202005leetcode刷题记录

3. 无重复字符的最长子串

题目要求：
给定一个字符串，请你找出其中不含有重复字符的最长子串的长度。

思路：
用左指针和右指针指向子串的开头和结尾，开始时两个指针都指向字符串的开头。每次右指针加一，判断新加入的字符是否在子串中，如果在子串中，左指针加一；否则右指针加一，并更新最长子串的长度。

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        n = len(s)
        ans = left = right = 0
        while right < n:
            if s[right] in s[left:right]:
                left += 1
            else:
                right += 1
                ans = max(ans, right - left)
        
        return ans

9. 回文数

题目要求：
判断一个整数是否是回文数。回文数是指正序（从左向右）和倒序（从右向左）读都是一样的整数。

class Solution:
    def isPalindrome(self, x: int) -> bool:
        s = str(x)
        n = len(s)

        left, right = 0, n - 1
        while left < right:
            if s[left] != s[right]:
                return False
            
            left += 1
            right -= 1
        
        return True

15. 三数之和

题目要求：
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。

思路一：
暴力法。python上没法通过，倒数第三个测试用例一直超时。可能是用了not in导致速度很慢，要考虑其他去重方法。

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        n = len(nums)
        ans = []
        if n < 3:
            return ans 

        nums.sort()
        for i in range(0, n - 2):
            if nums[i] > 0:
                break
            target = -nums[i]
            for j in range(i + 1, n - 1):
                for k in range(j + 1, n):
                    if nums[j] + nums[k] == target and [nums[i], nums[j], nums[k]] not in ans:
                            ans.append([nums[i], nums[j], nums[k]])
                        
        return ans

思路二：
双指针。遍历数组，对每个元素之后的数组用双指针求和。

class Solution:
    def threeSum(self, nums: [int]) -> [[int]]:
        nums.sort()
        ans = []
        n = len(nums)

        for i in range(n - 2):
            # 排序后，若当前元素大于 0 ，那么三数之和不可能为 0
            if nums[i] > 0:
                break
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            j, k = i + 1, n - 1
            while j < k:
                s = nums[i] + nums[j] + nums[k]
                if s < 0:
                    j += 1
                    while j < k and nums[j] == nums[j - 1]:
                        j += 1
                elif s > 0:
                    k -= 1
                    while j < k and nums[k] == nums[k + 1]:
                        k -= 1
                else:
                    ans.append([nums[i], nums[j], nums[k]])
                    j += 1
                    k -= 1
                    while j < k and nums[j] == nums[j - 1]:
                        j += 1
                    while j < k and nums[k] == nums[k + 1]:
                        k -= 1
        return ans

21. 合并两个有序链表

题目要求：
将两个升序链表合并为一个新的升序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

思路：
五一节的每日一题这么快乐的吗？

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
        head = l3 = ListNode(0)
        while l1 and l2:
            if l1.val < l2.val:
                l3.next = l1
                l1, l3 = l1.next, l3.next
            else:
                l3.next = l2
                l2, l3 = l2.next, l3.next
        
        l3.next = l1 if l1 else l2
        return head.next

25. K 个一组翻转链表

题目要求：
给你一个链表，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回翻转后的链表。

k 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。

如果节点总数不是 k 的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。

思路：

graph LR; A-->B B-->C C-->D

以上图为例，要怎么翻转A-->B-->C呢？按本题的要求，最终得到的结果应该是：

graph LR; C-->B B-->A A-->D

首先断开A-->B的指针，将A的指针指向D。可以写出如下的伪代码：

ANext = A.next
A.next = D
# 为下一个循环做准备
D = A
A = B

那么翻转子链表就不难写出了。

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def reverse(self, head: ListNode, tail: ListNode):
        q = tail.next
        p = head
        while q != tail:
            pNext = p.next
            p.next = q
            q = p
            p = pNext
        return tail, head

    def reverseKGroup(self, head: ListNode, k: int) -> ListNode:
        L = ListNode(0)
        L.next = head
        pre = L

        while head:
            tail = pre
            # 找出长度为k的子链表的头尾指针
            for i in range(k):
                tail = tail.next
                if not tail:
                    return L.next
            tNext = tail.next
            head, tail = self.reverse(head, tail)
            # 此时子链表的tail已经连好了，要将head与原链表连上
            pre.next = head
            pre = tail
            head = tail.next

        return L.next

26. 删除排序数组中的重复项

题目要求：
给定一个排序数组，你需要在原地删除重复出现的元素，使得每个元素只出现一次，返回移除后数组的新长度。不要使用额外的数组空间，你必须在原地修改输入数组并在使用O(1)额外空间的条件下完成。

