找出数组中重复的数字

https://www.acwing.com/problem/content/description/14/

给定一个长度为 n 的整数数组 nums，数组中所有的数字都在 0∼n−1 的范围内。数组中某些数字是重复的，但不知道有几个数字重复了，也不知道每个数字重复了几次。请找出数组中任意一个重复的数字。注意：如果某些数字不在 0∼n−1 的范围内，或数组中不包含重复数字，则返回 -1；数据范围
0≤n≤1000
样例
给定 nums = [2, 3, 5, 4, 3, 2, 6, 7]。返回 2 或 3。

解法一：非最优，有空间复杂度开销

时间：O(n)

空间: O(n)

class Solution {
public:int duplicateInArray(vector<int>& nums) {unordered_map<int,int> cnt;for(auto t : nums){if(t < 0 || t > nums.size()-1 )return -1;}for(auto t : nums){cnt[t] ++;if(cnt[t] > 1){return t;}}return -1;}
};

解法2：无空间复杂度开销

时间：O(n)

空间: O(1)

class Solution {
public:int duplicateInArray(vector<int>& nums) {int n = nums.size();for(auto t :nums){if(t < 0 ||t >= n) return -1;}for(int i =0 ;i < n;i++){if(nums[i] != i && nums[nums[i]] != nums[i]) // 索引i与nums[i]均不符合,可以是if。因为输入为从前向后，钱买你的已经排列好{swap(nums[i],nums[nums[i]]);}if(nums[i] != i && nums[nums[i]] == nums[i])  // nums[i]与位置不符合，但目标位置符合，表示有重复return nums[i];}return -1;}
};

不修改数组找出重复的数字

https://www.acwing.com/problem/content/15/

给定一个长度为 n+1 的数组nums，数组中所有的数均在 1∼n 的范围内，其中 n≥1。
请找出数组中任意一个重复的数，但不能修改输入的数组。
数据范围
1≤n≤1000
样例
给定 nums = [2, 3, 5, 4, 3, 2, 6, 7]。
返回 2 或 3。
思考题：如果只能使用 O(1) 的额外空间，该怎么做呢？

思路：

二分，存在一边的数目大于n/2;

时间复杂度：nlogn

class Solution {
public:int duplicateInArray(vector<int>& nums) {int n = nums.size();int  l = 1, r = n - 1;  //数字的范围为1 ~ n，所以左边为1while(l < r){int mid = l + r >> 1;int s = 0;for(auto t : nums){if(t >=l && t <=mid)s ++;}if(s > mid - l + 1) r = mid;else l = mid + 1;}return l;  }
};

二维数组中的查找

https://www.acwing.com/problem/content/16/

在一个二维数组中，每一行都按照从左到右递增的顺序排序，每一列都按照从上到下递增的顺序排序。
请完成一个函数，输入这样的一个二维数组和一个整数，判断数组中是否含有该整数。
数据范围
二维数组中元素个数范围 [0,1000]
样例
输入数组：
[[1,2,8,9]，[2,4,9,12]，[4,7,10,13]，[6,8,11,15]
]
如果输入查找数值为7，则返回true，
如果输入查找数值为5，则返回false。

解法1:

时间复杂度: n²

class Solution {
public:bool searchArray(vector<vector<int>> array, int target) {int raw = array.size();if(!raw) return false;int col = array[0].size();for(int i = 0;i < raw;i++)for(int j = 0;j < col;j++)if(target == array[i][j])return true;return false;}
};

解法二：

class Solution {
public:bool searchArray(vector<vector<int>> array, int target) {if(array.empty()) return false;int raw = array.size(),col = array[0].size();int i = 0,j = col - 1;while(i <= raw-1 && j >= 0){if(array[i][j] == target) return true;if(array[i][j] > target){j--;}else i++;}return false;}
};

替换空格

https://www.acwing.com/problem/content/17/

请实现一个函数，把字符串中的每个空格替换成"%20"。
数据范围
0≤ 输入字符串的长度 ≤1000。
注意输出字符串的长度可能大于 1000。
样例
输入："We are happy."
输出："We%20are%20happy."

