数组
数组
1. 二分查找
题目
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给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target ，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。
示例 1:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
输出: 4
解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4
示例 2:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
输出: -1
解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1
提示：
● 你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
● n 将在 [1, 10000]之间。
● nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间。
代码
写法1：
class Solution {
public int search(int[] nums, int target) {
int left = 0,mid,right = nums.length - 1;
while(left <= right){
mid = (left + right) >> 1; //右移一位就是除以2
if(nums[mid] > target)
right = mid - 1; //--mid
else if(nums[mid] < target)
left = mid + 1; //++mid
else
return mid;
}
return -1;
}
}
写法2：
class Solution {
public int search(int[] nums, int target) {
int left = 0,mid,right = nums.length;
while(left < right){
mid = (left + right) >> 1;
if(nums[mid] > target)
right = mid;
else if(nums[mid] < target)
left = mid + 1;
else
return mid;
}
return -1;
}
}
注意：这里的right一开始是数组的长度，不需要减一，否则，当用{5},5来测试时，会直接返回-1.
因为区间是左闭右开的，即区间的右边界是无意义的。
while(left < right) 代表target∈[left,right);
while(left <= right) 代表target∈[left,right];
采用哪个方法，就代表我们假设（规定）target在哪个区间里面，后面的代码就是根据这个区间展开的。
mid = left + ((right - left) >> 1); 这样写也是可以的，而且更加安全。对于溢出问题，减法比加法更安全。
2.移除元素
题目
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给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。
不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并原地修改输入数组。
元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
示例 1: 给定 nums = [3,2,2,3], val = 3, 函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。 你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
示例 2: 给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2, 函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
解法
暴力解法
两层循环。
第一层循环负责遍历新数组元素，找到目标值；
第二层循环负责将目标值后面的所有元素依次往前挪动一位，从而覆盖掉目标值，形成新数组。
注意：只要发生挪动，size值就要发生变化。size代表新数组的长度。
14行：往前移动的数字也有可能正好是val,然后刚好移动到了i下标，这个时候如果没有这一行，i直接++，然后就跳过了。这一步就是i的回退。
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
/**
暴力解法
时间复杂度：O(n^2)
空间复杂度：O(1)
*/
int size = nums.length;
for(int i = 0; i < size;i++){
if(nums[i] == val){
for(int j = i + 1;j < size;j++){
nums[j - 1] = nums[j];
}
i--;
size--;
}
}
return size;
}
}
第一层循环的界限一定是size，而不是nums.length，否则会死循环，然后超时；
第二次循环的界限可以是size（因为从后往前移动的过程中，后面几位都是一样的数值），也可以是nums.length.
快慢指针法
快指针负责在旧数组中扫荡（寻找/收集）新数组的元素；
慢指针负责指向新数组下一个新元素的下标，同时它还表示新数组当前元素个数。
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
/**
* 快慢指针法
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)
*/
int slowIndex = 0;
for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.length; fastIndex++) {
if (nums[fastIndex] != val) {
nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
}
}
return slowIndex;
}
}
3.有序数组的平方
题目
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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。
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]
解法
暴力解法
class Solution {
public int[] sortedSquares(int[] nums) {
/**
* 暴力解法：全都平方，然后排序
*/
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
nums[i] = nums[i] * nums[i];
}
// 冒泡排序
int temp;
for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < nums.length - 1 - i; j++) {
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
temp = nums[j];
nums[j] = nums[j + 1];
nums[j + 1] = temp;
}
}
}
return nums;
}
}
双指针法
class Solution {
public int[] sortedSquares(int[] nums) {
/**
* 双指针法
时间复杂度：O(n)
*/
int l = 0, r = nums.length - 1;
int[] result = new int[nums.length];
int k = nums.length - 1;
while (l <= r) {
if (nums[l] * nums[l] > nums[r] * nums[r]) {
result[k--] = nums[l] * nums[l];
l++;
} else {
result[k--] = nums[r] * nums[r];
r--;
}
}
return result;
}
}
4.长度最小的子数组
题目
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给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 s ，找出该数组中满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组，并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组，返回 0。
示例：
● 输入：s = 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。
提示：
● 1 <= target <= 10^9
● 1 <= nums.length <= 10^5
● 1 <= nums[i] <= 10^5
解法
暴力解法
class Solution {
public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
/**
暴力解法
时间复杂度：O(n^2)
空间复杂度：O(1)
*/
int res = Integer.MAX_VALUE, sum = 0, subLength = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum = 0;
for (int j = i; j < nums.length; j++) {
sum += nums[j];
if (sum >= target) {
subLength = j - i + 1;
res = Math.min(res, subLength);
break;
}
}
}
return res == Integer.MAX_VALUE ? 0 : res;
}
}
在leetcode运行成功但提交会超时
滑动窗口法
class Solution {
public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
/**
* 滑动窗口法
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)
*/
int res = Integer.MAX_VALUE, subLength = 0, sum = 0,i = 0;
for (int j = 0; j < nums.length; j++) {
sum += nums[j];
while (sum >= target) {
subLength = j - i + 1;
res = Math.min(subLength, res);
sum -= nums[i++];
}
}
return res == Integer.MAX_VALUE ? 0 : res;
}
}
5.螺旋矩阵II
题目
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给定一个正整数 n，生成一个包含 1 到 n^2 所有元素，且元素按顺时针顺序螺旋排列的正方形矩阵。
示例1:
输入: 3 输出: [ [ 1, 2, 3 ], [ 8, 9, 4 ], [ 7, 6, 5 ] ]
示例2:
输入：n = 1 输出：[[1]]
提示：1 <= n <= 20
解法
class Solution {
public int[][] generateMatrix(int n) {
int[][] nums = new int[n][n];
int top = 0, right = n - 1, bottom = n - 1, left = 0, num = 1, j;
while (num <= n * n) {
// 顶部
for (j = left; j <= right; j++) {
nums[top][j] = num++;
}
top++;
// 右侧
for (j = top; j <= bottom; j++) {
nums[j][right] = num++;
}
right--;
// 底部
for (j = right; j >= left; j--) {
nums[bottom][j] = num++;
}
bottom--;
// 左侧
for (j = bottom; j >= top; j--) {
nums[j][left] = num++;
}
left++;
}
return nums;
}
}
注意
● num <= n * n 也可以换成 left <= n / 2
浙公网安备 33010602011771号