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1. 两数之和
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。
示例:
给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]
哈希表
class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
//将寻找 target - x 的值降到O(1)
Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
for(int i = 0; i < nums.length; i ++){
if(map.containsKey(nums[i]))
return new int[]{i , map.get(nums[i])};
else map.put(target - nums[i] , i);
}
return new int[2];
}
}
时间复杂度：O(N)
空间复杂度：O(N)
2. 两数相加
给出两个 非空 的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照 逆序 的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储 一位 数字。
如果，我们将这两个数相加起来，则会返回一个新的链表来表示它们的和。
您可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。
示例：
输入：(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出：7 -> 0 -> 8
原因：342 + 465 = 807
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode dummyHead = new ListNode(0);
ListNode p = l1, q = l2, curr = dummyHead;
int carry = 0;
while (p != null || q != null) {
int x = (p != null) ? p.val : 0;
int y = (q != null) ? q.val : 0;
int sum = carry + x + y;
carry = sum / 10;
curr.next = new ListNode(sum % 10);
curr = curr.next;
if (p != null) p = p.next;
if (q != null) q = q.next;
}
//判断最后一位进位
if (carry > 0) {
curr.next = new ListNode(carry);
}
return dummyHead.next;
}
3. 无重复字符的最长子串
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。
示例 1:
输入: "abcabcbb"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。
示例 2:
输入: "bbbbb"
输出: 1
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "b"，所以其长度为 1。
示例 3:
输入: "pwwkew"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke"，所以其长度为 3。
请注意，你的答案必须是 子串 的长度，"pwke" 是一个子序列，不是子串。
//滑动窗口
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
int ans = 0;
//hash记录字符和其出现的位置
Map<Character,Integer> hash = new HashMap<>();
//i左边界 j有边界
for(int i = 0, j = 0; j < s.length(); j ++){
//如果发现当前的字符已经出现过，更新最近出现过的字符
if(hash.containsKey(s.charAt(j))){
i = Math.max(i , hash.get(s.charAt(j)) + 1);
}
//将当前字符加入
hash.put(s.charAt(j), j);
//j-i+1 是无重复字符串的长度
ans = Math.max(ans, j - i + 1);
}
return ans;
}
4. 寻找两个正序数组的中位数
给定两个大小为 m 和 n 的正序（从小到大）数组 nums1 和 nums2。请你找出并返回这两个正序数组的中位数。
进阶：你能设计一个时间复杂度为 O(log (m+n)) 的算法解决此问题吗？
示例 1：
输入：nums1 = [1,3], nums2 = [2]
输出：2.00000
解释：合并数组 = [1,2,3] ，中位数 2
合并数组
//O(M + N) 解法
class Solution {
public double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
//归并排序
int a = nums1.length,b = nums2.length;
int sum = a + b;
int[] res = new int[sum];
int p = 0, q = 0, m = 0;
while(p < a && q < b){
if(nums1[p] <= nums2[q]) res[m++] = nums1[p++];
else res[m++] = nums2[q++];
}
while(p < a) res[m++] = nums1[p++];
while(q < b) res[m++] = nums2[q++];
//区分个数奇偶性
if(sum % 2 == 0) return (res[sum / 2 - 1] + res[sum / 2]) / 2.0;
else return res[sum / 2] * 1.0;
}
}
二分解法
O(M + N) 的解法参考官方题解：https://leetcode-cn.com/problems/median-of-two-sorted-arrays/solution/xun-zhao-liang-ge-you-xu-shu-zu-de-zhong-wei-s-114/
class Solution {
public double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
int length1 = nums1.length, length2 = nums2.length;
int totalLength = length1 + length2;
if (totalLength % 2 == 1) {
int midIndex = totalLength / 2;
double median = getKthElement(nums1, nums2, midIndex + 1);
return median;
} else {
int midIndex1 = totalLength / 2 - 1, midIndex2 = totalLength / 2;
