本系列通过Java和Kotlin这两种语言来解决力扣上面的算法题,由于本人算法菜鸟一枚,可能部分题目并不是最优题解,希望能和各位大神共同讨论~
阿俊带你用Kotlin刷算法(一)
阿俊带你用Kotlin刷算法(二)
阿俊带你用Kotlin刷算法(三)
阿俊带你用Kotlin刷算法(四)
项目的GitHub:Algorithm
最长公共前缀(Longest Common Prefix)
难度:简单
链接:Longest Common Prefix
代码
Java
/*** Created by TanJiaJun on 2021/7/5.* 14. 最长公共前缀(Longest Common Prefix)* 难度:简单** @see <a href="https://leetcode-cn.com/problems/longest-common-prefix/">Longest Common Prefix</a>*/
class LongestCommonPrefix {public static void main(String[] args) {// 示例一System.out.print("示例一:");String[] firstStrs = {"flower", "flow", "flight"};System.out.println(longestCommonPrefix(firstStrs));System.out.print("\n");// 示例二System.out.print("示例二:");String[] secondStrs = {"dog", "racecar", "car"};System.out.println(longestCommonPrefix(secondStrs));}/*** 横向扫描* <p>* 时间复杂度:O(mn),其中m是字符串数组strs中的字符串平均长度,n是字符串数组strs的长度。* 空间复杂度:O(1),使用的空间复杂度为常数。** @param strs 字符串数组* @return 最长公共前缀字符串*/private static String longestCommonPrefix(String[] strs) {if (strs == null) {// 如果是空的字符串数组,就不运行下面的逻辑了,直接返回空字符串return "";}String result = strs[0];for (int i = 1, length = strs.length; i < length; i++) {// 得到当前两个字符串的公共前缀result = getLongestCommonPrefix(result, strs[i]);if (result.isEmpty()) {// 如果result是空字符串,说明当前两个字符串不存在公共前缀,证明该字符串数组中所有字符串之间不存在公共前缀,// 所以跳出循环,不再遍历剩下的字符串,返回空字符串break;}}return result;}/*** 得到两个字符串的公共前缀** @param firstStr 第一个字符串* @param secondStr 第二个字符串* @return 两个字符串的最长公共前缀字符串,要注意的是,如果没有的话,就返回空字符串*/private static String getLongestCommonPrefix(String firstStr, String secondStr) {// 得到两个字符串的最小长度int minLen = Math.min(firstStr.length(), secondStr.length());int index = 0;// 遍历两个字符串的字符while (index < minLen && firstStr.charAt(index) == secondStr.charAt(index)) {// 如果索引小于最短长度,并且当前两个字符串的字符相同,就增加索引值index++;}// 截取两个字符串的公共前缀,要注意的是,如果找不到公共前缀会返回空字符串return firstStr.substring(0, index);}}
Kotlin
import kotlin.math.min/*** Created by TanJiaJun on 2021/7/24.* 14. 最长公共前缀(Longest Common Prefix)* 难度:简单** @see <a href="https://leetcode-cn.com/problems/longest-common-prefix/">Longest Common Prefix</a>*/
object LongestCommonPrefixKotlin {@JvmStaticfun main(args: Array<String>) {// 示例一print("示例一:")val firstStrs = arrayOf("flower", "flow", "flight")println(longestCommonPrefix(firstStrs))print("\n")// 示例二print("示例二:")val secondStrs = arrayOf("dog", "racecar", "car")println(longestCommonPrefix(secondStrs))}/*** 横向扫描** 时间复杂度:O(mn),其中m是字符串数组strs中的字符串平均长度,n是字符串数组strs的长度。* 空间复杂度:O(1),使用的空间复杂度为常数。