【Leetcode】双指针系列
【Leetcode-1】
一、题目：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 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。
二、代码
def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]: if len(nums) == 0: return [] table = {} for i, v in enumerate(nums): if target - v in table: return [i, table[target-v]] else: table[v] = i return []
【Leetcode-11】
一、题目：盛最多水的容器
给你 n 个非负整数 a1，a2，...，an，每个数代表坐标中的一个点 (i, ai) 。在坐标内画 n 条垂直线，垂直线 i 的两个端点分别为 (i, ai) 和 (i, 0) 。找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。
二、代码
def maxArea(self, height: List[int]) -> int: max_area = 0 if len(height) == 0: return max_area i, j = 0, len(height) - 1 while i < j: max_area = max(max_area, (j-i)*min(height[i], height[j])) if height[i] < height[j]: i += 1 else: j -= 1 return max_area
【Leetcode-15】
一、题目：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。
二、代码：
def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]: res = [] if len(nums) == 0: return res nums = sorted(nums) n = len(nums) k = 0 while k < n - 2: if nums[k] > 0:break i, j = k + 1, n - 1 while i < j: s = nums[i] + nums[j] + nums[k] if s == 0: res.append([nums[i], nums[j], nums[k]]) i += 1 j -= 1 while i<j and nums[i-1] == nums[i]: i+= 1 while i<j and nums[j+1] == nums[j]: j-= 1 elif s < 0: # i++ i += 1 while i<j and nums[i-1] == nums[i]: i+= 1 else: j -= 1 while i<j and nums[j+1] == nums[j]: j-= 1 k += 1 while k < n - 2 and nums[k-1] == nums[k]: k += 1 return res
【Leetcode-16】
一、题目：最接近的三数之和
给定一个包括 n 个整数的数组 nums 和 一个目标值 target。找出 nums 中的三个整数，使得它们的和与 target 最接近。返回这三个数的和。假定每组输入只存在唯一答案。
二、代码：
class Solution: def threeSumClosest(self, nums: List[int], target: int) -> int: res = [float('inf'), -1] # diff和sum nums.sort() n = len(nums) for i in range(n-2): j, k = i+1, n-1 while j < k: total = nums[i] + nums[j] + nums[k] diff = abs(total-target) if res[0] > diff: res = [diff, total] if total == target: return total if total < target: j += 1 while j < k and nums[j] == nums[j-1]: j += 1 else: k -= 1 while j < k and nums[k] == nums[k+1]: k -= 1 i += 1 while i < n-2 and nums[i] == nums[i-1]: i += 1 return res[1]
【Leetcode-18】
一、题目：四数之和
二、代码：
def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]: """ 双指针，去重，剪枝,去重时需要保证该指针不是该指向的第一个元素 """ nums = sorted(nums) n = len(nums) res = [] if n < 4: return res i = 0 while i < n-3: while 0 < i < n and nums[i] == nums[i-1]: i += 1 # 去重 if i >= n-3: break # 剪枝 while i < n-3 and (nums[i] + nums[n-1] + nums[n-2] + nums[n-3] < target or nums[i] + nums[i+1] + nums[i+2] + nums[i+3] > target): i += 1 # 剪枝 j = i + 1 while j < n-2: while i + 1 < j < n-2 and nums[j] == nums[j-1]: j += 1 # 去重 while j < n-2 and (nums[i] + nums[j] + nums[n-1] + nums[n-2] < target or nums[i] + nums[j] + nums[j+1] + nums[j+2] > target): j += 1 # 剪枝 k, p = j+1, n-1 while k < p: total = nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[p] if total == target: res.append([nums[i], nums[j], nums[k], nums[p]]) k += 1 p -= 1 while j+1 < k < p and nums[k] == nums[k-1]: k += 1 # 去重 while j+1 < k < p and nums[p] == nums[p+1]: p -= 1 # 去重 elif total < target: k += 1 while j+1 < k < p and nums[k] == nums[k-1]: k += 1 # 去重 else: p -= 1 while j+1 < k < p and nums[p] == nums[p+1]: p -= 1 # 去重 j += 1 i += 1 return res