double median = (getKthElement(nums1, nums2, midIndex1 + 1) + getKthElement(nums1, nums2, midIndex2 + 1)) / 2.0;
return median;
}
}
public int getKthElement(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
/* 主要思路：要找到第 k (k>1) 小的元素，那么就取 pivot1 = nums1[k/2-1] 和 pivot2 = nums2[k/2-1] 进行比较
* 这里的 "/" 表示整除
* nums1 中小于等于 pivot1 的元素有 nums1[0 .. k/2-2] 共计 k/2-1 个
* nums2 中小于等于 pivot2 的元素有 nums2[0 .. k/2-2] 共计 k/2-1 个
* 取 pivot = min(pivot1, pivot2)，两个数组中小于等于 pivot 的元素共计不会超过 (k/2-1) + (k/2-1) <= k-2 个
* 这样 pivot 本身最大也只能是第 k-1 小的元素
* 如果 pivot = pivot1，那么 nums1[0 .. k/2-1] 都不可能是第 k 小的元素。把这些元素全部 "删除"，剩下的作为新的 nums1 数组
* 如果 pivot = pivot2，那么 nums2[0 .. k/2-1] 都不可能是第 k 小的元素。把这些元素全部 "删除"，剩下的作为新的 nums2 数组
* 由于我们 "删除" 了一些元素（这些元素都比第 k 小的元素要小），因此需要修改 k 的值，减去删除的数的个数
*/
int length1 = nums1.length, length2 = nums2.length;
int index1 = 0, index2 = 0;
int kthElement = 0;
while (true) {
// 边界情况
if (index1 == length1) {
return nums2[index2 + k - 1];
}
if (index2 == length2) {
return nums1[index1 + k - 1];
}
if (k == 1) {
return Math.min(nums1[index1], nums2[index2]);
}
// 正常情况
int half = k / 2;
int newIndex1 = Math.min(index1 + half, length1) - 1;
int newIndex2 = Math.min(index2 + half, length2) - 1;
int pivot1 = nums1[newIndex1], pivot2 = nums2[newIndex2];
if (pivot1 <= pivot2) {
k -= (newIndex1 - index1 + 1);
index1 = newIndex1 + 1;
} else {
k -= (newIndex2 - index2 + 1);
index2 = newIndex2 + 1;
}
}
}
}
作者：LeetCode-Solution
链接：https://leetcode-cn.com/problems/median-of-two-sorted-arrays/solution/xun-zhao-liang-ge-you-xu-shu-zu-de-zhong-wei-s-114/
来源：力扣（LeetCode）
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
5. 最长回文子串
给定一个字符串 s，找到 s 中最长的回文子串。你可以假设 s 的最大长度为 1000。
示例 1：
输入: "babad"
输出: "bab"
注意: "aba" 也是一个有效答案。
暴力枚举
//O(N^3)的解法
class Solution {
public String longestPalindrome(String s) {
int len = s.length();
if(len < 2) return s;
int maxLen = 1, begin = 0;
char[] chs = s.toCharArray();
//枚举所有长度大于1 的子串
for(int i = 0; i < len - 1; i ++){
for(int j = i + 1; j < len; j ++){
if(j - i + 1 > maxLen && check(chs, i , j)){
maxLen = j - i + 1;
begin = i;
}
}
}
return s.substring(begin, begin + maxLen);
}
//检查是否是回文
boolean check(char[] chs, int i , int j){
while(i < j){
if(chs[i] != chs[j]) return false;
i ++; j --;
}
return true;
}
}
动态规划
dp[i][j] = (s[i] == s[j]) and dp[i + 1][j - 1]
class Solution {
public String longestPalindrome(String s) {
int len = s.length();
if( len < 2) return s;
int maxLen = 1, begin = 0;
boolean[][] f = new boolean[len][len];
char[] chs = s.toCharArray();
for(int i = 0; i < len; i ++) f[i][i] = true;
for(int j = 1; j < len; j ++){
for(int i = 0; i < j; i ++){
if(chs[i] != chs[j]) f[i][j] = false;
else{
//j - i < 3意味着f[i + 1][j - 1]不构成区间，一定是回文
if(j - i < 3) f[i][j] = true;
else f[i][j] = f[i + 1][j - 1];
}
if(f[i][j] && j - i + 1 > maxLen){
maxLen = j - i + 1;
begin = i;
}
}
}
return s.substring(begin , begin + maxLen);
}
}
中心扩散
枚举可能出现回文子串的中心位置，从中心位置尽可能扩散出去，得到回文串。
class Solution {
public String longestPalindrome(String s) {
int len = s.length();
if(len < 2) return s;
int maxLen = 1;
String res = s.substring(0 , 1);
//枚举每个可能作为中心位置的索引
for(int i = 0; i < len - 1; i ++){
//适应奇数情况，中心是一个字符
String oddStr = centerSpread(s , i , i);
//适应偶数情况，中心是一段间隙
String evenStr = centerSpread(s, i , i + 1);
String maxLenStr = oddStr.length() > evenStr.length() ? oddStr: evenStr;
if(maxLenStr.length() > maxLen){
