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LeetCode---哈希表

作者：花生_TL007 | 2024-06-01 04:41:48

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LeetCode---哈希表

242. 有效的字母异位词

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。

代码示例： 

  1. //时间复杂度: O(n)
  2. //空间复杂度: O(1)
  3. class Solution {
  4. public:
  5.     bool isAnagram(string s, string t) {
  6.         int hash[26] = {0};
  7.         for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
  8.             // 并不需要记住字符a的ASCII，只要求出一个相对数值就可以了
  9.             hash[s[i] - 'a']++;
  10.         }
  11.         for (int i = 0; i < t.size(); i++) {
  12.             hash[t[i] - 'a']--;
  13.         }
  14.         for (int i = 0; i < 26; i++) {
  15.             if (hash[i] != 0) {
  16.                 // record数组如果有的元素不为零0，说明字符串s和t 一定是谁多了字符或者谁少了字符。
  17.                 return false;
  18.             }
  19.         }
  20.         // record数组所有元素都为零0，说明字符串s和t是字母异位词
  21.         return true;
  22.     }
  23. };

 349. 两个数组的交集

给定两个数组 nums1 和 nums2 ，返回 它们的 交集。输出结果中的每个元素一定是 唯一 的。我们可以 不考虑输出结果的顺序 。

代码示例1：(set) 

  1. //时间复杂度: O(n + m) m 是最后要把 set转成vector
  2. //空间复杂度: O(n)
  3. class Solution {
  4. public:
  5.     vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
  6.         unordered_set<int> result_set; // 存放结果，之所以用set是为了给结果集去重
  7.         unordered_set<int> nums_set(nums1.begin(), nums1.end());
  8.         for (int num : nums2) {
  9.             // 发现nums2的元素 在nums_set里又出现过
  10.             if (nums_set.find(num) != nums_set.end()) {//若找到，返回该键的元素的迭代器；若没找到，返回set.end();
  11.                 result_set.insert(num);
  12.             }
  13.         }
  14.         return vector<int>(result_set.begin(), result_set.end());
  15.     }
  16. };

本题后面 力扣改了 题目描述 和 后台测试数据，增添了 数值范围：

  • 1 <= nums1.length, nums2.length <= 1000
  • 0 <= nums1[i], nums2[i] <= 1000

所以就可以 使用数组来做哈希表了， 因为数组都是 1000以内的。

代码示例2：(数组)  

  1. //时间复杂度: O(m + n)
  2. //空间复杂度: O(n)
  3. class Solution {
  4. public:
  5.     vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
  6.         unordered_set<int> result_set; // 存放结果，之所以用set是为了给结果集去重
  7.         int hash[1005] = {0}; // 默认数值为0
  8.         for (int num : nums1) { // nums1中出现的字母在hash数组中做记录
  9.             hash[num] = 1;
  10.         }
  11.         for (int num : nums2) { // nums2中出现话，result记录
  12.             if (hash[num] == 1) {
  13.                 result_set.insert(num);
  14.             }
  15.         }
  16.         return vector<int>(result_set.begin(), result_set.end());
  17.     }
  18. };

1. 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 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。

代码示例1：(暴力解法)  

  1. //时间复杂度：O(n^2)，因为在最坏情况下需要检查所有的 n(n-1)/2 对组合。
  2. //空间复杂度：O(1)，除了存储结果的向量外，不需要额外的空间。
  3. class Solution {
  4. public:
  5.     vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
  6.         vector<int> result;
  7.         for(int i = 0;i < nums.size();i++){
  8.             for(int j = i+1;j<nums.size();j++){
  9.                 if((nums[i] + nums[j]) == target){
  10.                     result.push_back(i);
  11.                     result.push_back(j);
  12.                     return result;
  13.                 }
  14.             }
  15.         }
  16.         // 如果没有找到满足条件的结果，返回空结果
  17.         return result;
  18.     }
  19. };

 代码示例2：(map)  

  1. //时间复杂度: O(n)
  2. //空间复杂度: O(n)
  3. class Solution {
  4. public:
  5.     vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
  6.         std::unordered_map <int,int> map;
  7.         for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
  8.             // 遍历当前元素，并在map中寻找是否有匹配的key
  9.             auto iter = map.find(target - nums[i]); 
  10.             if(iter != map.end()) {
  11.                 return {iter->second, i};
  12.             }
  13.             // 如果没找到匹配对，就把访问过的元素和下标加入到map中
  14.             map.insert(pair<int, int>(nums[i], i)); 
  15.         }
  16.         return {};
  17.     }
  18. };

