devbox
小丑西瓜9
这个屌丝很懒，什么也没留下！
关注作者
热门标签
热门文章
当前位置:   article > 正文

Leetcode算法训练日记 | day07

作者：小丑西瓜9 | 2024-04-17 05:28:51

赞

踩

Leetcode算法训练日记 | day07

一、四数相加Ⅱ

1.题目

Leetcode：第 454 题
给你四个整数数组 nums1、nums2、nums3 和 nums4 ，数组长度都是 n ，请你计算有多少个元组 (i, j, k, l) 能满足：
0 <= i, j, k, l < n
nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0

示例 1：
输入：nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2]
输出：2
解释：
两个元组如下：
1. (0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
2. (1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0
示例 2：
输入：nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
输出：1

2.解题思路

先通过使用哈希表（unordered_map）来存储前两个数组中元素对的和及其频率，然后再遍历后两个数组，检查这些和的补数（即target - sum）是否存在于哈希表中，从而快速得到结果。

3.实现代码

  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3. #include <unordered_map>
  4. using namespace std;
  5.  
  6. class Solution {
  7. public:
  8.    
  9.     int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4)
  10.     {
  11.         // 使用unordered_map来存储nums1和nums2中元素之和的频率
  12.         unordered_map<int, int> umap;
  13.         for (int a : nums1) // 遍历nums1中的每个元素a
  14.         {
  15.             for (int b : nums2) // 遍历nums2中的每个元素b
  16.             {
  17.                 // 将a和b的和作为键，其出现的次数作为值存入umap中
  18.                 umap[a + b]++;
  19.             }
  20.         }
  21.         int count = 0; // 初始化计数器为0
  22.  
  23.         // 遍历nums3和nums4中的所有元素对(c, d)
  24.         for (int c : nums3)
  25.         {
  26.             for (int d : nums4)
  27.             {
  28.                 // 查找0 - (c + d)是否存在于umap中，即是否存在一个和为(c + d)的键
  29.                 if (umap.find(0 - (c + d)) != umap.end())
  30.                 {
  31.                     // 如果存在，将对应的频率累加到count中
  32.                     count += umap[0 - (c + d)];
  33.                 }
  34.             }
  35.         }
  36.         return count; // 返回最终的计数值
  37.     }
  38. };
  39.  
  40. //测试
  41. int main()
  42. {
  43.     Solution s;
  44.     vector<int>nums1 = { 1, 2 };
  45.     vector<int>nums2 = { -2, -1 };
  46.     vector<int>nums3 = { -1, 2 };
  47.     vector<int>nums4 = { 0, 2 };
  48.     cout <<"满足条件的元组个数有："<<s.fourSumCount(nums1,nums2,nums3,nums4)<< endl;
  49.     return 0;
  50. }

二、赎金信

1.题目

Leetcode：第 383 题
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。

示例 1：
输入：ransomNote = "a", magazine = "b"
输出：false
示例 2：
输入：ransomNote = "aa", magazine = "ab"
输出：false
示例 3：
输入：ransomNote = "aa", magazine = "aab"
输出：true

2.解题思路

通过统计杂志中每个字母出现的次数，并在遍历勒索信的过程中逐个检查这些字母是否可以在杂志中找到，从而判断勒索信是否可以被构造出来。如果勒索信中的任何一个字母在杂志中出现的次数不足以满足勒索信的需求，则返回false；如果所有字母都满足，则最终返回true。

3.实现代码

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3.  
  4. class Solution {
  5. public:
  6.     
  7.     bool canConstruct(string ransomNote, string magazine)
  8.     {
  9.         // 初始化一个长度为26的数组record，用于统计杂志中每个字母出现的次数，对应26个英文字母
  10.         int record[26] = { 0 };
  11.  
  12.         // 如果勒索信的长度大于杂志的长度，直接返回false，因为不可能构造出来
  13.         if (ransomNote.size() > magazine.size())
  14.         {
  15.             return false;
  16.         }
  17.  
  18.         // 遍历杂志字符串中的每个字符
  19.         for (int i = 0; i < magazine.length(); ++i)
  20.         {
  21.             // 根据字符的ASCII值减去'a'的ASCII值来得到字母的索引，并增加对应的次数
  22.             record[magazine[i] - 'a']++;
  23.         }
  24.  
  25.         // 遍历勒索信字符串中的每个字符
  26.         for (int j = 0; j < ransomNote.length(); ++j)
  27.         {
  28.             // 根据字符的ASCII值减去'a'的ASCII值来得到字母的索引，并将对应的次数减1
  29.             record[ransomNote[j] - 'a']--;
  30.  
  31.             // 如果对应的字母次数小于0，说明勒索信中该字母出现的次数多于杂志中的，返回false
  32.             if (record[ransomNote[j] - 'a'] < 0)
  33.             {
  34.                 return false;
  35.             }
  36.         }
  37.         // 如果所有勒索信中的字母都可以在杂志中找到，返回true
  38.         return true;
  39.     }
  40. };
  41.  
  42. //测试
  43. int main()
  44. {
  45.     Solution s;
  46.     string ransomNote = "aa";
  47.     string magazine = "aab";
  48.     cout <<"ransomNote ="<< ransomNote<<endl;
  49.     cout << "magazine =" << magazine  << endl;
  50.     cout << "结果：" << s.canConstruct(ransomNote, magazine) << endl;
  51.     return 0;
  52. }

