查找2 | Leetcode分类练习 | Datawhale- 打卡(四)

1. 两数之和

  • 题目

    给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target,请你在该数组中找出和为目标值的那 两个 整数,并返回他们的数组下标。
    你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素不能使用两遍。

  • 代码

    • 解法一:暴力法,时间复杂度为(O(n^2))

      class Solution:
          def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
              for i in range(len(nums)):
                  for j in range(i+1,len(nums)):
                      if nums[i] + nums[j] == target:
                          return [i,j]
      
    • 解法二:查找表,遍历数组到元素v时,查看查找表中是否有target-v,若无则将该元素v放入查找表继续遍历。时间复杂度和空间复杂度均为(O(n))

      # 注意:前提条件,数组元素不能重复。
      class Solution:
          def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
              search_dic = {}
              for i in range(len(nums)):
                  v = target-nums[i]
                  if search_dic.get(v,None) is None:
                      search_dic[nums[i]] = i
                  else:
                      return [i,search_dic[v]]
      
    • 解法三:对撞指针,先保存list中各元素的索引值,然后对list进行排序,前后对撞指针返回

      class Solution:
          def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
              nums = list(enumerate(nums))
              nums.sort(key=lambda x:x[1])
              l,r = 0,len(nums)-1
              while l < r:
                  if nums[l][1] + nums[r][1] < target:
                      l += 1
                  elif nums[l][1] + nums[r][1] > target:
                      r -= 1
                  else:
                      return nums[l][0],nums[r][0]
      

15. 三数之和

  • 题目

    给你一个包含 n 个整数的数组 nums,判断 nums 中是否存在三个元素 a,b,c ,使得 a + b + c = 0 ?请你找出所有满足条件且不重复的三元组。
    注意:答案中不可以包含重复的三元组。

  • 代码
    排序+对撞指针。

    class Solution:
        def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
            nums_len = len(nums)
            if nums_len < 3:
                return []
            res_ls = []
            nums.sort()
            for i in range(nums_len):
                if nums[i] > 0: break
                if i > 0 and nums[i] == nums[i-1]: continue
                l,r = i+1,nums_len-1
                while l<r:
                    if nums[i] + nums[l] + nums[r] == 0:
                        res_ls.append([nums[i],nums[l],nums[r]])
                        l += 1
                        r -= 1
                        while l<r and nums[l-1] == nums[l]: l += 1
                        while l<r and nums[r] == nums[r+1]: r -= 1
                    elif nums[i] + nums[l] + nums[r] > 0:
                        r -= 1
                    else:
                        l += 1
            return res_ls
    

16. 最接近的三数之和

  • 题目

    给定一个包括 n 个整数的数组 nums 和 一个目标值 target。找出 nums 中的三个整数,使得它们的和与 target 最接近。返回这三个数的和。假定每组输入只存在唯一答案。

  • 代码

    class Solution:
        def threeSumClosest(self, nums: List[int], target: int) -> int:
            res_sum = sum(nums[:3])
            min_sub = abs(res_sum-target)
            nums.sort()
            for i in range(len(nums)):
                l,r = i+1, len(nums)-1
                while l<r:
                    if nums[i] + nums[l] + nums[r] == target:
                        return target
                    else:
                        if abs(nums[i] + nums[l] + nums[r]-target) < min_sub:
                            res_sum = nums[i] + nums[l] + nums[r]
                            min_sub = abs(res_sum-target)
                        if nums[i] + nums[l] + nums[r] < target:
                            l += 1
                        else:
                            r -= 1
            return res_sum
    

18. 四数之和

  • 题目

    给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target,判断 nums 中是否存在四个元素 a,b,c 和 d ,使得 a + b + c + d 的值与 target 相等?找出所有满足条件且不重复的四元组。
    注意:答案中不可以包含重复的四元组。

  • 代码

    class Solution:
        def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
            nums.sort()
            res_ls = []
            nums_len = len(nums)
            if nums_len < 4:
                return res_ls
            if nums_len == 4:
                if sum(nums) == target: res_ls.append(nums)
                return res_ls
            for i in range(nums_len-3):
                if i > 0 and nums[i-1]==nums[i]: continue
                for j in range(i+1,nums_len-2):
                    if j > i + 1 and nums[j-1]==nums[j]: continue
                    l,r = j+1,nums_len-1
                    while l<r:
                        if nums[i] + nums[j] + nums[l] + nums[r] == target:
                            res_ls.append([nums[i],nums[j],nums[l],nums[r]])
                            l += 1
                            r -= 1
                            while l<r and nums[l] == nums[l-1]: l+=1
                            while l<r and nums[r] == nums[r+1]: r-=1
                        elif nums[i] + nums[j] + nums[l] + nums[r] < target:
                            l += 1
                        else:
                            r -= 1
            return res_ls   
    

49. 字母异位词分组

  • 题目

    给定一个字符串数组,将字母异位词组合在一起。字母异位词指字母相同,但排列不同的字符串。

  • 代码

    class Solution:
        def groupAnagrams(self, strs: List[str]) -> List[List[str]]:
            from collections import defaultdict
            strs_dic = defaultdict(list)
            for stro in strs:
                key = ''.join(sorted(list(stro)))
                strs_dic[key] += stro.split(',')
            return [v for v in strs_dic.values()] 
    