454. 四数相加II 

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

代码示例： 

  1. //时间复杂度: O(n^2)
  2. //空间复杂度: O(n^2)，最坏情况下A和B的值各不相同，相加产生的数字个数为 n^2
  3. class Solution {
  4. public:
  5.     int fourSumCount(vector<int>& A, vector<int>& B, vector<int>& C, vector<int>& D) {
  6.         unordered_map<int, int> umap; //key:a+b的数值，value:a+b数值出现的次数
  7.         // 遍历大A和大B数组，统计两个数组元素之和，和出现的次数，放到map中
  8.         for (int a : A) {
  9.             for (int b : B) {
  10.                 umap[a + b]++;    //与题242的思路一致
  11.             }
  12.         }
  13.         int count = 0; // 统计a+b+c+d = 0 出现的次数
  14.         // 在遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。
  15.         for (int c : C) {
  16.             for (int d : D) {
  17.                 if (umap.find(0 - (c + d)) != umap.end()) {
  18.                     count += umap[0 - (c + d)];
  19.                 }
  20.             }
  21.         }
  22.         return count;
  23.     }
  24. };

15. 三数之和 

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。

代码示例： 

  1. //时间复杂度: O(n^2)
  2. //空间复杂度: O(1)
  3. class Solution {
  4. public:
  5.     vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
  6.         vector<vector<int>> result;
  7.         sort(nums.begin(), nums.end());
  8.         // 找出a + b + c = 0
  9.         // a = nums[i], b = nums[left], c = nums[right]
  10.         for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
  11.             // 排序之后如果第一个元素已经大于零，那么无论如何组合都不可能凑成三元组，直接返回结果就可以了
  12.             if (nums[i] > 0) {
  13.                 return result;
  14.             }
  15.             // 错误去重a方法，将会漏掉-1,-1,2 这种情况
  16.             /*
  17.             if (nums[i] == nums[i + 1]) {
  18.                 continue;
  19.             }
  20.             */
  21.             // 正确去重a方法
  22.             if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
  23.                 continue;
  24.             }
  25.             int left = i + 1;
  26.             int right = nums.size() - 1;
  27.             while (right > left) {
  28.                 // 去重复逻辑如果放在这里，0，0，0 的情况，可能直接导致 right<=left 了，从而漏掉了 0,0,0 这种三元组
  29.                 /*
  30.                 while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
  31.                 while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
  32.                 */
  33.                 if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right--;
  34.                 else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) left++;
  35.                 else {
  36.                     result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
  37.                     // 去重逻辑应该放在找到一个三元组之后，对b 和 c去重
  38.                     while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
  39.                     while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
  40.  
  41.                     // 找到答案时，双指针同时收缩
  42.                     right--;
  43.                     left++;
  44.                 }
  45.             }
  46.  
  47.         }
  48.         return result;
  49.     }
  50. };

18. 四数之和 

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 。

代码示例： 

  1. //时间复杂度: O(n^3)
  2. //空间复杂度: O(1)
  3. class Solution {
  4. public:
  5.     vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
  6.         vector<vector<int>> result;
  7.         sort(nums.begin(), nums.end());
  8.         for (int k = 0; k < nums.size(); k++) {
  9.             // 剪枝处理
  10.             if (nums[k] > target && nums[k] >= 0) {
  11.             	break; // 这里使用break，统一通过最后的return返回
  12.             }
  13.             // 对nums[k]去重
  14.             if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
  15.                 continue;
  16.             }
  17.             for (int i = k + 1; i < nums.size(); i++) {
  18.                 // 2级剪枝处理
  19.                 if (nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0) {
  20.                     break;
  21.                 }
  22.  
  23.                 // 对nums[i]去重
  24.                 if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {
  25.                     continue;
  26.                 }
  27.                 int left = i + 1;
  28.                 int right = nums.size() - 1;
  29.                 while (right > left) {
  30.                     // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target 会溢出
  31.                     if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target) {
  32.                         right--;
  33.                     // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] < target 会溢出
  34.                     } else if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right]  < target) {
  35.                         left++;
  36.                     } else {
  37.                         result.push_back(vector<int>{nums[k], nums[i], nums[left], nums[right]});
  38.                         // 对nums[left]和nums[right]去重
  39.                         while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
  40.                         while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
  41.  
  42.                         // 找到答案时，双指针同时收缩
  43.                         right--;
  44.                         left++;
  45.                     }
  46.                 }
  47.  
  48.             }
  49.         }
  50.         return result;
  51.     }
  52. };

 参考如下：

代码随想录

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