【LeetCode】 11 - 20题解
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11. 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。
说明：你不能倾斜容器，且 n 的值至少为 2。
图中垂直线代表输入数组 [1,8,6,2,5,4,8,3,7]。在此情况下，容器能够容纳水（表示为蓝色部分）的最大值为 49。
示例：
输入：[1,8,6,2,5,4,8,3,7]
输出：49
//双指针
public int maxArea(int[] h) {
int l = 0, r = h.length - 1;
int ans = 0;
while( l < r ){
// 面积取决于短的高度
int area = Math.min(h[l] , h[r]) * (r - l);
ans = Math.max(ans, area);
//移动短的那端
if(h[l] <= h[r]) l ++;
else r --;
}
return ans;
}
12. 整数转罗马数字
罗马数字包含以下七种字符： I， V， X， L，C，D 和 M。
字符 数值
I 1
V 5
X 10
L 50
C 100
D 500
M 1000
例如， 罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1。12 写做 XII ，即为 X + II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V + II 。
通常情况下，罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也存在特例，例如 4 不写做 IIII，而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边，所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。同样地，数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况：
I可以放在V(5) 和X(10) 的左边，来表示 4 和 9。X可以放在L(50) 和C(100) 的左边，来表示 40 和 90。C可以放在D(500) 和M(1000) 的左边，来表示 400 和 900。
给定一个整数，将其转为罗马数字。输入确保在 1 到 3999 的范围内。
贪心算法
public String intToRoman(int num) {
int[] values = {1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1};
String[] reps = {"M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"};
StringBuilder res = new StringBuilder();
for(int i = 0; i < 13; i ++){
//尽量使用大面值的数
while(num >= values[i]){
num -= values[i];
res.append(reps[i]);
}
}
return res.toString();
}
13. 罗马数字转整数
给定一个罗马数字，将其转换成整数。输入确保在 1 到 3999 的范围内。
示例 1:
输入: "III"
输出: 3
public int romanToInt(String s) {
Map<Character, Integer> m = new HashMap<>();
m.put('M', 1000);
m.put('D', 500);
m.put('C', 100);
m.put('L', 50);
m.put('X', 10);
m.put('V', 5);
m.put('I', 1);
char[] chs = s.toCharArray();
int r = m.get(chs[s.length() - 1]);
for(int i = s.length() - 2; i >= 0; --i){
if(m.get(chs[i]) < m.get(chs[i + 1])){
r -= m.get(chs[i]);
}else r += m.get(chs[i]);
}
return r;
}
14. 最长公共前缀
编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。
如果不存在公共前缀，返回空字符串 ""。
示例 1:
输入: ["flower","flow","flight"]
输出: "fl"
示例 2:
输入: ["dog","racecar","car"]
输出: ""
解释: 输入不存在公共前缀。
说明:
所有输入只包含小写字母 a-z 。
public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
if(strs == null || strs.length == 0) return "";
String prefix = strs[0];
for(int i = 1; i < strs.length; i ++){
//一直更新前缀
while(strs[i].indexOf(prefix) != 0){
prefix = prefix.substring(0, prefix.length() - 1);
}
}
return prefix;
}
横向扫描
依次遍历字符串数组中的每个字符串，对于每个遍历到的字符串，更新最长公共前缀，当遍历完所有的字符串以后，即可得到字符串数组中的最长公共前缀。
public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
if(strs == null || strs.length == 0) return "";
String p = strs[0];
int cnt = strs.length;
for(int i = 1; i < cnt; i ++){
//依次遍历每个字符串，更新最长公共前缀
p = solve(p, strs[i]);
if(p.length() == 0) break;
}
return p;
}
String solve(String s1, String s2){
int len = Math.min(s1.length(), s2.length());
int idx = 0;
while(idx < len && s1.charAt(idx) == s2.charAt(idx)) idx ++;
return s1.substring(0, idx);
}
纵向扫描
从前往后遍历所有字符串的每一列，比较相同列上的字符是否相同，如果相同则继续对下一列进行比较，如果不相同则当前列不再属于公共前缀，当前列之前的部分为最长公共前缀。
public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
if(strs == null || strs.length == 0) return "";
int len = strs[0].length();
int cnt = strs.length;
for(int i = 0; i < len; i ++){
char c = strs[0].charAt(i);
for(int j = 1; j < cnt; j ++){
if(i == strs[j].length() || strs[j].charAt(i) != c)
return strs[0].substring(0, i);
}
}
return strs[0];
}
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 ？请你找出所有满足条件且不重复的三元组。
注意：答案中不可以包含重复的三元组。
示例：
给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，
满足要求的三元组集合为：
[
[-1, 0, 1],
[-1, -1, 2]
]
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
Arrays.sort(nums);
int len = nums.length;
//枚举第一个数 a
for(int i = 0; i < len; i ++){
//排序之后，保证不重复
if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
//k初始化指向最右端
int k = len - 1;
//找到两数之和为 - nums[i]
int t = -nums[i];
//枚举第二个数
for(int j = i + 1; j < len; j ++){
//依旧保证不重复
if(j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;
//保证j指针在k的左侧
while(j < k && nums[j] + nums[k] > t) k--;
//指针重合，可以直接退出，因为之后升序
if(k == j) break;
//找到了
if(nums[j] + nums[k] == t){
List<Integer> path = new ArrayList<>();
path.add(nums[i]);
path.add(nums[j]);
path.add(nums[k]);
res.add(path);
}
}
}
return res;
}
16. 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。
示例：
输入：nums = [-1,2,1,-4], target = 1
输出：2
解释：与 target 最接近的和是 2 (-1 + 2 + 1 = 2) 。
提示：
3 <= nums.length <= 10^3-10^3 <= nums[i] <= 10^3-10^4 <= target <= 10^4
public int threeSumClosest(int[] nums, int target) {
//先排序
Arrays.sort(nums);
//初始化res 为前三个数相加
int res = nums[0] + nums[1] + nums[2];
for(int i = 0; i < nums.length; i ++){
int l = i + 1, r = nums.length - 1;
while(l < r){
int sum = nums[l] + nums[r] + nums[i];
//更新res
if(Math.abs(sum - target) < Math.abs(res - target)){
res = sum;
}
if(sum > target) r --;
else if(sum < target) l ++;
else return target;
}
}
return res;
}
17. 电话号码的字母组合
给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。
给出数字到字母的映射如下（与电话按键相同）。注意 1 不对应任何字母。
示例:
输入："23"
输出：["ad", "ae", "af", "bd", "be", "bf", "cd", "ce", "cf"].