三、三数之和

1.题目

Leetcode：第 15 题
给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ,
同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请你返回所有和为 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。

示例 1：
输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释：
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

示例 2：
输入：nums = [0,1,1]
输出：[]
解释：唯一可能的三元组和不为 0 。

示例 3：
输入：nums = [0,0,0]
输出：[[0,0,0]]
解释：唯一可能的三元组和为 0 。

2.解题思路

通过先对数组进行排序，然后使用双指针技巧来找出所有不重复的三元组，其和为0。在每次找到满足条件的三元组后，适当地移动双指针，避免了结果的重复，确保每个三元组只被添加一次。

3.实现代码

  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3. #include <algorithm>
  4. using namespace std;
  5.  
  6. class Solution {
  7. public:
  8.     vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) 
  9.     {
  10.         vector<vector<int>>result;//创建一个新容器保存结果
  11.         sort(nums.begin(), nums.end());//先将数组按从小到大排序
  12.  
  13.         for (int i = 0; i < nums.size(); ++i)
  14.         {
  15.             //排序之后，如果第一个元素已经大于零，
  16.             // 那么无论怎么组合都不可能凑成三元组，直接返回
  17.             if(nums[i] > 0)
  18.             {
  19.                 return result;
  20.             }
  21.             if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])//三元组元素a去重
  22.             {
  23.                 continue;
  24.             }
  25.             int left = i + 1;//指向元素b
  26.             int right = nums.size() - 1;//指向元素c
  27.             while (right > left)//遍历整个数组
  28.             {
  29.                 //当发现三元组元素的和大于零时，应该移动right指针，指向更小的元素c
  30.                 if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0)
  31.                 {
  32.                     right--;
  33.                 }
  34.                 //当发现三元组元素的和小于零时，应该移动left指针，指向更大的元素b
  35.                 else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0)
  36.                 {
  37.                     left++;
  38.                 }
  39.                 else//否则就是三元组元素的和等于零
  40.                 {
  41.                     result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});//将三元组元素放入到容器中
  42.  
  43.                     //完成上步后，若发现right指针指向的元素与前一位元素相同，应该移动right指针，跳过此元素
  44.                     //例如有[-2,0,2,2],*i=-2,*left=0,riht指向最后一个2时，有*right=2，此时三元组之和等于零。
  45.                     //right指针前一个元素也为2，也符合条件，但结果是重复的，所以应该移动right指针，跳过此元素，取一次结果即可
  46.                     while (right > left && nums[right] == nums[right-1])
  47.                     {
  48.                         right--;
  49.                     }
  50.  
  51.                     //同理，若发现left指针指向的元素与后一位元素相同，应该移动left指针，跳过此元素，取一次结果即可
  52.                     while (right > left && nums[left] == nums[left + 1])
  53.                     {
  54.                         left++;
  55.                     }
  56.                     //得出一个结果后，双指针同时收缩，避免结果重复
  57.                     right--;
  58.                     left++;
  59.                 }
  60.             }
  61.         }
  62.         return result;//返回最终的结果
  63.     }
  64. };
  65.  
  66. //测试
  67. int main()
  68. {
  69.     Solution s;
  70.     vector<int>nums = { -1, 0, 1, 2, -1, -4 };
  71.     vector<vector<int>>result = s.threeSum(nums);
  72.     for (int i = 0; i < result.size(); ++i)
  73.     {
  74.         for (int j = 0; j < 3; ++j)
  75.         {
  76.             cout << result[i][j] << " ";
  77.         } 
  78.         cout << endl;
  79.     }
  80.     cout <<endl;
  81.     return 0;
  82. }

四、四数之和

1.题目

Leetcode：第 18 题
给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。
请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]] 
（若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）：0 <= a, b, c, d < n。a、b、c 和 d 互不相同
nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target。你可以按任意顺序返回答案 。