** @param strs 字符串数组* @return 最长公共前缀字符串*/private fun longestCommonPrefix(strs: Array<String>): String {var result: String = strs[0]for (i in 1 until strs.size) {// 得到当前两个字符串的公共前缀result = getLongestCommonPrefix(result, strs[i])if (result.isEmpty()) {// 如果result是空字符串,说明当前两个字符串不存在公共前缀,证明该字符串数组中所有字符串之间不存在公共前缀,// 所以跳出循环,不再遍历剩下的字符串,返回空字符串break}}return result}/*** 得到两个字符串的公共前缀** @param firstStr 第一个字符串* @param secondStr 第二个字符串* @return 两个字符串的最长公共前缀字符串,要注意的是,如果没有的话,就返回空字符串*/private fun getLongestCommonPrefix(firstStr: String, secondStr: String): String {// 得到两个字符串的最小长度val minLen = min(firstStr.length, secondStr.length)var index = 0// 遍历两个字符串的字符while (index < minLen && firstStr[index] == secondStr[index]) {// 如果索引小于最短长度,并且当前两个字符串的字符相同,就增加索引值index++}// 截取两个字符串的公共前缀,要注意的是,如果找不到公共前缀会返回空字符串return firstStr.substring(0, index)}}
时间复杂度
O(mn),其中m是字符串数组strs中的字符串平均长度,n是字符串数组strs的长度。
空间复杂度
O(1),使用的空间复杂度为常数。
题解
我们可以通过横向扫描来解决这道算法题。大概流程为依次遍历字符串数组中的每一个字符串,得到两个字符串的公共前缀,当遍历完所有字符串后,就能得到该字符串数组中的最长公共前缀。要注意的是,如果在尚未遍历完字符串数组的情况下,公共前缀返回为空字符串,说明当前两个字符串不存在公共前缀,证明该字符串数组中所有字符串之间不存在公共前缀,所以就不需要继续遍历剩下的字符串,返回空字符串作为结果。
三数之和(3Sum)
难度:中等
链接:3Sum
代码
Java
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;/*** Created by TanJiaJun on 2021/7/25.* 15. 三数之和(3Sum)* 难度:中等** @see <a href="https://leetcode-cn.com/problems/3sum/">3Sum</a>*/
class ThreeSum {public static void main(String[] args) {// 示例一System.out.print("示例一:");int[] firstNums = {-1, 0, 1, 2, -1, -4};System.out.println(threeSum(firstNums));System.out.print("\n");// 示例二System.out.print("示例二:");int[] secondNums = {};System.out.println(threeSum(secondNums));System.out.print("\n");// 示例三System.out.print("示例三:");int[] thirdNums = {0};System.out.println(threeSum(thirdNums));}/*** 双指针* <p>* 时间复杂度:O(n^2),数组遍历为O(n),双指针遍历为O(n),总体为O(n)*O(n)=O(n^2)* 空间复杂度:O(1),使用的空间复杂度为常数。** @param nums 整型数组* @return 结果集合*/private static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();if (nums == null || nums.length < 3) {// 如果数组为空或者其长度小于3,就返回空集合return result;}// 将数组进行排序Arrays.sort(nums);for (int i = 0, length = nums.length; i < length - 2; i++) {if (nums[i] > 0) {// 如果当前起始元素大于0,由于数组已经进行排序,所以最小的元素都大于0,// 证明三数之和肯定大于0,跳出循环,返回空集合break;}if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {// 去除重复结果:从第二个元素开始,如果当前元素和上一个元素相等,那么会得到相同的结果,跳出当前循环continue;}// 左指针:初始左指针为当前索引的下一个元素int left = i + 1;// 右指针:初始右指针为数组的最后一个元素int right = length - 1;// 遍历,使左右指针靠近while (left < right) {// 将当前元素、左指针对应的元素和右指针对应的元素相加int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];if (sum < 0) {// 如果结果小于0,证明需要更大的元素,左指针往右移动一个元素left++;} else if (sum > 0) {// 如果结果大于0,证明需要更小的元素,右指针往左移动一个元素right--;} else {// 如果等于0,就把结果放进集合result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {// 去除重复结果:如果当前左指针对应的元素和下一个(右边)元素相等,就把左指针往右边移动多一个元素left++;}// 左指针往右边移动一个元素left++;while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {// 去除重复结果:如果当前右指针对应的元素和下一个(左边)元素相等,就把右指针往左边移动多一个元素right--;}// 右指针往左边移动一个元素right--;}}}return result;}}
