本文主要是介绍Leetcod面试经典150题刷题记录 —— 哈希表篇,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
Leetcod面试经典150题刷题记录 —— 哈希表篇
- 1. 赎金信
- 2. 同构字符串(按逻辑完整性,分次书写代码)
- 3. 单词规律
- 4. 有效的字母异位词
- 4.1 进阶: 输入字符串包含 unicode 字符
- 5. 字母异位词分组
- 6. 两数之和
- 7. 快乐数
- hash集合检测循环
- 隐式链表+快慢指针(弗洛伊德循环查找算法)
- 数学+仿真(待完成)
- 8. 存在重复元素 II
- 8.1 我的原始解法(遍历数组+遍历hash表)
- 8.2 记录最大下标解法
- 8.3 滑动窗口法
- 9. 最长连续序列(有个语法问题,待解决)
1. 赎金信
题目链接:赎金信 - leetcode
题目描述:
给你两个字符串:ransomNote
和magazine
,判断ransomNote
能不能由magazine
里面的字符构成。如果可以,返回true
;否则返回false
。magazine
中的每个字符只能在ransomNote
中使用一次。
题目归纳:
统计字符频率并比较即可
解题思路:
(1) 解法: 赎金信 - leetcode官方题解
from collections import Counterclass Solution:def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:# magzine的字符词频绝对 >= ransomNote即可啊r_counter = Counter(ransomNote)m_counter = Counter(magazine)return m_counter >= r_counter
2. 同构字符串(按逻辑完整性,分次书写代码)
题目链接:同构字符串 - leetcode
题目描述:
给定两个字符串s
和t
,判断它们是否是同构的。如果s
中的字符可以按某种映射关系替换得到t
,那么这两个字符串是同构的。每个出现的字符都应当映射到另一个字符,同时不改变字符的顺序。不同字符不能映射到同一个字符上,相同字符只能映射到同一个字符上,字符可以映射到自己本身。
题目归纳:
s[i]
与t[i]
是否互相是一一映射
解题思路:
(1) 解法: 同构字符串 - leetcode官方题解
这里值得说一点的是,写代码不一定是遵守代码完整性,从上到下完整书写,应遵循逻辑完整的原则,这一点也是我写了这么久代码的一点小心得,人做一切事情都是会遵循逻辑和规律,不能是碎片化的,例如这里,应该按这样的顺序写:
class Solution:def isIsomorphic(self, s: str, t: str) -> bool:# 两个字典s2t = dict()t2s = dict()s_len = len(s)for i in range(s_len):# 先构建映射ch_s = s[i]ch_t = t[i] s2t[ch_s] = ch_tt2s[ch_t] = ch_sreturn True
再添加判断逻辑,将上面的代码块变成下面的
class Solution:def isIsomorphic(self, s: str, t: str) -> bool:# 两个字典s2t = dict()t2s = dict()s_len = len(s)for i in range(s_len):ch_s = s[i]ch_t = t[i] # 再添加映射失败的判断逻辑if (ch_s in s2t and s2t[ch_s] != ch_t) or (ch_t in t2s and t2s[ch_t] != ch_s):return False s2t[ch_s] = ch_tt2s[ch_t] = ch_sreturn True
3. 单词规律
题目链接:单词规律 - leetcode
题目描述:
给定一种规律pattern
和一个字符串s
,判断s
是否遵循相同的规律。这里的 遵循 指完全匹配,例如,pattern
里的每个字母和字符串s
中的每个非空单词之间存在着双向连接的对应规律。
题目归纳:
先把s
按' '
进行split()
,得到分词数组S
,就回归到了上一题:同构字符串
解题思路:
(1) 解法: 单词规律- leetcode官方题解
class Solution:def wordPattern(self, pattern: str, s: str) -> bool:# 先把s按空格进行split就回归到上一题:同构字符串S = s.split()S_len = len(S)p_len = len(pattern)if S_len != p_len:return Falsep2S = dict()S2p = dict()for i in range(p_len):ch_p = pattern[i]word_S = S[i]if (ch_p in p2S and p2S[ch_p] != word_S) or (word_S in S2p and S2p[word_S] != ch_p):return Falsep2S[ch_p] = word_SS2p[word_S] = ch_preturn True
4. 有效的字母异位词
题目链接:有效的字母异位词 - leetcode
题目描述:
给定两个字符串 s 和 t ,编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。注意:若 s 和 t 中每个字符出现的次数都相同,则称 s 和 t 互为字母异位词。
题目归纳:
字符频率相同即可
解题思路:
(1) 解法: 有效的字母异位词 - leetcode官方题解
from collections import Counterclass Solution:def isAnagram(self, s: str, t: str) -> bool:return Counter(s) == Counter(t) # 字符频率相同即可
4.1 进阶: 输入字符串包含 unicode 字符
5. 字母异位词分组