示例 1：
输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]

示例 2：
输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
输出：[[2,2,2,2]]

2.解题思路

可以在三数之和的基础上，在加一层for循环，然后使用双指针技巧来找到所有满足条件的四个数的组合。

3.实现代码

  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3. #include <algorithm>
  4. using namespace std;
  5.  
  6. class Solution {
  7. public:
  8.     vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) 
  9.     {
  10.         vector<vector<int>>result;//创建一个新容器保存结果
  11.         sort(nums.begin(), nums.end());//先将数组按从小到大排序
  12.         
  13.         // 从数组的第一个元素开始遍历
  14.         for (int k = 0; k < nums.size(); k++) 
  15.         {
  16.             // 剪枝处理：如果当前元素加上其他三个元素也不可能等于target，则跳出循环
  17.             if (nums[k] > target && nums[k]>=0)
  18.             {
  19.                 break;
  20.             }
  21.  
  22.             // 对nums[i]去重：如果当前元素与前一个元素相同，则跳过
  23.             if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1])
  24.             {
  25.                 continue;
  26.             }
  27.  
  28.             // 从当前元素的下一个开始，作为四数之和的第二个元素
  29.             for (int i = k + 1; i < nums.size(); i++)
  30.             {
  31.                 // 2级剪枝处理：如果当前元素和前一个元素之和大于target，则跳出
  32.                 if (nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0)
  33.                 {
  34.                     break;
  35.                 }
  36.  
  37.                 // 对nums[j]去重：如果当前元素与前一个元素相同，则跳过
  38.                 if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1])
  39.                 {
  40.                     continue;
  41.                 }
  42.  
  43.                 // 初始化左右双指针
  44.                 int left = i + 1;
  45.                 int right = nums.size() - 1;
  46.                 while (right > left)
  47.                 {
  48.                     
  49.                     //nums[k], nums[i], nums[left], 和 nums[right] 都是 int 类型的变量。
  50.                     // 当这四个数相加时可能会发生溢出，强制转换long类型来执行加法操作。
  51.                     if ((long)nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target)
  52.                     {
  53.                         right--;// 如果四个元素之和大于target，移动右指针，指向更小的元素
  54.                     }
  55.                     else if ((long)nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] < target)
  56.                     {
  57.                         left++; // 如果四个元素之和小于target，移动左指针，指向更大的元素
  58.                     }
  59.                     else // 如果四个元素之和等于target，将这四个元素添加到结果中
  60.                     {
  61.                         result.push_back(vector<int>{nums[k],nums[i],nums[left], nums[right]});//将四元组元素放入到容器中
  62.  
  63.                         //若发现right指针指向的元素与前一位元素相同，也符合条件，
  64.                         // 但结果是重复的，所以应该移动right指针，跳过此元素，取一次结果即可
  65.                         while (right > left && nums[right] == nums[right - 1])
  66.                         {
  67.                             right--;
  68.                         }
  69.  
  70.                         //同理，若发现left指针指向的元素与后一位元素相同，应该移动left指针，跳过此元素，取一次结果即可
  71.                         while (right > left && nums[left] == nums[left + 1])
  72.                         {
  73.                             left++;
  74.                         }
  75.                         //得出一个结果后，双指针同时收缩，避免结果重复
  76.                         right--;
  77.                         left++;
  78.                     }
  79.                 }
  80.             }
  81.         }
  82.         return result;//返回最终的结果
  83.     }
  84. };
  85.  
  86. //测试
  87. int main()
  88. {
  89.     Solution s;
  90.     int target = 0;
  91.     vector<int>nums = { 1,0,-1,0,-2,2 };
  92.     vector<vector<int>>result = s.fourSum(nums, target);
  93.     for (int i = 0; i < result.size(); ++i)
  94.     {
  95.         for (int j = 0; j < 3; ++j)
  96.         {
  97.             cout << result[i][j] << " ";
  98.         }
  99.         cout << endl;
  100.     }
  101.     cout <<endl;
  102.     return 0;
  103. }

ps：以上皆是本人在探索算法世界旅途中的浅薄见解，诚挚地希望得到各位的宝贵意见与悉心指导，若有不足或谬误之处，还请多多指教。 

声明：本文内容由网友自发贡献，不代表【wpsshop博客】立场，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容，请联系我们。转载请注明出处：https://www.wpsshop.cn/w/小丑西瓜9/article/detail/438435
推荐阅读
相关标签

Copyright © 2003-2013 www.wpsshop.cn 版权所有，并保留所有权利。

  

闽ICP备14008679号