示例 1:
输入: temperatures = [73,74,75,71,69,72,76,73]
输出: [1,1,4,2,1,1,0,0]
​
示例 2:
输入: temperatures = [30,40,50,60]
输出: [1,1,1,0]
​
示例 3:
输入: temperatures = [30,60,90]
输出: [1,1,0]

  3. 思路：

    1. 新建一个栈作为中介，因为栈内只存递增或递减的数值

    2. 我们把数组的下标存入栈中，首先将0放入栈上

    3. 有三种情况：

      1. 栈中索引大于遍历到的数组：将索引push到栈中
      2. 栈中索引小于遍历到的数组：最终价格为栈索引 - 遍历的索引
      3. 栈中索引等于遍历到的数组：最终价格为栈索引 - 遍历的索引

  4. 代码实现：

    class Solution {
    public int[] dailyTemperatures(int[] temperatures) {
    int[] result = new int[temperatures.length];
        Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
        stack.push(0);
        for(int i = 1; i < temperatures.length; i++){
​
            if(temperatures[stack.peek()] > temperatures[i]){
                stack.push(i);
            }
​
            while(!stack.isEmpty() && temperatures[stack.peek()] < temperatures[i]){
                result[stack.peek()] = i  - stack.peek();
                stack.pop();
            }
​
            stack.push(i);
        }
​
        while(!stack.isEmpty()){
            result[stack.peek()] = 0;
            stack.pop();
        }
        return result;
    }
}

双指针

4.1有序数组的平方

  1. 给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums，返回 每个数字的平方 组成的新数组，要求也按 非递减顺序 排序。

  2. 示例：

    示例 1：
输入：nums = [-4,-1,0,3,10]
输出：[0,1,9,16,100]
解释：平方后，数组变为 [16,1,0,9,100]
排序后，数组变为 [0,1,9,16,100]
​
示例 2：
输入：nums = [-7,-3,2,3,11]
输出：[4,9,9,49,121]

  3. 思路：

    1. 创建一个数组用来接收

    2. 因为是非递减的数组，负数的平方可能比右边大所以插入新数组的顺序从数组最后开始

    3. 首先右指针平方和左指针对比

      1. 右大于左：将右放入数组，数组index--；右--；
      2. 左大于左：将左放入数组，数组index--；左++；

  4. 代码实现：

    class Solution {
    public int[] sortedSquares(int[] nums) {
        int[] reslut = new int[nums.length];
        int slow = 0;
        int fast = nums.length - 1;
        int index = nums.length - 1;
        while(slow <= fast){
             if(nums[slow] * nums[slow] < nums[fast] * nums[fast]){
                reslut[index] = nums[fast] * nums[fast];
                fast--;
                index--;
            }else{
                reslut[index] = nums[slow] * nums[slow];
                slow++;
                index--;
            }
        }
        return reslut;
    }
}

4.2.长度最小的子数组

  1. 给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 target 。 找出该数组中满足其总和大于等于 target 的长度最小的 子数组[numsl, numsl+1, ..., numsr-1, numsr] ，并返回其长度 。 如果不存在符合条件的子数组，返回 0 。

  2. 示例

    示例 1：
输入：target = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]
输出：2
解释：子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。
​
示例 2：
输入：target = 4, nums = [1,4,4]
输出：1
​
示例 3：
输入：target = 11, nums = [1,1,1,1,1,1,1,1]
输出：0

  3. 思路

    1. 滑动窗口，用一个for循环for循环的索引为快指针，新建一个慢指针
    2. 首先保存个sum 首先直接给sum赋值为慢指针的值，并且新建一个返回值为Int最大值
    3. 如果sum小于target：快指针++
    4. 如果sum大于等于target：判断返回的值 与 快慢指针相减 取最小值，并且把慢指针++，并且更新sum的值（减去慢指针对应的值）
    5. 最后返回res的最小值；