maxLen = maxLenStr.length();
res = maxLenStr;
}
}
return res;
}
//得到l，r间隙为中心位置的回文串
String centerSpread(String s, int l, int r){
int len = s.length();
int i = l, j = r;
while(i >= 0 && j < len){
if(s.charAt(i) == s.charAt(j)){
i --;j ++;
}else break;
}
return s.substring(i + 1, j);
}
}
6. Z 字形变换
将一个给定字符串根据给定的行数，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。
比如输入字符串为 "LEETCODEISHIRING" 行数为 3 时，排列如下：
L C I R
E T O E S I I G
E D H N
之后，你的输出需要从左往右逐行读取，产生出一个新的字符串，比如："LCIRETOESIIGEDHN"。
请你实现这个将字符串进行指定行数变换的函数：
string convert(string s, int numRows);
示例 1:
输入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 3
输出: "LCIRETOESIIGEDHN"
示例 2:
输入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 4
输出: "LDREOEIIECIHNTSG"
解释:
L D R
E O E I I
E C I H N
T S G
找规律
class Solution {
public String convert(String s , int n){
if( n == 1) return s;
StringBuilder res = new StringBuilder();
for(int i = 0; i < n; i++){
if( i == 0 || i == n - 1){
for(int j = i;j < s.length();j += 2 * (n - 1))
res.append(s.charAt(j));
}else{
for(int j = i, k = 2 * (n - 1) - i;
j < s.length() || k < s.length();
j += 2 * (n - 1), k += 2 * (n - 1)){
if(j < s.length()) res.append(s.charAt(j));
if(k < s.length()) res.append(s.charAt(k));
}
}
}
return res.toString();
}
}
class Solution {
public String convert(String s, int numRows) {
if(numRows < 2) return s;
List<StringBuilder> rows = new ArrayList<StringBuilder>();
for(int i = 0; i < numRows; i++) rows.add(new StringBuilder());
int i = 0, flag = -1;
for(char c : s.toCharArray()) {
rows.get(i).append(c);
//到顶了
if(i == 0 || i == numRows -1) flag = - flag;
i += flag;
}
StringBuilder res = new StringBuilder();
for(StringBuilder row : rows) res.append(row);
return res.toString();
}
}
作者：jyd
链接：https://leetcode-cn.com/problems/zigzag-conversion/solution/zzi-xing-bian-huan-by-jyd/
来源：力扣（LeetCode）
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
7. 整数反转
给出一个 32 位的有符号整数，你需要将这个整数中每位上的数字进行反转。
示例 1:
输入: 123
输出: 321
示例 2:
输入: -123
输出: -321
示例 3:
输入: 120
输出: 21
注意:
假设我们的环境只能存储得下 32 位的有符号整数，则其数值范围为 [−231, 231 − 1]。请根据这个假设，如果反转后整数溢出那么就返回 0。
class Solution {
public int reverse(int x) {
int rev = 0;
while(x != 0){
int pop = x % 10;
x /= 10;
//边界溢出判断
if (rev > Integer.MAX_VALUE / 10 ||
(rev == Integer.MAX_VALUE / 10 && pop > 7)) return 0;
if (rev < Integer.MIN_VALUE / 10 ||
(rev == Integer.MIN_VALUE / 10 && pop < -8))return 0;
rev = rev * 10 + pop;
}
return rev;
}
}
8. 字符串转换整数 (atoi)
请你来实现一个 atoi 函数，使其能将字符串转换成整数。
首先，该函数会根据需要丢弃无用的开头空格字符，直到寻找到第一个非空格的字符为止。接下来的转化规则如下：
- 如果第一个非空字符为正或者负号时，则将该符号与之后面尽可能多的连续数字字符组合起来，形成一个有符号整数。
- 假如第一个非空字符是数字，则直接将其与之后连续的数字字符组合起来，形成一个整数。
- 该字符串在有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符，那么这些字符可以被忽略，它们对函数不应该造成影响。
注意：假如该字符串中的第一个非空格字符不是一个有效整数字符、字符串为空或字符串仅包含空白字符时，则你的函数不需要进行转换，即无法进行有效转换。
在任何情况下，若函数不能进行有效的转换时，请返回 0 。
提示：
- 本题中的空白字符只包括空格字符
' '。 - 假设我们的环境只能存储 32 位大小的有符号整数，那么其数值范围为 [−231, 231 − 1]。如果数值超过这个范围，请返回 INT_MAX (231 − 1) 或 INT_MIN (−231) 。
示例 1:
输入: "42"
输出: 42
示例 2:
输入: " -42"
输出: -42
解释: 第一个非空白字符为 '-', 它是一个负号。
我们尽可能将负号与后面所有连续出现的数字组合起来，最后得到 -42 。
示例 3:
输入: "4193 with words"
输出: 4193
解释: 转换截止于数字 '3' ，因为它的下一个字符不为数字。
示例 4:
输入: "words and 987"
输出: 0
解释: 第一个非空字符是 'w', 但它不是数字或正、负号。
因此无法执行有效的转换。
示例 5:
输入: "-91283472332"
输出: -2147483648
解释: 数字 "-91283472332" 超过 32 位有符号整数范围。
因此返回 INT_MIN (−231) 。
public int myAtoi(String str) {