思路：
划重点：已排序，而且得原地修改数组，本以为只要返回新数组的长度就行了。那就可以用两个指针lo和hi，遇到两个位置的元素相等就跳过，否则就修改。

class Solution:
    def removeDuplicates(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)
        lo = hi = 0
        while hi < n:
            if nums[lo] == nums[hi]:
                hi += 1
            else:
                lo += 1
                nums[lo] = nums[hi]
                hi += 1
        return lo + 1

45. 跳跃游戏 II

题目要求：
给定一个非负整数数组，你最初位于数组的第一个位置。数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。你的目标是使用最少的跳跃次数到达数组的最后一个位置。假设你总是可以到达数组的最后一个位置。

思路一：
可以用贪心算法，每一步都跳到可以到达的最远位置，第一步能跳到的最远位置即nums[0]，之后能跳到的最远位置是max(maxPos, nums[i] + i)。pos为当前位置，每当遍历到当前位置时，就跳到能达到的最远位置。返回前加一个判断，如果已经可以到达最后那个位置，就返回，以防止多计数一次。

class Solution:
    def jump(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)
        if n == 1:
            return 0
        pos = 0 # 当前所在位置
        maxPos = nums[0] # 能跳到的最远位置
        cnt = 0
        for i in range(n):
            maxPos = max(maxPos, nums[i] + i)
            if i == pos:
                pos = maxPos
                cnt += 1
                if pos > n - 2:
                    return cnt

思路二：
每次去找索引最小且能到达最后一个位置的元素，相当于倒着走，最终走到第一个位置。这个方法个人认为比较好理解，但是在最差的情况下会退化到(O(n^2))，Python下会超时。

class Solution:
    def jump(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)
        pos = n - 1
        cnt = 0
        while pos > 0:
            for i in range(pos + 1):
                if i + nums[i] >= pos:
                    pos = i
                    cnt += 1
                    break
        
        return cnt

50. Pow(x, n)

题目要求：
实现pow(x, n)，即计算 x 的 n 次幂函数。

思路：
对于(x^n)，我们可以将 n 写为其二进制形式((i_m, i_{m-1}, ..., i_0)_2)，则有

[n = i_m 2^m + i_{m-1} 2^{m-1} + ... + i_0 2^0 ]

[x^n = x^{i_m 2^m} x^{i_{m-1} 2^{m-1}} ... x^{i_0 2^0} ]

而我们知道，对于一个二进制的数字来说，每个位上的数不是 0 就是 1 ，也就是说只有对应的二进制表示的位上是 1 的对于求(x^n)才有贡献。例如 77 的二进制表示为1001101，(x^{77} = x*x^4*x^8*x^{64})，恰好对应了二进制的每一个 1。

class Solution:
    def myPow(self, x: float, n: int) -> float:
        def quickMul(N):
            ans = 1.0
            x_pow = x
            while N > 0:
                if N % 2 == 1:
                    # 如果 N 是奇数，就需要多乘一次 x
                    ans *= x_pow
                x_pow *= x_pow
                N //= 2
            return ans
            
        return quickMul(n) if n >= 0 else 1.0 / quickMul(-n)

53. 最大子序和

题目要求：
给定一个整数数组nums，找到一个具有最大和的连续子数组（子数组最少包含一个元素），返回其最大和。

进阶:

如果你已经实现复杂度为O(n)的解法，尝试使用更为精妙的分治法求解。

思路一：
这是一个经典的动态规划问题。可以计算以第i个元素为末尾的子序列的最大子序和，有两种情况：

• 如果nums[i] > num[i] + 以第i - 1个元素为末尾的子序列的最大子序和，那么当前的最大子序和就是nums[i]；
• 否则就等于num[i] + 以第i - 1个元素为末尾的子序列的最大子序和

