LeetCode 394, 61, 100

394. 字符串解码

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394. 字符串解码

思路

本题可以使用两个栈来解决，一个栈 timesStack 存储字符串重复的次数，另一个栈 stringStack 存储字符串的前缀。针对字符不同，有如下四种操作：

如果字符是数字，则将其记录到一个外部变量 times 中，从而计算重复次数。
如果字符是小写字母，则将其拼接到一个外部变量 builder 中。
如果字符是 '['，则将 times 和 builder.toString() 分别放到 timesStack 和 stringStack 中，为了 times 和 builder 还能正常使用，将其清空：times 置为 0，builder 换成新的 new StringBuilder()。
如果字符是 ']'，则将 stringStack 栈顶的字符串 (使用完就没用了，记得弹栈) 作为前缀 prefix、timesStack 栈顶的次数 (使用完就没用了，记得弹栈) 作为重复次数 times、builder.toString() 作为待重复的字符串 str，构成一个字符串，并将其作为构造新 StringBuilder 的参数构造一个新的 StringBuilder 给 builder。

下图针对 '[', ']' 这两个字符进行了示例：
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代码

class Solution {public String decodeString(String s) {LinkedList<Integer> timesStack = new LinkedList<>(); // 存储 重复次数 的栈LinkedList<String> prefixStack = new LinkedList<>(); // 储存 字符串前缀 的栈int times = 0; // 当前字符串的重复次数StringBuilder builder = new StringBuilder(); // 拼接当前字符串for (char ch : s.toCharArray()) {if (ch >= '0' && ch <= '9') { // ch 是数字times = times * 10 + (ch - '0'); // 计算多位数} else if (ch == '[') {timesStack.push(times);prefixStack.push(builder.toString());// 为了能够继续使用 times 和 builder，进行清空操作times = 0;builder = new StringBuilder();} else if (ch == ']') {String prefix = prefixStack.pop();String str = builder.toString();int repeatTimes = timesStack.pop();builder = new StringBuilder(joint(prefix, str, repeatTimes));} else { // ch 是小写字母builder.append(ch);}}return builder.toString();}// 以 prefix 为前缀，将 str 重复 times 次，将得到的字符串返回private String joint(String prefix, String str, int times) {StringBuilder builder = new StringBuilder(prefix);while (times-- > 0) {builder.append(str);}return builder.toString();}
}

61. 旋转链表

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61. 旋转链表

思路

本题的做法十分巧妙：将链表向右移动可以分为五步：

统计链表的节点个数。
计算头节点右移的次数：头节点右移的次数为链表节点个数减去 k，为了减少移动的次数（避免绕环多周），在 k 运算之前，先对链表节点个数进行取余。
将链表头尾相连，形成 环形链表。
在环形链表中将头节点右移指定次数，获取新的头节点。
断开新的尾节点和新的头节点之间的联系，返回新的头节点。

使用示例1的 head = [1,2,3,4,5], k = 2 进行举例，则会有如下的流程 (此时指定移动 5 - 2 = 3 次)：
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具体细节请看代码：

代码

class Solution {public ListNode rotateRight(ListNode head, int k) {// 如果 不需要移动 或 链表为空 或 链表只有一个节点if (k == 0 || head == null || head.next == null) {return head; // 则直接返回 head}// 统计链表的节点个数，最终 curr 是链表的尾节点int n = 1;ListNode curr = head;while (curr.next != null) {curr = curr.next;n++;}// 计算头节点右移的次数int times = n - (k % n);if (times == n) { // 如果 头节点右移的次数 与 链表的节点数 相同return head; // 则直接返回头节点，不需要移动}curr.next = head; // 让链表的尾节点指向头节点，从而形成循环链表while (times-- > 0) { // 右移 times 次curr = curr.next;}// curr 是新链表的尾节点，新的头节点是 curr 的下一个节点ListNode newHead = curr.next; // 获取新的头节点curr.next = null; // 将链表从新的 尾节点 和 头节点处 剪断return newHead;}
}