  4. 代码

    class Solution {
    public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
        int res = Integer.MAX_VALUE;
        int i = 0;
        int sum = 0;
        for(int j = 0; j < nums.length; j++){
            sum += nums[j];
            while(sum >= target){
                res = Math.min(res, (j - i + 1));
                sum -= nums[i++];  
            }
        }
        return res == Integer.MAX_VALUE ? 0 : res;
    }
}

5.1.移除链表元素

  1. 给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

  2. 示例：

    示例 1：
输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]
​
示例 2：
输入：head = [], val = 1
输出：[]
​
示例 3：
输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]

  3. 思路：

    1. 创建一个虚拟头节点
    2. 执行头节点，创建一个指针进行删除操作

  4. 代码

    /**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
       ListNode dummyHead = new ListNode(-1);
       dummyHead.next = head;
​
        ListNode cur = dummyHead;
        
        while(cur.next != null){
            if(cur.next.val == val){
                cur.next = cur.next.next;
            }else{
                cur = cur.next;
            }
        }
​
        return dummyHead.next;
    }
}

5.2.设计链表

  1. 你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。

    单链表中的节点应该具备两个属性：val 和 next 。val 是当前节点的值，next 是指向下一个节点的指针/引用。

    如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。

    实现 MyLinkedList 类：

    1. MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象。
    2. int get(int index) 获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效，则返回 -1 。
    3. void addAtHead(int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。
    4. void addAtTail(int val) 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。
    5. void addAtIndex(int index, int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中下标为 index 的节点之前。如果 index 等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果 index 比长度更大，该节点将 不会插入 到链表中。
    6. void deleteAtIndex(int index) 如果下标有效，则删除链表中下标为 index 的节点。

  2. 示例

    示例：
输入
["MyLinkedList", "addAtHead", "addAtTail", "addAtIndex", "get", "deleteAtIndex", "get"]
[[], [1], [3], [1, 2], [1], [1], [1]]
输出
[null, null, null, null, 2, null, 3]
​
解释
MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();
myLinkedList.addAtHead(1);
myLinkedList.addAtTail(3);
myLinkedList.addAtIndex(1, 2);    // 链表变为 1->2->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 2
myLinkedList.deleteAtIndex(1);    // 现在，链表变为 1->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 3
​

  3. 思路：最重要的就是虚拟头节点

  4. 代码：

    ​
class ListNode{
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(){};
    ListNode(int val){
        this.val = val;
    }
}
​
class MyLinkedList {
​
    int size;
    ListNode head;
​
    public MyLinkedList() {
        size = 0;
        head = new ListNode(0);
    }
    
    public int get(int index) {
       if(index < 0 || index > size - 1){
        return -1;
       }
       ListNode cur = head;
       for(int i = 0; i <= index; i++){
        cur = cur.next;
       }
​
       return cur.val;
    }
    
    public void addAtHead(int val) {
        ListNode newNode = new ListNode(val);
        newNode.next = head.next;
        head.next = newNode;
        size++;
    }
    
    public void addAtTail(int val) {
        ListNode tailNode = new ListNode(val);
        
        ListNode cur = head;
        while(cur.next != null){
            cur = cur.next;
        }
​
        cur.next = tailNode;
        size++;
    }
    
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > size) {
            return;
        }
        if (index < 0) {
            index = 0;
        }
​
        size++;
        ListNode cur = head;
        ListNode newNode = new ListNode(val);
        for(int i = 0; i < index; i++){
            cur = cur.next;
        }
​
        newNode.next = cur.next;
        cur.next = newNode;
        
    }
    
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if(index < 0 || index > size - 1){
            return;
        }
            
        size--;
        ListNode cur = head;
        for(int i = 0; i < index; i++){
            cur = cur.next;
        }
        cur.next = cur.next.next;
​
        
​
    }
}
​
/**
 * Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
 * MyLinkedList obj = new MyLinkedList();
 * int param_1 = obj.get(index);
 * obj.addAtHead(val);
 * obj.addAtTail(val);
 * obj.addAtIndex(index,val);
 * obj.deleteAtIndex(index);
 */
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