一位C++小白的力扣刷题_成长记录_欢迎 visit ^_^
（ 该篇，以及后面的随笔，都将加入一个“运行结果” 。 不断完善，加油加油~！）
设计问题_第1题：打乱数组
题目描述：
打乱一个没有重复元素的数组。
举例：（说实话，刚开始，我没看懂它的例子）
示例:
// 以数字集合 1, 2 和 3 初始化数组。
int[] nums = {1,2,3};
Solution solution = new Solution(nums);
// 打乱数组 [1,2,3] 并返回结果。任何 [1,2,3]的排列返回的概率应该相同。
solution.shuffle();
// 重设数组到它的初始状态[1,2,3]。
solution.reset();
// 随机返回数组[1,2,3]打乱后的结果。
solution.shuffle();
补充：（ 题目要求的，C++的执行语句 ）
/**
* Your Solution object will be instantiated and called as such:
* Solution* obj = new Solution(nums);
* vector<int> param_1 = obj->reset();
* vector<int> param_2 = obj->shuffle();
*/
解题思路：就一个思想，“随机交换”。
学习心得：①这道题，卡我半天，主要就是在理解题目上。这道题的里面的所有“一维的vector容器”，
只装3个元素（ 不一定是“3”，只是这个样例是“3”，对于其他例子，视情况而定）。所以就只是在
装有3个元素的“一维vector容器”里面，随机交换，使用“洗牌算法”。
②还有一点值得提的是，第一做这种“设计问题”，有点像设计一个“产品”，但这个“小产品”
只有两个功能，一个“reset”（重置），另一个“shuffle”（打乱）。
实现：（C++）
class Solution {
private:
vector<int> nums_1;
public:
Solution(vector<int>& nums) { //构造函数，将 传入的形参nums 给 私有成员nums_1 赋值
nums_1=nums;
}
/** Resets the array to its original configuration and return it. */
vector<int> reset() { //重置函数：将 私有成员nums_1 返回。注：nums_1里面 从初始化后 一直保存着最原始的数据
return nums_1;
}
/** Returns a random shuffling of the array. */
vector<int> shuffle() {
vector<int> v=nums_1; //新建立一个 “一维vector容器 v ”，将 私有成员nums_1 赋值给v
//这里再次说明一下，在以前的随笔中也提到过 :
//vector是C++的标准库函数,类似于“stdio.h”。它是个“容器”，想进一步了解vector，推荐去看B站的 企业级开发经理 的一节课 https://www.bilibili.com/video/BV1at41147p8
int i,j;
int len=v.size(); //若针对于这道题的样例，len为3
for( i=1;i<len;i++ ) //从i=1开始
{
j=rand()%(i+1); // j的随机取值范围为 [0,i] 。补充rand()函数知识：
// 若 result = a+rand()%(b-a+1) , 则 result的取值范围为 [a,b]
if( j!=i ) swap( v[j],v[i] ); //如果随机取值完后，j 的值和 区间[0,i] 的右边界i不等，则交换两个不同下标对应的元素
}
return v; //最后返回 “打乱”了的 容器v
}
};
运行结果： 说明： “我的输入”里面，Solution 对应 [ [ 1,2,3 ] ] 。shuffle 对应 [ ] 。后面的 reset 和 shuffle 也是对应 [ ]。
答案里面的 null 表示 未返回东西（因为 Solution 是构造函数 ，故不返回东西 ）。“ 我的答案”里面，第一个 “ [ 1,3,2 ] ”是 第一次执行 shuffle 返回的东西。
代码执行结果：
我的输入
["Solution","shuffle","reset","shuffle"] [[[1,2,3]],[],[],[]]
我的答案
[null,[1,3,2],[1,2,3],[1,3,2]]
预期答案
[null,[3,1,2],[1,2,3],[1,3,2]]
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设计问题_第2题：最小栈
题目描述：
设计一个支持 push ，pop ，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。
push(x)—— 将元素 x 推入栈中。pop()—— 删除栈顶的元素。top()—— 获取栈顶元素。getMin()—— 检索栈中的最小元素。
举例：
示例:
输入： ["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"] [[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]] 输出： [null,null,null,null,-3,null,0,-2] 解释： MinStack minStack = new MinStack(); minStack.push(-2); minStack.push(0); minStack.push(-3); minStack.getMin(); --> 返回 -3. minStack.pop(); minStack.top(); --> 返回 0. minStack.getMin(); --> 返回 -2.
