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哈希表

哈希表是什么：存储数据的容器

作用：快速查找某个元素。O(1)

当我们需要频繁的查找某一个数的时候，可以使用哈希表。

如何用哈希表：

1. 容器（哈希表）
2. 用数组模拟简易哈希表
   （字符串中的“字符”）
   （数据范围很小的时候）

1. 两数之和

题目链接: leetcode1. 两数之和

解法一：暴力解法

1. 先固定其中一个数
2. 依次与该数之前的数相加

代码：

class Solution {public int[] twoSum(int[] nums, int target) {int[] ret = new int[2];for (int i = 0; i < nums.length; i++) {for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {if (nums[i] + nums[j] == target) {ret[0] = i;ret[1] = j;return ret;}}}return ret;}
}

twoSum该方法接收两个参数：一个整数数组nums和一个整数target。方法的目的是在nums数组中找到两个数，使它们的和等于target，并返回这两个数的索引。

解析：

1. 创建一个长度为2的整数数组ret，用于存储找到的两个数的索引。
2. 使用两层for循环遍历nums数组。外层循环遍历数组中的每个元素，内层循环从当前元素的前一个元素开始向前遍历。
3. 如果在内层循环中找到两个数的和等于target，将它们的索引分别存储在ret数组的第0个和第1个位置，并返回ret数组。
4. 如果遍历完整个数组都没有找到满足条件的两个数，返回ret数组（此时ret数组中的元素未被修改）。

解法二：哈希表

class Solution {public int[] twoSum(int[] nums, int target) {Map<Integer,Integer> hash = new HashMap<>();for(int i = 0; i < nums.length;i++){int x = target - nums[i];if(hash.containsKey(x)){return new int[]{i,hash.get(x)};}hash.put(nums[i],i);}return new int[]{-1,-1};}
}

twoSum该方法接收两个参数：一个整数数组nums和一个整数target。方法的目的是在nums数组中找到两个数，使它们的和等于target，并返回这两个数的索引。

首先，创建一个HashMap（名为hash）来存储数组中的元素及其对应的索引。然后，遍历数组nums，对于每个元素nums[i]，计算target减去nums[i]的值（x）。接着，检查hash中是否包含键x。如果包含，说明找到了两个数的和等于target，返回这两个数的索引（i和hash.get(x)）。如果不包含，将当前元素nums[i]及其索引i添加到hash中。

如果遍历完数组后仍未找到满足条件的两个数，返回一个包含两个-1的数组。

面试题 01.02. 判定是否互为字符重排

题目链接: 面试题 01.02. 判定是否互为字符重排

CheckPermutation该方法接受两个字符串参数s1和s2，并返回一个布尔值。

方法的功能是检查两个字符串是否为彼此的排列（permutation）。它首先检查两个字符串的长度是否相等，如果不相等则直接返回false。然后，它创建一个长度为26的整型数组hash，用于记录每个字符出现的次数。

接下来，通过遍历字符串s1，将每个字符对应的位置在hash数组中加一。然后，再遍历字符串s2，将每个字符对应的位置在hash数组中减一。如果在遍历过程中发现某个字符在hash数组中的值小于零，说明该字符在s2中出现的次数超过了在s1中出现的次数，因此返回false。

如果遍历完两个字符串后没有发现任何问题，说明两个字符串是彼此的排列，返回true。

以下是代码的解析：

class Solution {public boolean CheckPermutation(String s1, String s2) {if (s1.length() != s2.length()) {return false;}int[] hash = new int[26];for (int i = 0; i < s1.length(); i++) {hash[s1.charAt(i) - 'a']++;}for (int i = 0; i < s2.length(); i++) {hash[s2.charAt(i) - 'a']--;if (hash[s2.charAt(i) - 'a'] < 0) {return false;}}return true;}
}

217. 存在重复元素

题目链接: 217. 存在重复元素

class Solution {public boolean containsDuplicate(int[] nums) {Set<Integer> hash = new HashSet<>();for(int s : nums){if(hash.contains(s)){return true;}hash.add(s);}return false;}
}

containsDuplicate该方法接受一个整数数组nums作为参数。方法的目的是检查数组中是否存在重复的元素。

代码中使用了一个HashSet来存储已经遍历过的元素。对于数组中的每个元素s，首先检查HashSet中是否已经包含了该元素。如果包含，说明存在重复元素，返回true。如果不包含，将该元素添加到HashSet中。

如果遍历完整个数组后都没有发现重复元素，则返回false。

219. 存在重复元素 II

题目链接: 219. 存在重复元素 II

class Solution {public boolean containsNearbyDuplicate(int[] nums, int k) {Map<Integer,Integer> hash = new HashMap<>();for(int i = 0; i < nums.length; i++){if(hash.containsKey(nums[i])){if(i - hash.get(nums[i]) <= k){return true;}}hash.put(nums[i],i);}return false;}
}