【Leetcode-42】
一、题目：接雨水
给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图，计算按此排列的柱子，下雨之后能接多少雨水。
二、代码：
class Solution: def trap(self, height: List[int]) -> int: """ 计算每个列的存水量，加起来为所求 第i列存水量为=min(i左边最大值, i右边最大值)-height[i] 可以遍历2遍数组，分别计算i位置左右的最大值，但从左到右计算过程中可以同步计算左边最大值，因此只要提前计算i右边最大值即可 """ n = len(height) right_maxval = [0] * n # i右边最大值 for i in reversed(range(n-1)): # 逆序计算,最后一个位置不用计算 right_maxval[i] = max(right_maxval[i+1], height[i+1]) total = 0 # 总积水量 left_maxval = 0 # i左边最大值 for i in range(1, n): # 第一个位置不用计算，不会积水 left_maxval = max(left_maxval, height[i-1]) # i左边最大值 h = min(right_maxval[i], left_maxval) # 左右最小高度 val = max(h - height[i], 0) # 积水量 total += val return total
【Leetcode-75】
一、题目：颜色分类
给定一个包含红色、白色和蓝色，一共 n 个元素的数组，原地对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。
此题中，我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。
二、代码：
def sortColors(self, nums: List[int]) -> None: """ Do not return anything, modify nums in-place instead. """ n = len(nums) if n == 0: return nums p0 = p1 = 0 for i in range(n): if nums[i] == 0: nums[i], nums[p0] = nums[p0], nums[i] if nums[i] == 1: nums[i], nums[p1] = nums[p1], nums[i] p0 += 1 p1 += 1 elif nums[i] == 1: nums[i], nums[p1] = nums[p1], nums[i] p1 += 1
【Leetcode-259】
一、题目：较小的三数之和
给定一个长度为 n 的整数数组和一个目标值 target，寻找能够使条件 nums[i] + nums[j] + nums[k] < target 成立的三元组 i, j, k 个数（0 <= i < j < k < n）
二、代码：
def threeSumSmaller(self, nums: List[int], target: int) -> int: """ 双指针，右指针需要左移时，说明中间一堆都符合条件，左指针需要右移时，中间都不符合，因此左指针左移 """ n = len(nums) nums.sort() res = 0 for i in range(n): j, k = i+1, n-1 while j < k: s = nums[i] + nums[k] + nums[j] if s >= target: # j右移都没用，需要k左移 k -= 1 elif s < target: # k左移的都符合，需要j右移 res += k - j j += 1 return res
【Leetcode-283】
一、题目：移动零
给定一个数组 nums，编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序。
二、代码：
def moveZeroes(self, nums: List[int]) -> None: """ Do not return anything, modify nums in-place instead. """ """ p指向已处理完序列的尾部，尾部向后扩展，遇到的字符不是0则调换到前面 """ p = 0 for i in range(len(nums)): # if i == 0: # continue if nums[i] != 0: nums[p], nums[i] = nums[i], nums[p] p += 1
【Leetcode-923】
一、题目：三数之和的多种可能
给定一个整数数组 A，以及一个整数 target 作为目标值，返回满足 i < j < k 且 A[i] + A[j] + A[k] == target 的元组 i, j, k 的数量。
由于结果会非常大，请返回 结果除以 10^9 + 7 的余数。
二、代码：
class Solution: def threeSumMulti(self, arr: List[int], target: int) -> int: """ 最外层不跳过重复元素,因为内部可取值次数不一样，需要处理的是arr[j]是否等于arr[k] """ arr.sort() n = len(arr) res = 0 Max = pow(10, 9) + 7 for i in range(n): j, k = i+1, n-1 while j<k: s = arr[i] + arr[j] + arr[k] if s < target: j += 1 while j < k and arr[j-1] == arr[j]: j += 1 elif s > target: k -= 1 while j < k and arr[k+1] == arr[k]: k -= 1 else: if arr[j] == arr[k]: # 如222222中i指向第一个2，j指向最后一个2，次数为2的次数中取两个,Cn2 cnt = k - j + 1 res += cnt*(cnt-1)/2 res %= Max break # 已经全部加入，不必再遍历 else: # 计算重复多少次，然后跳过重复项 cnt1 = 1 # arr[j]出现次数 j += 1 while j < k and arr[j-1] == arr[j]: # 移动到不重复的位置 j += 1 cnt1 += 1 cnt2 = 1 k -= 1 # j已经移动到了不重复的地方，现在计算的次数是k和原来的j重复次数，因此只要不和原先的j也就是arr[j-1]重叠就可以 while j-1 < k and arr[k+1] == arr[k]: k -= 1 cnt2 += 1 res += cnt1 * cnt2 res %= Max return int(res)
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