提示：
pop、top和getMin操作总是在 非空栈 上调用。
解题思路：灵活运用 栈（stack） 的 “后进先出”（类似于一个 月饼筒 ，后放进去的月饼先拿出来，而先放进去的只能等 前面的拿出来才行）。
另外构造一个 “辅助栈” ，用来储存最小值。
学习心得：这个，另外构造一个“辅助栈”，让我回忆起 初中高中数学的 辅助线。（但好像没什么关联）
主要就是，一个设计问题。想方设法地运用 已知的 “元件”，设计一个“产品”，具有某些“功能”。
实现：（C++）
class MinStack {
private:
stack<int> sta; //sta：stack的缩写（只是 我自己这样写的）
stack<int> helper_sta; //构造一个辅助栈
public:
/** initialize your data structure here. */
MinStack() {
helper_sta.push( INT_MAX ); //放一个 最大数（INT_MAX 是 int类型的最大整数） 进去，用于后面的比较
}
void push(int x) {
sta.push( x ); //放一个x进入 栈（这里不是辅助栈）
helper_sta.push( min( x,helper_sta.top() ) ); //先用min()函数比较 x 和 辅助栈的栈顶元素 的值，取比较后的较小值放入 辅助栈的栈顶
//这样的话， 无论如何，辅助栈的栈顶 始终是最小元素
}
void pop() {
sta.pop();
helper_sta.pop(); //同时也要把 辅助栈的栈顶元素弹出（即删除）
}
int top() {
return sta.top();
}
int getMin() {
return helper_sta.top(); //获取 栈 的最小元素（其实也是辅助栈的最小值）
}
};
/**
* Your MinStack object will be instantiated and called as such:
* MinStack* obj = new MinStack();
* obj->push(x);
* obj->pop();
* int param_3 = obj->top();
* int param_4 = obj->getMin();
*/
运行结果： 说明：和上一道 设计问题的运行结果 的说明 类似。
代码执行结果：
我的输入
["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"] [[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]
我的答案
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]
预期答案
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]
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数学_第1题：Fizz Buzz
题目描述：
写一个程序，输出从 1 到 n 数字的字符串表示。
1. 如果 n 是3的倍数，输出“Fizz”；
2. 如果 n 是5的倍数，输出“Buzz”；
3.如果 n 同时是3和5的倍数，输出 “FizzBuzz”。
举例：
示例：
n = 15,
返回:
[
"1",
"2",
"Fizz",
"4",
"Buzz",
"Fizz",
"7",
"8",
"Fizz",
"Buzz",
"11",
"Fizz",
"13",
"14",
"FizzBuzz"
]
解题思路：这道题不难。主要是一个 to_string( )函数的运用。
学习心得：终于刷到一道“简单”点儿的题了。
实现：（C++）
class Solution {
public:
vector<string> fizzBuzz(int n) {
vector<string> v(n,""); //构造一个“vector属性，装有string类型的”容器v，并开辟一个能储存n的元素的空间，每个小空间赋值""（空）。
int i;
for( i=1;i<=n;i++ )
{
if( i%3==0&&i%5==0 )
v[i-1]="FizzBuzz";
else if( i%3==0 )
v[i-1]="Fizz";
else if( i%5==0 )
v[i-1]="Buzz";
else
v[i-1]=to_string(i); //主要这里，运用 to_string( 数据 )。其功能是将括号里的数据（无论int型还是double型等等）转变成string类型
}
return v;
}
};
运行结果：
代码执行结果：
我的输入
1
我的答案
["1"]
预期答案
["1"]
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数学_第2题：计数质数
题目描述：
统计所有小于非负整数 n 的质数的数量。
举例：
示例:
输入: 10 输出: 4 解释: 小于 10 的质数一共有 4 个, 它们是 2, 3, 5, 7 。
解题思路：C语言教材中，有关于 “ 计数质数 ” 的 算法。其中质数判断的基本思路是：对于正整数 n ( n>1 ) ，取除以 2~√ n。如果能 “整除以” (表示得不是很清楚哈...)，
则 n 不是质数。 这道题只需要多加一层 for 循环即可。
学习心得：有时候，一些数学结论（或理论）能极大地 简化一个算法。比如这道。在上面的解题思路中，本身
应该除以 2~n 的，但是数学结论告诉我们，只用除以 2~√ n 来判断即可。
实现：（C++）
class Solution {
public:
int countPrimes(int n) {
if( n==0||n==1 ) return 0; //特殊的两个数，单独提出
int i,j,k,count=0,flag; //flag作为标记，一旦 除以 2~√n 有除的尽的情况，改变标记。
for( j=2;j<n;j++ )
{
flag=0;
k=(int)sqrt(j); //k 为 j 的开方
for( i=2;i<=k;i++ )
if( j%i==0 )
{
flag=1;
break;
}
if(flag!=1) count++; //若改变了标记，说明 这层循环里面的 j 不是质数，不用 count++ 。
}
return count;
}
};
运行结果：
代码执行结果：
我的输入
10
我的答案
4
预期答案
4
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数学_第3题：3的幂
题目描述：
给定一个整数，写一个函数来判断它是否是 3 的幂次方。
举例：
示例 1:
输入: 27 输出: true
示例 2:
输入: 0 输出: false
示例 3:
输入: 9 输出: true
示例 4:
输入: 45 输出: false
解题思路：这道题也不难。只是有一个 小小的“逆思维”（在我的那个解法里面）。
学习心得：虽然题简单，但我还是提交了几次才成功。认真地对待事，事才可能认真地给你成功的答复。
实现：（C++）
class Solution {
public:
bool isPowerOfThree(int n) {
int i=1;
while( n>=i )
{
if( n==i ) return true;
if( i>=INT_MAX/3 ) return false; //这句话 和 下面一句 是得有先后顺序的哈
//先前提到的“逆思维”就是，用 i 与 INT_MAX/3 去比较。避免 i=i*3 后，i 超过 int 能表示的范围
i*=3;
}
return false;
}
};
运行结果：
代码执行结果：
我的输入
27
我的答案
true
预期答案
true
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数学_第4题：罗马数字转整数
题目描述：
罗马数字包含以下七种字符: I， V， X， L，C，D 和 M。
字符 数值 I 1 V 5 X 10 L 50 C 100 D 500 M 1000
例如， 罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1。12 写做 XII ，即为 X + II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V + II 。
通常情况下，罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也存在特例，例如 4 不写做 IIII，而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边，所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。同样地，数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况：
I可以放在V(5) 和X(10) 的左边，来表示 4 和 9。X可以放在L(50) 和C(100) 的左边，来表示 40 和 90。C可以放在D(500) 和M(1000) 的左边，来表示 400 和 900。
给定一个罗马数字，将其转换成整数。输入确保在 1 到 3999 的范围内。
举例：
示例 1:
输入: "III" 输出: 3
示例 2:
输入: "IV" 输出: 4
示例 3:
输入: "IX" 输出: 9
示例 4:
输入: "LVIII" 输出: 58 解释: L = 50, V= 5, III = 3.