Kotlin
import java.util.*/*** Created by TanJiaJun on 2021/7/25.* 15. 三数之和(3Sum)* 难度:中等** @see <a href="https://leetcode-cn.com/problems/3sum/">3Sum</a>*/
object ThreeSumKotlin {@JvmStaticfun main(args: Array<String>) {// 示例一print("示例一:")val firstNums = intArrayOf(-1, 0, 1, 2, -1, -4)println(threeSum(firstNums))print("\n")// 示例二print("示例二:")val secondNums = intArrayOf()println(threeSum(secondNums))print("\n")// 示例三print("示例三:")val thirdNums = intArrayOf(0)println(threeSum(thirdNums))}/*** 双指针* <p>* 时间复杂度:O(n^2),数组遍历为O(n),双指针遍历为O(n),总体为O(n)*O(n)=O(n^2)* 空间复杂度:O(1),使用的空间复杂度为常数。** @param nums 整型数组* @return 结果集合*/private fun threeSum(nums: IntArray): List<List<Int>> =mutableListOf<List<Int>>().apply {if (nums.size < 3) {// 如果数组为空或者其长度小于3,就返回空集合return@apply}// 将数组进行排序Arrays.sort(nums)for (i in 0 until nums.size - 2) {if (nums[i] > 0) {// 如果当前起始元素大于0,由于数组已经进行排序,所以最小的元素都大于0,// 证明三数之和肯定大于0,跳出循环,返回空集合break}if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {// 去除重复结果:从第二个元素开始,如果当前元素和上一个元素相等,那么会得到相同的结果,跳出当前循环continue}// 左指针:初始左指针为当前索引的下一个元素var left = i + 1// 右指针:初始右指针为数组的最后一个元素var right = nums.size - 1// 遍历,使左右指针靠近while (left < right) {// 将当前元素、左指针对应的元素和右指针对应的元素相加val sum = nums[i] + nums[left] + nums[right]when {// 如果结果小于0,证明需要更大的元素,左指针往右移动一个元素sum < 0 -> left++// 如果结果大于0,证明需要更小的元素,右指针往左移动一个元素sum > 0 -> right--else -> {// 如果等于0,就把结果放进集合add(listOf(nums[i], nums[left], nums[right]))while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {// 去除重复结果:如果当前左指针对应的元素和下一个(右边)元素相等,就把左指针往右边移动多一个元素left++}// 左指针往右边移动一个元素left++while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {// 去除重复结果:如果当前右指针对应的元素和下一个(左边)元素相等,就把右指针往左边移动多一个元素right--}// 右指针往左边移动一个元素right--}}}}}}
时间复杂度
O(n2)**,数组遍历为**O(n)**,双指针遍历为**O(n)**,总体为**O(n)*O(n)=O(n2)。
空间复杂度
O(1),使用的空间复杂度为常数。
题解
我们可以通过双指针来解决这道算法题。大概流程为遍历该数组,初始左指针设置为当前元素的下一个(右边)元素,初始右指针设置为数组的最后一个元素。通过遍历,使左右指针靠近,如果结果小于0,证明需要更大的元素,左指针往右移动一个元素;如果结果大于0,证明需要更小的元素,右指针往左移动一个元素;如果等于0,就把结果放进集合。要注意的是,有三个地方需要去除重复结果,如下所示:
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从第二个元素开始,如果当前元素和上一个元素相等,那么会得到相同的结果,跳出当前循环。
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如果当前左指针对应的元素和下一个(右边)元素相等,就把左指针往右边移动多一个元素。
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如果当前右指针对应的元素和下一个(左边)元素相等,就把右指针往左边移动多一个元素。
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