这段代码的功能是检查一个整数数组 nums 中是否存在两个相同的元素，且这两个相同元素的索引之间的差值不超过一个给定的整数 k。

具体来说，方法 containsNearbyDuplicate 接受两个参数：

1. int[] nums: 一个整数数组。
2. int k: 一个非负整数，表示允许的最大索引差。

方法通过使用一个哈希表（在 Java 中是 HashMap）来跟踪每个数字最后出现的位置。算法如下：

1. 初始化一个空的 HashMap，用于存储数组中的数字及其对应的最新索引。

2. 遍历数组 nums 中的每个数字 nums[i]。

3. 对于每个数字 nums[i]，检查它是否已经在 HashMap 中存在：

   • 如果不存在，将该数字和其索引 i 添加到 HashMap 中。
   • 如果存在，获取该数字之前记录的索引 lastIndex，并计算当前索引 i 与 lastIndex 的差值。

4. 如果这个差值小于或等于 k，则返回 true，表示找到了两个索引差不超过 k 的相同元素。

5. 如果遍历完整个数组后没有找到这样的元素对，则返回 false。

这个方法可以用于解决一些与数组中重复元素位置有关的问题，例如在滑动窗口内查找重复项等。

49. 字母异位词分组

题目链接: 49. 字母异位词分组

1. 算法概述：

   • 遍历输入字符串列表。
   • 对于每个字符串：
     • 将其转换为字符数组。
     • 对字符数组进行排序。
     • 创建一个键，将排序后的字符数组转换回字符串。
     • 如果该键尚不存在于映射中，则为该键创建一个新列表。
     • 将原始字符串添加到与该键对应的列表中。
   • 从映射中提取结果，返回值为一组同字母异序词的列表。

2. 解释：

   • 代码使用一个名为 hash 的 Map<String, List<String>> 来存储同字母异序词。
   • 对于每个输入字符串 s：
     • 将 s 转换为字符数组（tmp）。
     • 对字符数组进行排序。
     • 创建一个键，将排序后的字符数组转换回字符串。
     • 如果该键尚不存在于映射中，则为该键创建一个新列表。
     • 将 s 添加到与该键对应的列表中。
   • 最后，从映射中返回值（同字母异序词的列表）。

3. 示例：

   • 给定输入：strs = ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]
   • 输出：[["bat"], ["nat", "tan"], ["ate", "eat", "tea"]]

4. 约束条件：

   • 1 <= strs.length <= 10^4
   • 0 <= strs[i].length <= 100
   • strs[i] 由小写英文字母组成。

5. 判断两个字符串是否是字母异位词

6. 分组

class Solution {public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {Map<String,List<String>> hash = new HashMap<>();// 1.把所有的字符异位词分组for(String s : strs){char[] tmp = s.toCharArray();Arrays.sort(tmp);String key = new String(tmp);if(!hash.containsKey(key)){hash.put(key,new ArrayList());}hash.get(key).add(s);}//2. 提取结果return new ArrayList(hash.values());}
}

代码解释：

1. 定义类和方法:

class Solution {  public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {

这里定义了一个名为Solution的类，并在其中定义了一个名为groupAnagrams的公共方法，该方法接受一个字符串数组strs作为参数，并返回一个二维列表，其中每个内部列表都包含一组字符异位词。
2. 初始化哈希表:

Map<String,List<String>> hash = new HashMap<>();

使用Java的HashMap数据结构来存储分组。其中键（key）是排序后的字符串，值（value）是一个列表，包含所有与该键对应的原始字符串（即字符异位词）。

3. 分组字符异位词:

for(String s : strs){  char[] tmp = s.toCharArray();  Arrays.sort(tmp);  String key = new String(tmp);  if(!hash.containsKey(key)){  hash.put(key,new ArrayList());  }  hash.get(key).add(s);  
}

对于strs数组中的每个字符串s：

• 首先，将字符串转换为字符数组tmp。
• 然后，对字符数组进行排序，以消除字符顺序的影响。
• 接着，将排序后的字符数组转换回字符串，作为哈希表的键（key）。
• 如果哈希表中还没有这个键，则创建一个新的空列表作为值，并将其添加到哈希表中。
• 最后，将原始字符串s添加到与该键对应的列表中。

4. 提取结果:

return new ArrayList(hash.values());

将哈希表中的所有值（即所有字符异位词的列表）提取出来，并放入一个新的列表中。这个新列表就是最终的结果，它包含了所有分组后的字符异位词。