说明:
尽管上面的答案是按字典序排列的，但是你可以任意选择答案输出的顺序。
class Solution {
List<String> res = new ArrayList<>();
char[][] chs = {
{},
{},
{'a', 'b', 'c'},
{'d', 'e', 'f'},
{'g', 'h', 'i'},
{'j', 'k', 'l'},
{'m', 'n', 'o'},
{'p', 'q', 'r', 's'},
{'t', 'u', 'v'},
{'w', 'x', 'y', 'z'}};
public List<String> letterCombinations(String digits) {
if(digits.length() == 0) return res;
dfs(0,digits,new StringBuilder());
return res;
}
private void dfs(int index, String digits, StringBuilder sb) {
if(index == digits.length()) {
res.add(sb.toString());
return;
}
char c = digits.charAt(index);
char[] cs = chs[c - '0'];
for(int i = 0; i < cs.length; i ++){
sb.append(cs[i]);
dfs(index + 1,digits,sb);
sb.deleteCharAt(index);
}
}
}
18. 四数之和
给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，**b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。
注意：
答案中不可以包含重复的四元组。
示例：
给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
满足要求的四元组集合为：
[
[-1, 0, 0, 1],
[-2, -1, 1, 2],
[-2, 0, 0, 2]
]
class Solution {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
Arrays.sort(nums);
for(int i = 0; i < nums.length; i ++){
//去重
if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
//转化为求三数之和，且此时第一个数已经固定
threeSum(nums,target - nums[i], i);
}
return res;
}
void threeSum(int[] nums, int t, int u){
for(int i = u + 1; i < nums.length; i ++){
//去重
if(i > u + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
//固定了两个数
twoSum(nums, t - nums[i], u , i);
}
}
void twoSum(int[] nums, int t, int a, int b){
//l指向第三个数，r指向第四个数
int l = b + 1;
int r = nums.length - 1;
while(l < r){
if(nums[l] + nums[r] < t) l ++;
else if(nums[l] + nums[r] > t) r--;
else{
List<Integer> p = new ArrayList<>();
p.add(nums[a]);
p.add(nums[b]);
p.add(nums[l]);
p.add(nums[r]);
res.add(p);
//去重操作
while(l < r && nums[l + 1] == nums[l]) ++l;
while(l < r && nums[r - 1] == nums[r]) --r;
l ++;
r --;
}
}
}
}
19. 删除链表的倒数第N个节点
给定一个链表，删除链表的倒数第 n 个节点，并且返回链表的头结点。
示例：
给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 n = 2.
当删除了倒数第二个节点后，链表变为 1->2->3->5.
说明：
给定的 n 保证是有效的。
进阶：
你能尝试使用一趟扫描实现吗？
快慢指针
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
ListNode dummy = new ListNode(-1);
dummy.next = head;
ListNode slow = dummy, fast = dummy;
//快指针走n步
while(n-- > 0){
fast = fast.next;
}
//快慢指针同时走
while(fast.next != null){
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}
slow.next = slow.next.next;
return dummy.next;
}
20. 有效的括号
给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串，判断字符串是否有效。
有效字符串需满足：
- 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
- 左括号必须以正确的顺序闭合。
注意空字符串可被认为是有效字符串。
示例 1:
输入: "()"
输出: true
public boolean isValid(String s) {
Stack<Character> stack = new Stack<>();
for(char c : s.toCharArray()){
if(c == '(') stack.push(')');
else if(c == '[') stack.push(']');
else if(c == '{') stack.push('}');
else if(stack.isEmpty() || c != stack.pop())
return false;
}
return stack.isEmpty();
}