149. 直线上最多的点数

  • 题目

    给定一个二维平面,平面上有 n 个点,求最多有多少个点在同一条直线上。

  • 代码

    class Solution:
        def maxPoints(self,points):
            if len(points) <= 1:
                return len(points)
            res = 0
            from collections import defaultdict
            for i in range(len(points)):
                record = defaultdict(int)
                samepoint = 0
                for j in range(len(points)):
                    if points[i][0] == points[j][0] and points[i][1] == points[j][1]:
                        samepoint += 1
                    else:
                        record[self.get_Slope(points,i,j)] += 1
                for v in record.values():
                    res = max(res, v+samepoint)
                res = max(res, samepoint)
            return res
        def get_Slope(self,points,i,j):
            if points[i][1] - points[j][1] == 0:
                return float('Inf')
            else:
                return (points[i][0] - points[j][0]) / (points[i][1] - points[j][1])
    

219. 存在重复元素 II

  • 题目

    给定一个整数数组和一个整数 k,判断数组中是否存在两个不同的索引 i 和 j,使得 nums [i] = nums [j],并且 i 和 j 的差的 绝对值 至多为 k。

  • 代码

    class Solution:
        def containsNearbyDuplicate(self, nums: List[int], k: int) -> bool:
            nums_set = set()
            for i in range(len(nums)):
                if nums[i] in nums_set:
                    return True
                nums_set.add(nums[i])
                if len(nums_set)==k+1:
                    nums_set.remove(nums[i-k])
            return False
    

220. 存在重复元素 III

  • 题目

    在整数数组 nums 中,是否存在两个下标 i 和 j,使得 nums [i] 和 nums [j] 的差的绝对值小于等于 t ,且满足 i 和 j 的差的绝对值也小于等于 ķ 。
    如果存在则返回 true,不存在返回 false。

  • 代码

    • 解法一:二分查找,缺点:耗时太长

      class Solution:
          def containsNearbyAlmostDuplicate(self, nums: List[int], k: int, t: int) -> bool:
              def checkin(dset, d):
                  dlist = list(dset)
                  dlist.sort()
                  l,r=0,len(dlist)-1
                  while l<=r:
                      mid = (l+r) //2
                      if abs(d-dlist[mid])<=t:
                          return True
                      elif d-dlist[mid] < 0:
                          r = mid-1
                      else:
                          l = mid+1
                  return False
              res_set = set()
              for i in range(len(nums)):
                  if checkin(res_set,nums[i]):
                      return True
                  res_set.add(nums[i])
                  if len(res_set) == k+1:
                      res_set.remove(nums[i-k])
              return False
      

    • 解法二:暴力法

      class Solution:
          def containsNearbyAlmostDuplicate(self, nums: List[int], k: int, t: int) -> bool:
              if t==0:
                  if len(nums) == len(set(nums)):
                      return False
                  else:
                      return True
              for i in range(len(nums)):
                  for j in range(i+1,i+1+k):
                      if j >= len(nums): break
                      if abs(nums[i]-nums[j]) <= t:
                          return True
              return False
      

447. 回旋镖的数量

  • 题目

    给定平面上 n 对不同的点,“回旋镖” 是由点表示的元组 (i, j, k) ,其中 i 和 j 之间的距离和 i 和 k 之间的距离相等(需要考虑元组的顺序)。
    找到所有回旋镖的数量。你可以假设 n 最大为 500,所有点的坐标在闭区间 [-10000, 10000] 中。

  • 代码

    class Solution:
        def numberOfBoomerangs(self, points: List[List[int]]) -> int:
            from collections import Counter
            def f(x1,y1):
                point_dic = Counter((x2-x1)**2+(y2-y1)**2 for x2,y2 in points)
                return sum(t*(t-1) for t in point_dic.values())
            return sum(f(x,y) for x,y in points)
    

454. 四数相加 II

  • 题目

    给定四个包含整数的数组列表 A , B , C , D ,计算有多少个元组 (i, j, k, l) ,使得 A[i] + B[j] + C[k] + D[l] = 0。
    为了使问题简单化,所有的 A, B, C, D 具有相同的长度 N,且 0 ≤ N ≤ 500 。所有整数的范围在 (-2^{28})(2^{28}-1) 之间,最终结果不会超过 (2^{31}-1)

  • 代码

    • 解法一:(O(n^3)) 无法通过,超出限制

      class Solution:
          def fourSumCount(self, A: List[int], B: List[int], C: List[int], D: List[int]) -> int:
              from collections import Counter
              search_dic = Counter(D)
              res = 0
              for i in range(len(A)):
                  for j in range(len(B)):
                      for k in range(len(C)):
                          if 0-(A[i]+B[j]+C[k]) in search_dic:
                              res += search_dic[0-(A[i]+B[j]+C[k])]
              return res
      

    • 解法二:(O(n^2))

      class Solution:
          def fourSumCount(self, A: List[int], B: List[int], C: List[int], D: List[int]) -> int:
              from collections import Counter
              search_dic = Counter()
              for i in range(len(C)):
                  for j in range(len(D)):
                      search_dic[C[i]+D[j]] += 1
              res = 0
              for i in range(len(A)):
                  for j in range(len(B)):
                      find_value = 0-(A[i]+B[j])
                      if find_value in search_dic:
                          res += search_dic[find_value]
              return res
      

    • 解法三:优化

      class Solution:
          def fourSumCount(self, A: List[int], B: List[int], C: List[int], D: List[int]) -> int:
              from collections import Counter
              search_dic = Counter(c+d for c in C for d in D)
              return sum(search_dic.get(-a-b,0) for a in A for b in B)
      

原文地址:https://www.cnblogs.com/rn-05181226-rw/p/13563175.html