然后只需取这之中最大的就行。

class Solution:
    def maxSubArray(self, nums: List[int]) -> int:
        maxSum = nums[0]
        dp = 0
        for x in nums:
            dp = max(x, dp + x)
            maxSum = max(dp, maxSum)
        
        return maxSum

61. 旋转链表

题目要求：
给定一个链表，旋转链表，将链表每个节点向右移动k个位置，其中k是非负数。

思路：
先把链表的首尾连起来，然后从head开始找到新的头结点。

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def rotateRight(self, head: ListNode, k: int) -> ListNode:
        if not head or not k or not head.next:
            return head
        ptr = head
        n = 1
        # 把指针移动到最后一个结点，顺便看看数组有多长
        while ptr.next:
            ptr = ptr.next
            n += 1
        ptr.next = head
        cnt = (n - k) % n
        # 找新的头结点
        while cnt > 0:
            head = head.next
            ptr = ptr.next
            cnt -= 1
        ptr.next = None
        return head

69. x 的平方根

题目要求：
实现int sqrt(int x)函数。

计算并返回x的平方根，其中x是非负整数。

由于返回类型是整数，结果只保留整数的部分，小数部分将被舍去。

思路：
二分查找。显然int sqrt(int x)在0到x之间，所以可以使用二分查找。

class Solution:
    def mySqrt(self, x: int) -> int:
        if x <= 1:
            return x
        left = 1
        right = x - 1
        while left <= right:
            mid = left + (right - left) // 2
            square = mid ** 2
            if square > x:
                right = mid - 1
            else:
                left = mid + 1
        return right

98. 验证二叉搜索树

题目要求：
给定一个二叉树，判断其是否是一个有效的二叉搜索树。假设一个二叉搜索树具有如下特征：

• 节点的左子树只包含小于当前节点的数。
• 节点的右子树只包含大于当前节点的数。
• 所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树。

思路一：
中序遍历BST可以得到一个升序的序列，利用这个性质就可以直接对它进行中序遍历，判断是否可以得到升序的序列。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution:
    def isValidBST(self, root: TreeNode) -> bool:
        if not root:
            return True
        stack = []
        value = float('-inf')
        while root or stack:
            while root:
                stack.append(root)
                root = root.left
            
            if stack:
                root = stack.pop()
                # 注意要用<=来判断
                if root.val <= value:
                    return False
                
                value = root.val
                root = root.right
        return True

思路二：
用一个辅助递归函数，用于判断当前节点的值val是否在上下界的范围内。当val不在上下界范围内时，显然就不是二叉搜索树；如果val在范围内，则判断左右孩子的值是否在范围内，左孩子的上界是val，右孩子的下界是val（与二叉搜索树的性质相对应）。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution:
    def isValidBST(self, root: TreeNode) -> bool:
        def helper(node, lo, hi):
            if not node:
                return True
            
            val = node.val
            if not lo < val < hi:
                return False
            
            return helper(node.left, lo, val) and helper(node.right, val, hi)

        return helper(root, float('-inf'), float('inf'))

102. 二叉树的层序遍历

题目要求：
给你一个二叉树，请你返回其按 层序遍历 得到的节点值。
（即逐层地，从左到右访问所有节点）。

思路：
用队列辅助。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution:
    def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        ans = []
        if not root:
            return ans
        
        from collections import deque
        que = deque()
        que.append(root)
        
        while que:
            temp = []
            n = len(que)
            for _ in range(n):
                node = que.popleft()
                temp.append(node.val)
                if node.left:
                    que.append(node.left)
                if node.right:
                    que.append(node.right)
            ans.append(temp)
        return ans