示例 5:
输入: "MCMXCIV" 输出: 1994 解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.
解题思路：运用 C++里面的 maps标准模板库 ，给每一个 罗马符号 映射 成对应的数字。然后设计算法，依次扫描该字符串。
学习心得：今天最大的收获就是 自学习到了 C++里面的maps标准模板库。感觉自己又习得了一套“武功”，
虽然还不够熟练，但很开心~！
实现：（C++）
class Solution {
public:
int romanToInt(string s) {
if( s.empty() ) return 0;
map<char,int> LM_tran_SZ={ //初始化哈希表（ 力扣题解里有些前辈这样叫的 ）
{'I',1},
{'V',5}, //注意 格式，每个映射组之间用 “,” 隔开
{'X',10},
{'L',50},
{'C',100},
{'D',500},
{'M',1000}
}; //最后要加上 “;”
int i,res=0,len=s.size();
for( i=0;i<len;i++ )
{
if( LM_tran_SZ[ s[i] ] >= LM_tran_SZ[ s[i+1] ] ) // 举个栗子：输入“VIII” ，则 LM_tran_SZ[ s[0] ] 相当于 LM_tran_SZ[ 'V' ]，
// 进而 LM_tran_SZ[ 'V' ]=5。 另外，i+1不会导致越界，因为字符串string是以' '结尾的。其ASCII码为0，比其他任何字符的ASCII码都小。
res+=LM_tran_SZ[ s[i] ]; // 如果前者大于后者，res加上该“东西”
else
res-=LM_tran_SZ[ s[i] ]; // 如果前者小于后者，res减去该“东西”
}
return res;
}
};
运行结果：（C++）
代码执行结果：
我的输入
"III"
我的答案
3
预期答案
3
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其他_第1题：位1的个数
题目描述：
编写一个函数，输入是一个无符号整数，返回其二进制表达式中数字位数为 ‘1’ 的个数（也被称为汉明重量）。
举例：
示例 1：
输入：00000000000000000000000000001011
输出：3
解释：输入的二进制串 00000000000000000000000000001011 中，共有三位为 '1'。
示例 2：
输入：00000000000000000000000010000000 输出：1 解释：输入的二进制串 00000000000000000000000010000000 中，共有一位为 '1'。
示例 3：
输入：11111111111111111111111111111101 输出：31 解释：输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 中，共有 31 位为 '1'。
解题思路：灵活运用 位运算 。
学习心得：自学了位运算符号（ & 、^ 、| 、~ 、>> 、<< ）。感觉有时候 用位运算可以
大大提高程序的运算速度。（以下内容摘自CSDN,博主Lpy_Now ）我们经常用>>1来代替
/2（div 2),比如二分查找、堆的插入操作等等。想办法用>>代替除法运算可以使程序的效率
大大提高。最大公约数的二进制算法用除以2操作来代替慢的出奇的%（mod）运算，效率可以提高60%。
实现：（C++）
class Solution {
public:
int hammingWeight(uint32_t n) { //uint32_t 表示 无符号的32位（即意思是能表示32位）的int类型
int res=0;
while( n>0 )
{
res+=n%2; //如果除余结果为 1 时( 即把 n 的二进制表示后，其末尾为1时)，则 res加 1
n>>=1; //n 右位移 1位。 举个栗子: 0011 表示 3,则 3>>1 表示 001 ，结果为 1。是不是就相当于 3/2，其结果为 1
}
return res;
}
};
运行结果：
代码执行结果：
我的输入
00000000000000000000000000001011
我的答案
3
预期答案
3