题目链接:字母异位词分组 - leetcode
题目描述:
给你一个字符串数组,请你将 字母异位词 组合在一起。可以按任意顺序返回结果列表。字母异位词 是由重新排列源单词的所有字母得到的一个新单词。示例 1:
输入: strs = [“eat”, “tea”, “tan”, “ate”, “nat”, “bat”]
输出: [[“bat”],[“nat”,“tan”],[“ate”,“eat”,“tea”]]题目归纳:
相同字符频率的字符串放一起作为value
,那么key
就是其对应的字典序母串
解题思路:
(1) 解法: 字母异位词分组 - leetcode官方题解
class Solution:def groupAnagrams(self, strs: List[str]) -> List[List[str]]:# 字符频率一致的放一起sortedS_dysWords = dict() # 变量命名法:key_value dystopia n. 异位;非理想化的地方,糟透的社会;地狱般的处境n = len(strs)for S in strs:key = "".join(sorted(S))if key in sortedS_dysWords: # 该str经排序后,存在于hash表中,说明其字符频率出现过sortedS_dysWords[key].append(S)else:sortedS_dysWords[key] = [S]ans = []for key in sortedS_dysWords:value = sortedS_dysWords[key]ans.append(value)return ans
6. 两数之和
题目链接:两数之和 - leetcode
题目描述:
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target
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。你可以按任意顺序返回答案。示例 1:
输入:nums = [2,7,11,15], target = 9
输出:[0,1]
解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,返回 [0, 1] 。题目归纳:
解题思路:数组的索引方式是由下标index
--> 元素值value
,可以用一个hash表反向存储,由元素值value
--> 下标index
解题思路:
(1) 解法: 两数之和 - leetcode官方题解
class Solution:def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:hash_table = dict() # key:val = index:nums[index],相当于反向存储数组for i, num in enumerate(nums): # 一次遍历即可if target - num in hash_table:return [i, hash_table[target-num]]else: # 数组是key:value = 下标:元素值,这里是key:value=元素值:下标hash_table[num] = i return []
7. 快乐数
题目链接:快乐数 - leetcode
题目描述:
编写一个算法来判断一个数n
是不是快乐数。「快乐数」 定义为:对于一个正整数,每一次将该数替换为它每个位置上的数字的平方和。然后重复这个过程直到这个数变为 1,也可能是 无限循环 但始终变不到 1。如果这个过程 结果为 1,那么这个数就是快乐数。如果n
是 快乐数 就返回true
;不是,则返回false
。示例 1:
输入:n = 19
输出:true
解释:
12 + 92 = 82
82 + 22 = 68
62 + 82 = 100
12 + 02 + 02 = 1
提示
1 <= n <= 231 - 1,即1 <= n <= 2147483647
,换算成十进制,n
最高也只有10
位数字。题目归纳:
看上去可以用仿真法,但是由于图灵停机问题:“给定一段算法和输入组成程序A,你找不到一段通用程序B,去判断程序A是否会陷入无限循环”,所以这道题你没有一个通用的判定方法,来判断是否会无限循环,除非你能找到那些会陷入无限循环的数字,官方题解在之后就给出了这样的一个无限循环,在 1 <= n <= 231 - 1 的情况下,这样的循环有且只有一个。
解题思路:
解法: 快乐数 - leetcode官方题解
(1) 用hash集合检测循环。
(2) 隐式链表+快慢指针(又称为弗洛伊德循环查找算法)检测循环。
(3) 数学法确定循环数字 + 仿真。
这道题的关键点在于死循环数字的检测上。
hash集合检测循环
def get_next(n):total = 0while n > 0:digit = n%10total += digit**2n = int(n/10)return totalclass Solution:def isHappy(self, n: int) -> bool:seen = set()while n != 1 and n not in seen: # 不在seen集合中,就是不在循环中seen.add(n)n = get_next(n)return n == 1
隐式链表+快慢指针(弗洛伊德循环查找算法)
def get_next(n):total = 0while n > 0:digit = n%10total += digit**2n = int(n/10)return totalclass Solution:def isHappy(self, n: int) -> bool:slow_p = nfast_p = get_next(n)while fast_p != 1 and slow_p != fast_p : # fast指针没到终点,并且slow没追上fast,游戏就没结束slow_p = get_next(slow_p) # 1 step fast_p = get_next(get_next(fast_p)) # 2 stepreturn fast_p == 1 # 走到了终点吗?