136. 只出现一次的数字

题目要求：
给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

说明：
你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗？

思路：
这题花里胡哨的做法好像很多，我直接用的异或。

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        ans = 0
        for x in nums:
            ans ^= x
        
        return ans

141. 环形链表

题目要求：
给定一个链表，判断链表中是否有环。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。

思路：
用一个快指针和一个慢指针，快指针一次走两步，慢指针一次走一步，如果是环形的，那么他们一定会相遇。

# 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:
        if not head:
            return False
        
        fast = slow = head
        while fast and fast.next:
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
            if fast == slow:
                return True
            
        return False

155. 最小栈

题目要求：
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。

思路一：
设一辅助栈。每次入栈操作时，同时保证辅助栈中的栈顶元素是当前栈中的最小元素：

• 若 x 比辅助栈的栈顶元素还要小，则将 x 入栈；
• 否则将辅助栈的栈顶元素再次入栈。

出栈操作时对两个栈都进行出栈处理即可。而获取最小元素只要返回辅助栈的栈顶元素即可。

class MinStack:
    def __init__(self):
        self.stack = []
        self.min_stack = [math.inf]

    def push(self, x: int) -> None:
        self.stack.append(x)
        self.min_stack.append(min(x, self.min_stack[-1]))

    def pop(self) -> None:
        self.stack.pop()
        self.min_stack.pop()

    def top(self) -> int:
        return self.stack[-1]

    def getMin(self) -> int:
        return self.min_stack[-1]

思路二：
不设辅助栈，用栈本身来记录每次最小值的变化。维护一个min_val变量记录当前的最小值。每次入栈操作时：

• 若 x 小于min_val，则先将min_val入栈，再将 x 入栈，并把 x 赋值给min_val；
• 否则直接将 x 入栈。

出栈时，如果发现当前的栈顶元素与min_val相等，就意味着这是记录了之前的最小值的地方，就需要出栈两次，把第二次出栈的元素赋值给min_val。

class MinStack:
    def __init__(self):
        self.stack = []
        self.min_val = float('inf')

    def push(self, x: int) -> None:
        if self.min_val >= x:
            self.stack.append(self.min_val)
            self.min_val = x
        self.stack.append(x)

    def pop(self) -> None:
        if self.stack.pop() == self.min_val:
            self.min_val = self.stack.pop()

    def top(self) -> int:
        return self.stack[-1]

    def getMin(self) -> int:
        return self.min_val

202. 快乐数

题目要求：
编写一个算法来判断一个数n是不是快乐数。「快乐数」定义为：对于一个正整数，每一次将该数替换为它每个位置上的数字的平方和，然后重复这个过程直到这个数变为 1，也可能是无限循环但始终变不到 1。如果可以变为 1，那么这个数就是快乐数。

如果n是快乐数就返回True；不是，则返回False。

思路一：
暴力法冲啊！把每次算出来的n丢到集合里面，后面在遇到就说明循环了。

class Solution:
    def isHappy(self, n: int) -> bool:
        nums = set() # 出现过的数字
        while n not in nums:
            nums.add(n)
            sqSum = 0
            for s in str(n):
                sqSum += int(s) ** 2
            if sqSum == 1:
                return True
            else:
                n = sqSum
        return False

思路二：
环形链表。用类似141题的算法，快指针一次走两步，慢指针一次一步，如果它们相等说明有循环。

class Solution:
    def isHappy(self, n: int) -> bool:
        def nextN(num):
            sqSum = 0
            for s in str(num):
                sqSum += int(s) ** 2
            return sqSum
        
        slow = n
        fast = nextN(n)
        while fast != 1 and slow != fast:
            slow = nextN(slow)
            fast = nextN(nextN(fast))
        
        return fast == 1

221. 最大正方形

题目要求：
在一个由 0 和 1 组成的二维矩阵内，找到只包含 1 的最大正方形，并返回其面积。

思路一：
暴力法。遇到1时，同时横向和纵向拓展，要保证拓展的每个元素都是1。

class Solution:
    def maximalSquare(self, matrix: List[List[str]]) -> int:
        if not matrix:
            return 0
        m, n = len(matrix), len(matrix[0])
        if m == 0 or n == 0:
            return 0
        
        maxSide = 0
        for i in range(m):
            for j in  range(n):
                if matrix[i][j] == '1':
                    maxSide = max(maxSide, 1)
                    maxPos = min(m - i, n - j)  # 此时可能的最大边长
                    for k in range(1, maxPos):
                        flag = True
                        if matrix[i + k][j + k] == '0':
                            break
                        for s in range(k):
                            if matrix[i + k][j + s] == '0' or matrix[i + s][j + k] == '0':
                                flag = False
                                break
                        if flag:
                            maxSide = max(maxSide, k + 1)
                        else:
                            break
        
        return maxSide ** 2

思路二:
动态规划，下次一定写。

236. 二叉树的最近公共祖先

题目要求：
给定一个二叉树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。

最近公共祖先的定义为：“对于有根树 T 的两个结点 p、q，最近公共祖先表示为一个结点 x，满足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度尽可能大（一个节点也可以是它自己的祖先）。”