if(str == null || str.length() == 0) return 0;
int k = 0;
boolean isNeg = false;
while(k < str.length() && str.charAt(k) == ' ') k++; //跳过开头的空格
if(k == str.length()) return 0; // 字符串本身为 ' '的情况
long res = 0;
char c = str.charAt(k); //判断 第一位是否为 + -
if(c == '-'){
isNeg = true;
k++;
}else if( c == '+'){
k++;
}
//计算数字
while(k < str.length() && str.charAt(k) >= '0' && str.charAt(k) <= '9'){
res = res * 10 + str.charAt(k++) -'0';
//这里需要终止，因为再加可能会溢出
if(res > Integer.MAX_VALUE || res < Integer.MIN_VALUE) break;
}
if(isNeg) res = res * -1;
if(res < Integer.MIN_VALUE) return Integer.MIN_VALUE;
if(res > Integer.MAX_VALUE) return Integer.MAX_VALUE;
return (int)res;
}
9. 回文数
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。
示例 1:
输入: 121
输出: true
示例 2:
输入: -121
输出: false
解释: 从左向右读, 为 -121 。 从右向左读, 为 121- 。因此它不是一个回文数。
示例 3:
输入: 10
输出: false
解释: 从右向左读, 为 01 。因此它不是一个回文数。
进阶:
你能不将整数转为字符串来解决这个问题吗？
class Solution {
public boolean isPalindrome(int x) {
if( x < 0) return false;
int num = x , temp = 0;
while(num != 0){
int c = num % 10;
num /= 10;
temp = temp * 10 + c;
}
return x == temp;
}
}
10. 正则表达式匹配
给你一个字符串 s 和一个字符规律 p，请你来实现一个支持 '.' 和 '*' 的正则表达式匹配。
'.' 匹配任意单个字符
'*' 匹配零个或多个前面的那一个元素
所谓匹配，是要涵盖 整个 字符串 s的，而不是部分字符串。
说明:
s可能为空，且只包含从a-z的小写字母。p可能为空，且只包含从a-z的小写字母，以及字符.和*。
示例 1:
输入:
s = "aa"
p = "a"
输出: false
解释: "a" 无法匹配 "aa" 整个字符串。
示例 2:
输入:
s = "aa"
p = "a*"
输出: true
解释: 因为 '*' 代表可以匹配零个或多个前面的那一个元素, 在这里前面的元素就是 'a'。因此，字符串 "aa" 可被视为 'a' 重复了一次。
class Solution {
public boolean isMatch(String s, String p) {
boolean table[][] = new boolean[s.length() + 1][p.length() + 1];
table[0][0] = true;
for (int col=1; col<table[0].length; col++) {
char ch = p.charAt(col-1);
if (col > 1) {
if (ch == '*') {
table[0][col] = table[0][col-2];
} else {
table[0][col] = false;
}
} else {
if (ch == '*') {
table[0][col] = true;
}
}
}
for (int row=1; row<table.length; row++) {
char ch1 = s.charAt(row-1);
for (int col=1; col<table[row].length; col++) {
char ch2 = p.charAt(col-1);
if (ch1==ch2 || ch2 == '.') {
table[row][col] = table[row-1][col-1];
} else if (ch2 == '*') {
if(col > 1) {
if (table[row][col-2]) {
table[row][col] = true; // * 前面的字符出现0次
} else {
char prev = p.charAt(col-2);
if (prev== ch1 || prev == '.') {
table[row][col] = table[row - 1][col]; // * 前面的字符出现多次
}
}
}
}
}
}
boolean lastRow[] = table[table.length-1];
return lastRow[lastRow.length-1];
}
}
作者：alchemist-5r
链接：https://leetcode-cn.com/problems/regular-expression-matching/solution/shi-pin-tu-jie-dong-tai-gui-hua-zheng-ze-biao-da-s/
来源：力扣（LeetCode）
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
class Solution {
static boolean[][] dp;
static int n,m;
public static boolean isMatch(String s, String p){
char[] ss = s.toCharArray();
char[] ps = p.toCharArray();
n = ss.length;
m = ps.length;
dp = new boolean[n + 1][m + 1];
dp[n][m] = true;
return dp(0,0,ss,ps);
}
private static boolean dp(int i, int j, char[] ss, char[] ps){
if (dp[i][j]){
return dp[i][j];
}
// 模式串匹配完成，判断是否匹配完字符串
if (j == m){
return dp[i][j] = i == n;
}
// 出现两个串字符相同或者模式串为'.'时则为true
boolean firstMatch = i < n && (ss[i] == ps[j] || ps[j] == '.');
boolean ans;
if (j + 1 < m && ps[j + 1] == '*'){
// j + 2意味着 *号和之前的一个元素没有被匹配到则跳过
ans = dp(i,j + 2, ss, ps) || firstMatch && dp(i + 1, j, ss, ps);
}else {
ans = firstMatch && dp(i + 1, j + 1, ss, ps);
}
return dp[i][j] = ans;
}
}