数学+仿真(待完成)
class Solution:# 在没有确定循环数字前,模拟的思路是错误的def squareSum(self, num: int) -> int:ans = 0while num != 0:x = num % 10ans += x**2num = int(num/10)return ansdef isHappy(self, n: int) -> bool:while n != 1:n = self.squareSum(n)return True
8. 存在重复元素 II
题目链接:存在重复元素 II - leetcode
题目描述:
给你一个整数数组nums
和一个整数k
,判断数组中是否存在两个 不同的索引i
和j
,满足nums[i] == nums[j]
且abs(i - j) <= k
。如果存在,返回true
;否则,返回false
。
题目归纳:
(1)我一开始的解法是遍历数组+遍历hash表
(2)最大下标解法。
(3)滑动窗口法。
解题思路:
解法: 存在重复元素 II - leetcode官方题解
8.1 我的原始解法(遍历数组+遍历hash表)
class Solution:def containsNearbyDuplicate(self, nums: List[int], k: int) -> bool:# 相同value,其下标index_i添加到hash表中# 建立hash表 key:val = value:[index_1, ...]# 遍历hash表的下标数组,查找是否存在 abs(i-j) <= khash_table = dict()# (1)遍历数组,并添加元素至hash表中for i,num in enumerate(nums):if num in hash_table:hash_table[num].append(i)else: # 建立数组hash_table[num] = [i]print(hash_table)# (2)遍历hash表,查找是否有index满足 abs(i-j) <= kfor value in hash_table:indices = hash_table[value]for i in indices:for j in indices:if i != j and abs(i-j)<=k: # 必须是不同的索引return Truereturn False
8.2 记录最大下标解法
class Solution:def containsNearbyDuplicate(self, nums: List[int], k: int) -> bool:pos = dict()for i,num in enumerate(nums):if num in pos and i - pos[num] <= k: # i 一直比当前的pos[num]大return Truepos[num] = i # 记录最大的下标return False
8.3 滑动窗口法
class Solution:def containsNearbyDuplicate(self, nums: List[int], k: int) -> bool:# 滑动窗口法# (1)nums中,每个长度不超过k+1的滑动窗口,其任意两个下标i,j,一定满足abs(i-j)<=k# (2)若存在一个滑动窗口,其中有重复元素,则一定存在两个不同的下标i,j,满足nums[i] = nums[j] and abs(i-j) <= k# (3)若该滑动窗口没有重复元素,则不符合要求,继续遍历滑动窗口# (4)若一个滑动窗口的结束下标是i,则开始下标是max(0,i-k)# (5)使用哈希集合,存储滑动窗口中的元素,从左至右遍历数组nums# (6)若 i > k,则i-(k+1)处的元素被移出滑动窗口,即s.remove(nums[i-k-1])# (7)若nums[i]在哈希集合中,则在同一个滑动窗口中有重复元素,不在哈希集合中则将其加入集合。window = set()for i, num in enumerate(nums):if i > k: # (1)维持窗口大小window.remove(nums[i-(k+1)])if num in window: # (2)判断窗口是否出现相同元素return Truewindow.add(num)return False
9. 最长连续序列(有个语法问题,待解决)
题目链接:最长连续序列 - leetcode
题目描述:
给定一个未排序的整数数组nums
,找出数字连续的最长序列(不要求序列元素在原数组中连续)的长度。请你设计并实现时间复杂度为O(n)
的算法解决此问题。
题目归纳:
解题思路:
解法: 最长连续序列 - leetcode官方题解
class Solution:def longestConsecutive(self, nums: List[int]) -> int:longest_streak = 0num_set = set(nums) #去重,时间复杂度O(n),想到用set()是非常关键的for num in num_set:if num - 1 not in num_set: # 若存在前驱数,则跳过。判断的时间复杂度是O(1)current_num = numcurrent_streak = 1# next_num = num + 1 # ???不能用next_num? 离大谱了!!# while next_num in num_set: # 这行搭配上面这行会超时,实在离谱while current_num+1 in num_set: # 判断的时间复杂度是O(1)current_num += 1current_streak += 1longest_streak = max(longest_streak, current_streak)return longest_streak
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