思路：
递归后序遍历。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution:
    def lowestCommonAncestor(self, root: 'TreeNode', p: 'TreeNode', q: 'TreeNode') -> 'TreeNode':
        if not root or root == p or root == q:
            return root
        left = self.lowestCommonAncestor(root.left, p, q)
        right = self.lowestCommonAncestor(root.right, p, q)
        # 如果左右子树的遍历结果都为空
        # 说明p,q不在左右子树中，返回空值
        if not left and not right:
            return
        # 如果左右子树有一个为空
        # 说明p,q在同一子树中
        if not left:
            return right
        if not right:
            return left
        # 如果都不空
        # 说明p,q分别在root的左右子树中
        return root

287. 寻找重复数

题目要求：
给定一个包含 n + 1 个整数的数组nums，其数字都在 1 到 n 之间（包括 1 和 n），可知至少存在一个重复的整数。假设只有一个重复的整数，找出这个重复的数。

思路：

class Solution:
    def findDuplicate(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)
        # 每个数都在[left, right]中
        left = 1
        right = n - 1

        while left < right:
            mid = (left + right) // 2
            cnt = 0
            for num in nums:
                if num <= mid:
                    cnt += 1

            if cnt > mid:
                right = mid
            else:
                left = mid + 1
        return left

344. 反转字符串

题目要求：
编写一个函数，其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 char[] 的形式给出。

不要给另外的数组分配额外的空间，你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

你可以假设数组中的所有字符都是 ASCII 码表中的可打印字符。

class Solution:
    def reverseString(self, s: List[str]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify s in-place instead.
        """
        n = len(s)
        left, right = 0, n - 1
        while left < right:
            s[left], s[right] = s[right], s[left]
            left += 1
            right -= 1

560. 和为K的子数组

题目要求：
给定一个整数数组和一个整数 k，你需要找到该数组中和为 k 的连续的子数组的个数。

思路一：
前缀和。时间复杂度(O(n^2))，超时了。

class Solution:
    def subarraySum(self, nums: List[int], k: int) -> int:
        cnt, n =  0, len(nums)
        pre = [0] * (n + 1)
        for i in range(1, n + 1):
            pre[i] = pre[i - 1] + nums[i - 1]
        for i in range(1, n + 1):
            for j in range(i, n + 1):
                if pre[j] - pre[i - 1] == k:
                    cnt += 1
                    
        return cnt

思路二：
前缀和加哈希表优化。事实上，我们不需要关心前缀和到底对应了哪里到哪里的和，我们只关心它的值和它出现的次数。用一个字典来保存前缀和出现的次数，如果pre - k在字典中，意味着已存在之前的某个前缀和，使得pre - pre_i == k。

class Solution:
    def subarraySum(self, nums: List[int], k: int) -> int:
        hashmap = {0 : 1}   # 如果pre == k，就直接 +1
        pre = cnt = 0
        for x in nums:
            pre += x
            if pre - k in hashmap:
                cnt += hashmap[pre - k]
            if pre in hashmap:
                hashmap[pre] += 1
            else:
                hashmap[pre] = 1
        
        return cnt

572. 另一个树的子树

题目要求：
给定两个非空二叉树s和t，检验s中是否包含和t具有相同结构和节点值的子树。s的一个子树包括s的一个节点和这个节点的所有子孙。s也可以看做它自身的一棵子树。

