【爆刷力扣-哈希表】利用map做哈希映射

【leetcode 350】两个数组的交集Ⅱ

class Solution {
public:
    vector<int> intersect(vector<int>& num1, vector<int>& num2) {
        unordered_map<int,int> m;
        for(int num : num1){
            m[num]++;
        }
        vector<int> res;
        for(int num : num2){
            if(m[num]){
                m[num]--;
                res.push_back(num);
            }
        }
        return res;
    }
};

【leetcode 1】两数之和

分析

首先我再强调一下 什么时候使用哈希法，当我们需要查询一个元素是否出现过，或者一个元素是否在集合里的时候，就要第一时间想到哈希法。

因为本题，我们不仅要知道元素有没有遍历过，还要知道这个元素对应的下标，需要使用 key value结构来存放，key来存元素，value来存下标，那么使用map正合适。

知识点

std::unordered_map 底层实现为哈希表，std::map 和std::multimap 的底层实现是红黑树。 同理，std::map 和std::multimap 的key也是有序的 这道题目中并不需要key有序，选择std::unordered_map 效率更高！

思路

接下来需要明确两点：

• map用来做什么
• map中key和value分别表示什么

1. map目的用来存放我们访问过的元素，因为遍历数组的时候，需要记录我们之前遍历过哪些元素和对应的下标，这样才能找到与当前元素相匹配的（也就是相加等于target）

2. 接下来是map中key和value分别表示什么。

2.1. 这道题 我们需要 给出一个元素，判断这个元素是否出现过，如果出现过，返回这个元素的下标。

2.2. 那么判断元素是否出现，这个元素就要作为key，所以数组中的元素作为key，有key对应的就是value，value用来存下标。

2.3. 所以 map中的存储结构为 {key：数据元素，value：数组元素对应的下标}。

2.4. 在遍历数组的时候，只需要向map去查询是否有和目前遍历元素匹配的数值，如果有，就找到的匹配对，如果没有，就把目前遍历的元素放进map中，因为map存放的就是我们访问过的元素。

代码

伪代码

unordered_map<int,int> map;
for(i = 0; i < nums.size; i++){
    s = target -nums[i];
    iter = map.find(s);
    if(iter != map.end()){
        return {iter -> value};
    }
    map.insert{nums[i] , i};
}
return [];

代码

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        std::unordered_map <int,int> map;
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 遍历当前元素，并在map中寻找是否有匹配的key
            auto iter = map.find(target - nums[i]); 
            if(iter != map.end()) {
                return {iter->second, i};
            }
            // 如果没找到匹配对，就把访问过的元素和下标加入到map中
            map.insert(pair<int, int>(nums[i], i)); 
        }
        return {};
    }
};

• 时间复杂度: O(n)
• 空间复杂度: O(n)

【leetcode 454】四数相加Ⅱ

思路

代码

伪代码

unordered_map<int,int>
for(a : A){
    for(b : B){
        map[a+b]++;
    }
}
for(c : C){
    for(d : D){
        target = 0 - (c + d);
        if(map.find(target) != map.end()){
            count += map[target]
        }
    }
}
return count;

代码

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& A, vector<int>& B, vector<int>& C, vector<int>& D) {
        unordered_map<int, int> umap; //key:a+b的数值，value:a+b数值出现的次数
        // 遍历大A和大B数组，统计两个数组元素之和，和出现的次数，放到map中
        for (int a : A) {
            for (int b : B) {
                umap[a + b]++;
            }
        }
        int count = 0; // 统计a+b+c+d = 0 出现的次数
        // 再遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。
        for (int c : C) {
            for (int d : D) {
                if (umap.find(0 - (c + d)) != umap.end()) {
                    count += umap[0 - (c + d)];
                }
            }
        }
        return count;
    }
};

【leetcode 383】赎金信

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        unordered_map<int,int> map;
        for(char m : magazine){
            map[m - 'a']++;
        }
        for(char r : ransomNote){
            if(map.find(r - 'a') != map.end()){
                map[r - 'a']--;
            }else{
                return false;
            }
        }
        for(auto it = map.begin(); it != map.end(); it++){
            if(it -> second < 0){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

【leetcode 15】三数之和

思路

i,left,right 要去重 ！！！

易错点1： nums[i] == nums[i+1] 判断结果集中不能有重复的元素，实际上结果集可以有重复元素，eg:{0 , 0 ,0 }

易错点2： 遇到边界问题，考虑极限情况,b和c不能相等（因为求的是三元组 {a,b,c}）故left < right

易错点3： 先收获再去重

在数组中找到 abc 使得a + b +c =0，我们这里相当于 a = nums[i]， b = nums[left]， c = nums[right]

• nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0     →    right--
• nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0     →    left++

代码

伪代码

sort(nums); //先排序，便于去重
for(i = 0; i < nums.size(); i++){
    if(nums[i] > 0)   return;
    if(i > 0; && nums[i] == nums[i - 1] ){ //注意不是nums[i] == nums[i+1]
        left = i + 1;
        right = nums.size - 1;
        while(left < right){
            if(一堆 > 0) right--;
            else if(一堆 < 0) left++;
            else result.push();
            
            //去重
            if(right > left) 
                right[i] == right[i-1]  right--;
                left[i] == left[i + 1]  left++;
        }
    }
}

代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        // 找出a + b + c = 0
        // a = nums[i], b = nums[left], c = nums[right]
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 排序之后如果第一个元素已经大于零，那么无论如何组合都不可能凑成三元组，直接返回结果就可以了
            if (nums[i] > 0) {
                return result;
            }
            // 错误去重a方法，将会漏掉-1,-1,2 这种情况
            /*
            if (nums[i] == nums[i + 1]) {
                continue;
            }
            */
            // 正确去重a方法
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int left = i + 1;
            int right = nums.size() - 1;
            while (right > left) {
                // 去重复逻辑如果放在这里，0，0，0 的情况，可能直接导致 right<=left 了，从而漏掉了 0,0,0 这种三元组
                /*
                while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                */
                if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right--;
                else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) left++;
                else {
                    result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
                    // 去重逻辑应该放在找到一个三元组之后，对b 和 c去重
                    while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                    while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                    // 找到答案时，双指针同时收缩
                    right--;
                    left++;
                }
            }

        }
        return result;
    }
};

【leetcode 18】四数之和

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for (int k = 0; k < nums.size(); k++) {
            // 剪枝处理
            if (nums[k] > target && nums[k] >= 0) {
            	break; // 这里使用break，统一通过最后的return返回
            }
            // 对nums[k]去重
            if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
                continue;
            }
            for (int i = k + 1; i < nums.size(); i++) {
                // 2级剪枝处理
                if (nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0) {
                    break;
                }

                // 对nums[i]去重
                if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                    continue;
                }
                int left = i + 1;
                int right = nums.size() - 1;
                while (right > left) {
                    // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target 会溢出
                    if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target) {
                        right--;
                    // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] < target 会溢出
                    } else if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right]  < target) {
                        left++;
                    } else {
                        result.push_back(vector<int>{nums[k], nums[i], nums[left], nums[right]});
                        // 对nums[left]和nums[right]去重
                        while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                        while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                        // 找到答案时，双指针同时收缩
                        right--;
                        left++;
                    }
                }

            }
        }
        return result;
    }
};