AcWing LeetCode究极班 Week2

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Let 11：盛水最多的容器 *

给定一个长度为 n 的整数数组 height 。有 n 条垂线，第 i 条线的两个端点是 (i, 0) 和 (i, height[i]) 。

找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。

返回容器可以储存的最大水量。

说明：你不能倾斜容器。

标签： 贪心、数组、双指针

示例 1：

1
2
3

输入：[1,8,6,2,5,4,8,3,7]
输出：49 
解释：图中垂直线代表输入数组 [1,8,6,2,5,4,8,3,7]。在此情况下，容器能够容纳水（表示为蓝色部分）的最大值为 49。

示例 2：

1 2	输入：height = [1,1] 输出：1

提示：

n == height.length
2 <= n <= 105
0 <= height[i] <= 104

代码实现：

class Solution {
public:
    int maxArea(vector<int>& height) {
        int res = 0;
        int len = height.size();
        for(int i = 0, j = len - 1; i < j;){
            res = max(res, min(height[i], height[j]) * (j - i));
            if(height[i] > height[j]) j--;
            else i++;
        }
        return res;
    }
};

Let 12：整数转罗马数字

罗马数字包含以下七种字符： I，V， X， L，C，D 和 M。

字符          数值
I             1
V             5
X             10
L             50
C             100
D             500
M             1000

例如，罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1。12 写做 XII ，即为 X + II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V+ II 。

通常情况下，罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也存在特例，例如 4 不写做 IIII，而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边，所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。同样地，数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况：

I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边，来表示 4 和 9。
X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边，来表示 40 和 90。
C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边，来表示 400 和 900。

给你一个整数，将其转为罗马数字。

标签： 哈希表 数学 字符串

示例 1:

1 2	输入: num = 3 输出: "III"

示例 2:

1 2	输入: num = 4 输出: "IV"

示例 3:

1 2	输入: num = 9 输出: "IX"

示例 4:

1
2
3

输入: num = 58
输出: "LVIII"
解释: L = 50, V = 5, III = 3.

示例 5:

1
2
3

输入: num = 1994
输出: "MCMXCIV"
解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

提示：

1 <= num <= 3999

代码实现：

class Solution {
public:
    string intToRoman(int num) {
        string res = "";
        while(num){
            if(num >= 1000){
                int a = num / 1000;
                while(a--){
                    res += "M";
                }
                num %= 1000;
                continue;
            }
            if(num >= 900 && num < 1000){
                res += "CM";
                num %= 100;
                continue;
            }
            if(num >=500 && num < 900){
                int a = num / 100;
                res += "D";
                int sum = a - 5;
                while(sum--){
                    res += "C";
                }
                num %= 100;
                continue;
            }
            if(num >= 400 && num < 500){
                res += "CD";
                num %= 100;
                continue;
            }
            if(num >= 100 && num < 400){
                int a = num / 100;
                while(a--){
                    res += "C";
                }
                num %= 100;
                continue;
            }
            if(num >= 90 && num < 100){
                res += "XC";
                num %= 10;
                continue;
            }
            if(num >= 50 && num < 90){
                int a = num / 10;
                res += "L";
                int sum = a-5;
                while(sum--){
                    res += "X";
                }
                num %= 10;
                continue;
            }
            if(num >= 40 && num < 50){
                res += "XL";
                num %= 10;
                continue;
            }
            if(num >= 10 && num < 40){
                int a = num / 10;
                while(a--){
                    res += "X";
                }
                num %= 10;
                continue;
            }
           if(num >= 9 && num < 10){
                res += "IX";
                num %= 1;
                continue;
            }
            if(num >= 5 && num < 9){
                int a = num / 1;
                res += "V";
                int sum = a-5;
                while(sum--){
                    res += "I";
                }
                num %= 1;
                continue;
            }
            if(num >= 4 && num < 5){
                res += "IV";
                num %= 1;
                continue;
            }
            if(num >= 1 && num < 4){
                int a = num / 1;
                while(a--){
                    res += "I";
                }
                num %= 1;
                continue;
            }
        }
        return res;
    }
};

Let 13：罗马数字转整数

罗马数字包含以下七种字符: I， V， X， L，C，D 和 M。

字符          数值
I             1
V             5
X             10
L             50
C             100
D             500
M             1000

例如，罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1 。12 写做 XII ，即为 X+ II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V+ II 。

I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边，来表示 4 和 9。
X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边，来表示 40 和 90。
C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边，来表示 400 和 900。

给定一个罗马数字，将其转换成整数。

标签： 哈希表 数学 字符串

示例 1:

1 2	输入: s = "III" 输出: 3

示例 2:

1 2	输入: s = "IV" 输出: 4

示例 3:

1 2	输入: s = "IX" 输出: 9

示例 4:

1
2
3

输入: s = "LVIII"
输出: 58
解释: L = 50, V= 5, III = 3.