思路：
这题要求s中的子树与t完全相同，用一个辅助递归函数，判断s中以当前结点为根结点的子树与t是否相同。主函数中同样也用递归判断，如果以当前结点为根结点的子树与t不相同，则判断它的左右孩子。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution:
    def isSubtree(self, s: TreeNode, t: TreeNode) -> bool:
        def identical(A, B):
            if not A and not B:
                return True
            elif A and B:
                return A.val == B.val and
                identical(A.left, B.left) and
                identical(A.right, B.right)
            else:
                return False

        if not s:
            return False

        if identical(s, t):
            return True
        return self.isSubtree(s.left, t) or self.isSubtree(s.right, t)

922. 按奇偶排序数组 II

题目要求：
给定一个非负整数数组A，A中一半整数是奇数，一半整数是偶数。对数组进行排序，以便当A[i]为奇数时，i也是奇数；当A[i]为偶数时，i也是偶数。你可以返回任何满足上述条件的数组作为答案。

思路：
一个奇数指针，一个偶数指针，对不上的就交换。

class Solution:
    def sortArrayByParityII(self, A: List[int]) -> List[int]:
        n = len(A)
        odd, even = 1, 0
        while odd < n and even < n:
            if A[odd] % 2 == 0 and A[even] % 2 == 1:
                A[odd], A[even] = A[even], A[odd]
            if A[odd] % 2 == 1:
                odd += 2
            if A[even] % 2 == 0:
                even += 2

        return A

983. 最低票价

题目要求：
在一个火车旅行很受欢迎的国度，你提前一年计划了一些火车旅行。在接下来的一年里，你要旅行的日子将以一个名为days的数组给出。每一项是一个从1到365的整数。

火车票有三种不同的销售方式：

• 一张为期一天的通行证售价为costs[0]美元；
• 一张为期七天的通行证售价为costs[1]美元；
• 一张为期三十天的通行证售价为costs[2]美元。

通行证允许数天无限制的旅行。例如，如果我们在第 2 天获得一张为期 7 天的通行证，那么我们可以连着旅行 7 天：第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天、第 6 天、第 7 天和第 8 天。

返回你想要完成在给定的列表days中列出的每一天的旅行所需要的最低消费。

思路：
这题啊，这题是动态规划，然而还是想了半天。如果当前的日期不是出行的日期，那么dp[i] = dp[i - 1]，因为没出门就没必要买票；如果是出行的日期，那么就要看一天、七天、三十天前的票价加上相应的票价哪个是最少的。这样会把之前的花费加到后面去，但是不影响，因为最后的结果是dp[-1]。

class Solution:
    def mincostTickets(self, days: List[int], costs: List[int]) -> int:
        ptr = 0 # 指向days数组处理到哪一天
        dp = [0] * (days[-1] + 1)
        for i in range(1, len(dp)):
            if i != days[ptr]:
                dp[i] = dp[i - 1]
            else:
                dp[i] = min(dp[max(0, i - 1)] + costs[0],
                            dp[max(0, i - 7)] + costs[1],
                            dp[max(0, i - 30)] + costs[2])
                ptr += 1
        
        return dp[-1]

1417. 重新格式化字符串

题目要求：
给你一个混合了数字和字母的字符串s，其中的字母均为小写英文字母。请你将该字符串重新格式化，使得任意两个相邻字符的类型都不同。也就是说，字母后面应该跟着数字，而数字后面应该跟着字母。

请你返回重新格式化后的字符串；如果无法按要求重新格式化，则返回一个空字符串 。

思路：
用两个辅助数组，如果是数字就丢进数字组，字母就丢进字母组，最后轮流输出。

class Solution:
    def reformat(self, s: str) -> str:
        numbers = []
        letters = []
        for i in s:
            if 'a' <= i <= 'z':
                letters.append(i)
            else:
                numbers.append(i)
        n, m = len(numbers), len(letters)
        if abs(n - m) > 1:
            return ''
        res = []
        if n >= m:
            while numbers:
                res.append(numbers.pop())
                if letters:
                    res.append(letters.pop())
        else:
            while letters:
                res.append(letters.pop())
                if numbers:
                    res.append(numbers.pop())
        return "".join(res)