100. 相同的树

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100. 相同的树

思路

本题和 101. 对称二叉树很像，不过本题只是简单考察 二叉树的遍历，并且本题检查两颗二叉树，而101题只检查一颗二叉树，并且稍微难一点。

既然本题考查 二叉树的遍历，那么无论是使用深度优先搜索的三种遍历方式（前序遍历、中序遍历、后序遍历），还是使用广度优先搜索的遍历方式——层序遍历，都可以。

代码

递归版前序遍历

以下代码是递归版的前序遍历：先对本节点的值进行判断，然后遍历左子树，最后遍历右子树。

class Solution {public boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {if (p == null && q == null) { // 如果 p, q 都是 nullreturn true; // 则返回 true} else if (p == null || q == null) { // 此时 p, q 只有一个是 nullreturn false; // 则返回 false} else if (p.val != q.val) { // 如果 p, q 的值不同return false; // 则返回 false}return isSameTree(p.left, q.left) // 判断 p 和 q 的 左子树 是否完全一致&& isSameTree(p.right, q.right); // 判断 p 和 q 的 右子树 是否完全一致}
}

层序遍历

class Solution {public boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {if (p == null && q == null) { // 如果 p, q 都是 nullreturn true; // 则返回 true} else if (p == null || q == null) { // 此时 p, q 只有一个是 nullreturn false; // 则返回 false}LinkedList<TreeNode> queueP = new LinkedList<>(); // 用于遍历二叉树 pLinkedList<TreeNode> queueQ = new LinkedList<>(); // 用于遍历二叉树 qqueueP.offer(p); // 先将头节点放入队列queueQ.offer(q); // 先将头节点放入队列while (!queueP.isEmpty() && !queueQ.isEmpty()) {TreeNode nodeP = queueP.poll(); // 取出 p 中的一个节点TreeNode nodeQ = queueQ.poll(); // 取出 q 中的一个节点if (nodeP.val != nodeQ.val) { // 如果它们的值不同return false; // 则返回 false}TreeNode leftP = nodeP.left, rightP = nodeP.right; // 获取 nodeP 的左右子节点TreeNode leftQ = nodeQ.left, rightQ = nodeQ.right; // 获取 nodeQ 的左右子节点// 可以使用 leftP == null ^ leftQ == null 作为判断条件，它与以下条件等价if ((leftP == null && leftQ != null)|| (leftP != null && leftQ == null)) { // 如果对应的节点只有一个为nullreturn false; // 则返回 false}// 可以使用 rightP == null ^ rightQ == null 作为判断条件，它与以下条件等价if ((rightP == null && rightQ != null)|| (rightP != null && rightQ == null)) { // 如果对应的节点只有一个为nullreturn false; // 则返回 false}// 经过以上判断，leftP 和 leftQ 如果有一个为 null，则都是 null；否则都有值if (leftP != null) { // 如果有值，则将其添加到队列中等待比较queueP.offer(leftP);queueQ.offer(leftQ);}// 经过以上判断，rightP 和 rightQ 如果有一个为 null，则都是 null；否则都有值if (rightP != null) { // 如果有值，则将其添加到队列中等待比较queueP.offer(rightP);queueQ.offer(rightQ);}}// 如果有一个队列不为空，则两颗二叉树的节点个数不同，只有两个队列同时为空才代表这两颗二叉树完全一致return queueP.isEmpty() && queueQ.isEmpty();}
}

如果只使用 queueP, queueQ 中的一个，就很像对一颗二叉树的层序遍历（一层一层地遍历二叉树）了：

创建队列：LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();。
将根节点提前加入队列：queue.offer(root);。
在队列不为空的时候进行循环：while (!queue.isEmpty())，以下都是循环中的操作：
- 获取当前节点：TreeNode curr = queue.poll();。
- 对当前节点进行某种操作。
- 获取当前节点的左右子节点：TreeNode left = curr.left, right = curr.right;。
- 如果左子节点不为空，则将其加入队列：if (left != null) { queue.offer(left) }。
- 如果右子节点不为空，则将其加入队列：if (right != null) { queue.offer(right) }。