示例 5:

1
2
3

输入: s = "MCMXCIV"
输出: 1994
解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

提示：

1 <= s.length <= 15
s 仅含字符 ('I', 'V', 'X', 'L', 'C', 'D', 'M')
题目数据保证 s 是一个有效的罗马数字，且表示整数在范围 [1, 3999] 内
题目所给测试用例皆符合罗马数字书写规则，不会出现跨位等情况。
IL 和 IM 这样的例子并不符合题目要求，49 应该写作 XLIX，999 应该写作 CMXCIX 。
关于罗马数字的详尽书写规则，可以参考罗马数字 - Mathematics 。

代码实现：

class Solution {
public:
    int romanToInt(string s) {
        int value[] = {
            1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1
        };
        string reps[] = {
            "M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"
        };
        int res = 0;
        for(int i = 0, j = 1; i < s.length(); i++, j++){
            string stri = s.substr(i, 1);
            string strj = s.substr(j, 1);
            string str;
            int a, b;
            for(int k = 0; k < 13; k ++){
                if(stri == reps[k]) a = k;
                if(strj == reps[k]) b = k;
            }
            if(b < a){ // 需要截取两个
                str = s.substr(i, 2);
                for(int k = 0; k < 13; k ++){
                    if(str == reps[k]){
                        res += value[k];
                        break;
                    }
                }
                i++; // 跳过一位
                j++;
            } else {
                res += value[a];
            }
        }
        return res;
    }
};

Let 14：最长公共前缀

编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。

如果不存在公共前缀，返回空字符串 ""。

标签： 字符串

示例 1：

1 2	输入：strs = ["flower","flow","flight"] 输出："fl"

示例 2：

1
2
3

输入：strs = ["dog","racecar","car"]
输出：""
解释：输入不存在公共前缀。

提示：

1 <= strs.length <= 200
0 <= strs[i].length <= 200
strs[i] 仅由小写英文字母组成

代码实现：

class Solution {
public:
    // 寻找str 和 fl 最长公共前缀
    string Juge(string str, string fl){
        int len = min(str.length(), fl.length());
        int p = 0;
        for(int i = 1; i <= len; i ++){
            string a = str.substr(0, i);
            string b = fl.substr(0, i);
            if(a != b && i == 1){
                return "";
            }
            if(a != b && i > 1){
                p = i - 1;
                break;
            }
            if(a == b && i == len){
                p = i;
                break;
            }
        }
        return str.substr(0, p);
    }

    string longestCommonPrefix(vector<string>& strs) {
        string str = strs[0]; // str 存放最长公共子串;
        for(int i = 1; i < strs.size(); i ++){
            str = Juge(str, strs[i]);
            // cout << str <<endl;
            if(str == ""){
                return "";
            }
        }
        return str;
    }

};

Let 15：三数之和

给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。

注意：答案中不可以包含重复的三元组。

标签： 数组 双指针 排序

示例 1：

1 2	输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4] 输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]

示例 2：

1 2	输入：nums = [] 输出：[]

示例 3：

1 2	输入：nums = [0] 输出：[]

提示：

0 <= nums.length <= 3000
-105 <= nums[i] <= 105

代码实现：

对数组进行排序后，先确定其中一个值，然后使用双指针确定另外两个值。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> res;
        if(nums.size() < 3 ) return res;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for(int i = 0; i < nums.size() - 2; i ++){
            if(i ==0 || i != 0 && nums[i] != nums[i - 1]){
                cout << i << endl;
                int a = 0 - nums[i];
                int l = i + 1, r = nums.size() - 1;
                while(l < r) {
                    if(nums[l] + nums[r] < a){
                        l ++;
                    }
                    else if(nums[l] + nums[r] > a){
                        r --;
                    }
                    else {
                        cout << i << endl;
                        vector<int> arr;
                        arr.push_back(nums[i]);
                        arr.push_back(nums[l]);
                        arr.push_back(nums[r]);
                        res.push_back(arr);
                        bool flag = false;
                        for(int k = l + 1; k < r; k++){ // 往后找到第一个不和左边界相等的点。
                            if(nums[k] != nums[l]){
                                l = k;
                                flag = true;
                                break;
                            }
                        }
                        if(!flag) break;  //找到右边界仍然没有找到。
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

Let 16：最接近的三数之和

给你一个长度为 n 的整数数组 nums 和一个目标值 target。请你从 nums 中选出三个整数，使它们的和与 target 最接近。

返回这三个数的和。

假定每组输入只存在恰好一个解。

标签： 数组 双指针 排序

示例 1：

1
2
3

输入：nums = [-1,2,1,-4], target = 1
输出：2
解释：与 target 最接近的和是 2 (-1 + 2 + 1 = 2) 。

示例 2：

1 2	输入：nums = [0,0,0], target = 1 输出：0

提示：

3 <= nums.length <= 1000
-1000 <= nums[i] <= 1000
-104 <= target <= 104

代码实现：

class Solution {
public:
    int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int max = 100010;
        int res = 0;
        for(int i = 0; i < nums.size() - 2; i ++){
            int l = i + 1, r = nums.size() - 1;
            while(l < r){
                int cnt = nums[i] + nums[l] + nums[r]; // 三数之和
                cout << cnt << endl;
                if(abs(cnt - target) < max){ // 若此时更接近目标值，则更新
                    max = abs(nums[i] + nums[l] + nums[r] - target);
                    res = cnt;
                }
                if(cnt < target){
                    l++;
                }
                else if(cnt > target){
                    r--;
                }
                else { //刚好等于目标值，则直接输出目标值即可。
                    return target;
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