1431. 拥有最多糖果的孩子

题目要求：
给你一个数组candies和一个整数extraCandies，其中candies[i]代表第 i 个孩子拥有的糖果数目。

对每一个孩子，检查是否存在一种方案，将额外的extraCandies个糖果分配给孩子们之后，此孩子有最多的糖果。注意，允许有多个孩子同时拥有最多的糖果数目。

class Solution:
    def kidsWithCandies(self, candies: List[int], extraCandies: int) -> List[bool]:
        maxC = max(candies)
        ans = [candies[i] + extraCandies >= maxC for i in range(len(candies))]
        return ans

面试题 17.04. 消失的数字

题目要求：
数组nums包含从0到n的所有整数，但其中缺了一个。请编写代码找出那个缺失的整数。你有办法在O(n)时间内完成吗？

思路一：
跟41题有点像，可以用同一个做法。

class Solution:
    def firstMissingPositive(self, nums: List[int]) -> int:
        if(not nums):
            return 1
        n = len(nums)
        # 不用额外建立哈希表，利用本身的索引即可
        for i in range(n):
            while 1 <= nums[i] <= n and nums[i] != nums[nums[i] - 1]:
                nums[nums[i] - 1], nums[i] = nums[i], nums[nums[i] - 1]
        
        for i in range(n):
            if(nums[i] != i+1):
                return i + 1
        
        return n + 1

思路二：
又又又又看了评论区，发现可以直接用等差数列的和算，还真没有想起来。

class Solution:
    def missingNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)
        sum_ = sum(nums)
        return n * (n + 1) // 2 - sum_

思路三：
什么？又是异或。异或满足以下性质：

• (a igoplus 0 = a)
• (a igoplus a = 0)

利用这两个性质可知，将数组中的元素与0 ~ n取异或就得到缺少的那个数字。

class Solution:
    def missingNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)
        ans = 0
        for i in range(n):
            ans ^= i
            ans ^= nums[i]
        # 还少个n没有取异或
        ans ^= n
        return ans

面试题29. 顺时针打印矩阵

题目要求：
输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字。

思路：
要记住上下左右的边界，这样每次遍历完一行或者一列，就缩小边界。

class Solution:
    def spiralOrder(self, matrix:[[int]]) -> [int]:
        ans = []
        if not matrix:
            return ans
        l, r, t, b = 0, len(matrix[0]) - 1, 0, len(matrix) - 1
        while True:
            for i in range(l, r + 1):
                ans.append(matrix[t][i])
            t += 1
            if t > b:
                break
            for i in range(t, b + 1):
                ans.append(matrix[i][r])
            r -= 1
            if l > r:
                break
            for i in range(r, l - 1, -1):
                ans.append(matrix[b][i])
            b -= 1
            if t > b:
                break
            for i in range(b, t - 1, -1):
                ans.append(matrix[i][l]) # bottom to top
            l += 1
            if l > r:
                break
        return ans

面试题46. 把数字翻译成字符串

题目要求：
给定一个数字，我们按照如下规则把它翻译为字符串：0 翻译成 “a” ，1 翻译成 “b”，……，11 翻译成 “l”，……，25 翻译成“z”。一个数字可能有多个翻译。请编程实现一个函数，用来计算一个数字有多少种不同的翻译方法。

思路：
整体思路与91. 解码方法有点类似，还是用动态规划来求解。不同的地方在于，0也可以单独解码，不用特殊考虑。

class Solution:
    def translateNum(self, num: int) -> int:
        s = str(num)
        n = len(s)
        dp = [1] * (n + 1)

        for i in range(2, n + 1):
            if s[i - 2] == '1' or 
            (s[i - 2] == '2' and s[i - 1] < '6'):
                dp[i] = dp[i - 2] + dp[i - 1]
            else:
                dp[i] = dp[i - 1]
        return dp[-1]

面试题64. 求1+2+…+n

题目要求：
求1+2+...+n，要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句（A?B:C）。

思路：
用于迭代的关键字都不能用，那就只能用递归。但是条件判断语句也不能使用，只好康康别人的题解利用用and运算的短路机制，即前面的语句如果返回的是False就不管后面的了。

class Solution:
    def __init__(self):
        self.ans = 0
    def sumNums(self, n: int) -> int:
        n > 1 and self.sumNums(n - 1)
        self.ans += n
        return self.ans