语法题：

解法1：

定义一个新的变量，比在原变量处理更加简单

class Solution {
public:string replaceSpaces(string &str) {string res;for(auto x : str){if(x == ' '){res += "%20";}elseres += x;}return res;}
};

解法2：

在原字符串上进行处理,不需要开辟额外空间

class Solution {
public:string replaceSpaces(string &str) {for(int i = 0;i < str.size();i++){if(str[i] == ' '){str.erase(str.begin()+i);str.insert(i,"%20");}}return str;}
};

注意：

• string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符
• string& insert(int pos, int n, char c); //在指定位置插入n个字符c
• string& insert(int pos, const string& str); //插入字符串

解法3：

class Solution {
public:string replaceSpaces(string &str) {int index = str.find(" ");while(index != -1){str.replace(index,1,"%");str.insert(index+1,"20");index = str.find(" ");}return str;}
};

• int find(const string& str, int pos = 0) const; //查找str第一次出现位置,从pos开始查找

从尾到头打印链表

https://www.acwing.com/problem/content/18/

输入一个链表的头结点，按照 从尾到头 的顺序返回节点的值。
返回的结果用数组存储。
数据范围
0≤ 链表长度 ≤1000。
样例
输入：[2, 3, 5]
返回：[5, 3, 2]

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:vector<int> printListReversingly(ListNode* head) {vector<int> res;while(head){res.push_back(head->val);head = head->next;}// reverse(res.begin(),res.end());return vector<int>(res.rbegin(),res.rend());}
};

• vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
• reverse(f.begin(), f.end())两个参数需要用首地址和尾地址来指定反转的区域

解法2：递归

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:vector<int> printListReversingly(ListNode* head) {if(!head) return{};auto s =  printListReversingly(head->next);s.push_back(head->val);return s;}
};

重建二叉树

https://www.acwing.com/problem/content/23/

输入一棵二叉树前序遍历和中序遍历的结果，请重建该二叉树。
注意:
二叉树中每个节点的值都互不相同；
输入的前序遍历和中序遍历一定合法；
数据范围
树中节点数量范围 [0,100]。
样例
给定：
前序遍历是：[3, 9, 20, 15, 7]
中序遍历是：[9, 3, 15, 20, 7]
返回：[3, 9, 20, null, null, 15, 7, null, null, null, null]
返回的二叉树如下所示：3/ \9  20/  \15   7

二叉树的下一个节点

https://www.acwing.com/activity/content/problem/content/213/

给定一棵二叉树的其中一个节点，请找出中序遍历序列的下一个节点。注意：如果给定的节点是中序遍历序列的最后一个，则返回空节点;
二叉树一定不为空，且给定的节点一定不是空节点；
数据范围
树中节点数量 [0,100]。样例
假定二叉树是：[2, 1, 3, null, null, null, null]， 给出的是值等于2的节点。则应返回值等于3的节点。解释：该二叉树的结构如下，2的后继节点是3。2/ \
1   3

/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {*     int val;*     TreeNode *left;*     TreeNode *right;*     TreeNode *father;*     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL), father(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:TreeNode* inorderSuccessor(TreeNode* p) {if(p->right){p = p->right;while(p->left){p = p->left;}return p;}while(p->father && p == p->father->right ) p = p->father;return p->father;      }
};

用两个栈实现队列

https://www.acwing.com/problem/content/36/

请用栈实现一个队列，支持如下四种操作：
push(x) – 将元素x插到队尾；
pop() – 将队首的元素弹出，并返回该元素；
peek() – 返回队首元素；
empty() – 返回队列是否为空；
注意：
你只能使用栈的标准操作：push to top，peek/pop from top, size 和 is empty；
如果你选择的编程语言没有栈的标准库，你可以使用list或者deque等模拟栈的操作；
输入数据保证合法，例如，在队列为空时，不会进行pop或者peek等操作；
数据范围
每组数据操作命令数量 [0,100]。
样例
MyQueue queue = new MyQueue();
queue.push(1);
queue.push(2);
queue.peek();  // returns 1
queue.pop();   // returns 1
queue.empty(); // returns false

