一、两数之和
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
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] 。
示例 2：
输入：nums = [3,2,4], target = 6
输出：[1,2]
示例 3：
输入：nums = [3,3], target = 6
输出：[0,1]
解题
class Solution(object):
def twoSum(self, nums, target):
"""
:type nums: List[int]
:type target: int
:rtype: List[int]
"""
hash_dict = {}
for i, num in enumerate(nums):
if target - num in hash_dict:
return [i, hash_dict[target - num]]
else:
hash_dict[num] = i
return []
思路：
- 建一个字典。
- 使用enumerate方法for循环数组，可以循环出数组的下标、元素。
- 在for循环中，判断元素是否在字典的key中，当字典key里出现target-num，说明当前的num即为另一个加数。
如果不存在，那么就放到dict里，key是元素，value是下标。 - 此时，取出当前for循环的i，和另一个加数在dict里的value，组成数组返回。
二、有效的括号
题目描述
给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，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。
示例
示例 1：
输入：s = "()"
输出：true
示例 2：
输入：s = "()[]{}"
输出：true
示例 3：
输入：s = "(]"
输出：false
示例 4：
输入：s = "([)]"
输出：false
示例 5：
输入：s = "{[]}"
输出：true
解题
class Solution:
def isValid(self, s: str) -> bool:
if len(s) % 2 == 1:
return False
pairs_dict = {
")": "(",
"]": "[",
"}": "{"
}
stack_list = []
for ch in s:
if stack_list and ch in pairs_dict:
if stack_list[-1] == pairs_dict[ch]:
stack_list.pop()
else:
return False
else:
stack_list.append(ch)
return not stack_list
解题思路：利用栈的实现思路。
- for循环字符串
- 前面的元素 先放进列表
- 当列表不为空，而且最后面的元素存在 dict的key里，说明可以组成一对括号，就把元素剔除。
- for循环结束，列表为空说明全部都可以组成括号。
比如测试输入"{()[()]}"，列表里的过程是这样的：
列表的内容： ['{']
列表的内容： ['{', '(']
列表的内容： ['{']
列表的内容： ['{', '[']
列表的内容： ['{', '[', '(']
列表的内容： ['{', '[']
列表的内容： ['{']
列表的内容： []
这也是为什么在上面字典里存放的k-v，是")": "("而不是"(": ")"，因为判断后面的元素是用的字段里的key，
所以右括号放在了前面。
三、二分查找
题目描述
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
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
解题
class Solution:
def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
left = 0
right = len(nums) - 1
while left <= right:
mid = left + (right - left) // 2
if nums[mid] == target:
return mid
if target < nums[mid]:
right = mid - 1
else:
left = mid + 1
return -1
二分查找：
- 初始化左、右两个指针，分别为
left=0，right=len(nums) - 1。 - while循环，当
left<right，进行二分计算，找到中间值mid=left + (right-left) // 2 - 在每次的循环里，用计算出来的mid与目标值target进行比较，三种情况：
mid == target，说明找到了，返回midmid > target，那么左指针left不用动，右指针right = mid-1mid < target, 那么右指针right不用动，左指针left = mid+1
上述为列表中顺序从小到大。
如果列表是从大到小，变动点在于mid与target的大小判断后，
左右指针的移动情况：
mid == target，说明找到了，返回midmid > target，那么右指针right不用动，左指针left = mid+1mid < target，那么左指针left不用动，右指针right = mid-1
四、环形链表
题目描述
给定一个链表，判断链表中是否有环。
如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。
为了表示给定链表中的环，我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。
如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。
如果链表中存在环，则返回 true 。 否则，返回 false 。
示例
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。
解题
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
seen = set()
while head:
if head in seen:
return True
seen.add(head)
head = head.next
return False
从简单角度看，可以遍历所有的结点，判断这个结点之前是否访问过。
使用哈希表存放已经访问过的结点。在python里，dict()和set()都是基于哈希表的数据结构。
- 创建set()
- while循环
- 每次循环里，判断当前结点是否在set()里。如果存在，返回True；
- 如果不存在，就把当前结点add增加到set()里，然后当前指针指向下一个结点
head = head.next
五、用栈实现队列
题目描述
请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：
实现 MyQueue 类：
void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false
说明：
你只能使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。
示例
输入：
["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 1, 1, false]
解释：
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false
解题
from collections import deque
class MyQueue:
def __init__(self):
"""
Initialize your data structure here.
"""
self.deque_nums = deque([])
def push(self, x: int) -> None:
"""
Push element x to the back of queue.
"""
self.deque_nums.append(x)
def pop(self) -> int:
"""
Removes the element from in front of queue and returns that element.
"""
return self.deque_nums.popleft()
def peek(self) -> int:
"""
Get the front element.
"""
return self.deque_nums[0]
def empty(self) -> bool:
"""
Returns whether the queue is empty.
"""
if len(self.deque_nums) == 0:
return True
else:
return False
# Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
# obj = MyQueue()
# obj.push(x)
# param_2 = obj.pop()
# param_3 = obj.peek()
# param_4 = obj.empty()
这里使用的是python中的collections库，其中deque方法实现了双端队列，以前在博客有过相关整理。
deque除了实现list的append()和pop()外，还提供了appendleft()和popleft()，
这样的话我们可以很方便的向着列表的另一头，进行添加和移除操作了
这里重点就是在于pop方法的实现，队列是要保证先进先出的。比如在列表里[1,2,3,4]，那么
出队的时候，顺序应该也是从前到后一次，所以要求每次出队操作是删除列表第一个元素，所以用
deque_nums.popleft()