class MyQueue {
public:stack<int> stk,cache;/** Initialize your data structure here. */MyQueue() {}void copy(stack<int>& a,stack<int>& b){while(a.size()){b.push(a.top());a.pop();}}/** Push element x to the back of queue. */void push(int x) {stk.push(x);}/** Removes the element from in front of queue and returns that element. */int pop() {copy(stk,cache);int res = cache.top();cache.pop();copy(cache,stk);return res;}/** Get the front element. */int peek() {copy(stk,cache);int res = cache.top();copy(cache,stk);return res;}/** Returns whether the queue is empty. */bool empty() {return stk.empty();}
};/*** Your MyQueue object will be instantiated and called as such:* MyQueue obj = MyQueue();* obj.push(x);* int param_2 = obj.pop();* int param_3 = obj.peek();* bool param_4 = obj.empty();*/

斐波那契数列

输入一个整数 n ，求斐波那契数列的第 n 项。
假定从 0 开始，第 0 项为 0。
数据范围
0≤n≤39
样例
输入整数 n=5 
返回 5

class Solution {
public:int Fibonacci(int n) {int a = 0,b = 1;while(n--){int c = a + b;a = b,b = c;}return a;}
};

旋转数组的最小数字

https://www.acwing.com/problem/content/20/

把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾，我们称之为数组的旋转。
输入一个升序的数组的一个旋转，输出旋转数组的最小元素。
例如数组 {3,4,5,1,2} 为 {1,2,3,4,5} 的一个旋转，该数组的最小值为 1。
数组可能包含重复项。
注意：数组内所含元素非负，若数组大小为 0，请返回 −1。
数据范围
数组长度 [0,90]。
样例
输入：nums = [2, 2, 2, 0, 1]
输出：0

解法1：

class Solution {
public:int findMin(vector<int>& nums){int l = 0,r  = nums.size()-1;if(r < 0) return -1;while(r > 0 && nums[r] == nums[0]) r--;if(nums[r] >= nums[0]) return nums[0];while(l < r){int mid = l+r >>1;if(nums[mid] < nums[0]) r = mid;else l = mid +1;}return nums[r];// sort(nums.begin(),nums.end());// return nums[0];}
};

解法2：

class Solution {
public:int findMin(vector<int>& nums){return nums.empty() ? -1 : *min_element(nums.begin(),nums.end());}
};

• min_element 和 max_element

  头文件: #include <algorithm>

  作用：返回容器中最小值和最大值的指针。

  *min_element(nums.begin(),nums.end())返回最小值

矩阵中的路径

https://www.acwing.com/problem/content/21/

请设计一个函数，用来判断在一个矩阵中是否存在一条包含某字符串所有字符的路径。
路径可以从矩阵中的任意一个格子开始，每一步可以在矩阵中向左，向右，向上，向下移动一个格子。
如果一条路径经过了矩阵中的某一个格子，则之后不能再次进入这个格子。
注意：
输入的路径不为空；
所有出现的字符均为大写英文字母；
数据范围
矩阵中元素的总个数 [0,900]。
路径字符串的总长度 [0,900]。
样例
matrix=
[["A","B","C","E"],["S","F","C","S"],["A","D","E","E"]
]
str="BCCE" , return "true" 
str="ASAE" , return "false"

class Solution {
public:bool hasPath(vector<vector<char>>& matrix, string &str) {for(int i = 0;i < matrix.size();i++)for(int j = 0;j < matrix[i].size();j++)if(matrix[i][j] == str[0]){if(dfs(matrix,str,0,i,j)) return true;}return false;}bool dfs(vector<vector<char>>& matrix,string &str,int u,int x,int y){if(u == str.size()-1 ) return true;char t = matrix[x][y];matrix[x][y] = '*';int dx[4] = {-1,0,1,0},dy[4] = {0,1,0,-1};for(int i = 0;i < 4;i++){int a = x + dx[i];int b = y + dy[i];if(a >= 0 && a < matrix.size() && b >= 0&& b < matrix[a].size() && str[u+1] == matrix[a][b])if(dfs(matrix,str,u+1,a,b)) return true; }matrix[x][y] = t;return false;}
};