Let 17：电话号码的字母组合

给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。答案可以按 任意顺序 返回。

给出数字到字母的映射如下（与电话按键相同）。注意 1 不对应任何字母。

标签： 哈希表 字符串 回溯

示例 1：

1 2	输入：digits = "23" 输出：["ad","ae","af","bd","be","bf","cd","ce","cf"]

示例 2：

1 2	输入：digits = "" 输出：[]

示例 3：

1 2	输入：digits = "2" 输出：["a","b","c"]

提示：

0 <= digits.length <= 4
digits[i] 是范围 ['2', '9'] 的一个数字。

代码实现：

class Solution {
public:
    vector<string> ans;
    string str[10] = {
        "", "", "abc",
        "def", "ghi", "jkl",
        "mno", "pqrs", "tuv", "wxyz",
    };
    vector<string> letterCombinations(string digits) {
        if(digits.empty()) return ans;
        dfs(digits, 0, "");
        return ans;
    }

    void dfs(string& digits, int u, string path){
        if(u >= digits.size()) ans.push_back(path);
        else{
            int t = digits[u] - '0';
            for(auto c : str[t]){
                dfs(digits, u + 1, path + c);
            }
        }
    }
};

Let 18：四数之和

给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]] （若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）：

0 <= a, b, c, d < n
a、b、c 和 d 互不相同
nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target

你可以按 任意顺序 返回答案。

标签： 数组 双指针 排序

示例 1：

1 2	输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0 输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]

示例 2：

1 2	输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8 输出：[[2,2,2,2]]

提示：

1 <= nums.length <= 200
-109 <= nums[i] <= 109
-109 <= target <= 109

代码实现：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<vector<int>> res;
        if(nums.size() < 4) return res;
        for(int i = 0; i < nums.size() - 3; i++){
            if(i == 0 || i != 0 && nums[i] != nums[i - 1]){
                for(int j = i + 1; j < nums.size() - 2; j++){
                    if(j == i + 1 || j != i + 1 && nums[j] != nums[j - 1]){
                        int cnt = target - nums[i] - nums[j];
                        int l = j + 1, r = nums.size() - 1;
                        while(l < r){
                            if(nums[l] + nums[r] < cnt){
                                l++;
                            }
                            else if(nums[l] + nums[r] > cnt){
                                r--;
                            }
                            else{
                                bool flag = false;
                                // cout << nums[i] << " "<<nums[j]<<" "<< nums[l]<<" "<<nums[r]<<endl;
                                vector<int> arr{nums[i], nums[j], nums[l], nums[r]};
                                res.push_back(arr);
                                for(int k = l + 1; k < r; k++){
                                    if(nums[k] != nums[l]){
                                        l = k;
                                        flag = true;
                                        break;
                                    }
                                }
                                if(!flag) break;
                            }
                        }
                        // bool flag = false;
                        // for(int k = j + 1; k < nums.size() - 2; k++){  // 跳转到下一个不重复的地方
                        //     if(nums[k] != nums[j]){
                        //         j = k - 1; // 因为后面还要j++，所以需要先跳转到k-1；
                        //         flag = true;
                        //         break;
                        //     }
                        // }
                        // if(!flag) break;
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

Let 19：删除链表的倒数第N个节点

给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。

标签： 链表 双指针

示例 1：

1 2	输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2 输出：[1,2,3,5]

示例 2：

1 2	输入：head = [1], n = 1 输出：[]

示例 3：

1 2	输入：head = [1,2], n = 1 输出：[1]

提示：

链表中结点的数目为 sz
1 <= sz <= 30
0 <= Node.val <= 100
1 <= n <= sz

代码实现：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode *k = nullptr;
        while(n--){
            ListNode *p = head;  // 最后要删除的就是p所指向的节点，他的后继节点就是k
            while(p->next != k){
                p = p -> next;
            }
            k = p;
        }
        ListNode *p = head;
        if(p == k){
            head = k ->next;
        }else{
            while(p -> next != k){
                p = p->next;
            }
            p->next = k->next;
        }
        return head;
        
    }
};

Let 20：有效的括号

给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，判断字符串是否有效。

有效字符串需满足：

左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。

标签： 栈 字符串

示例 1：

1 2	输入：s = "()" 输出：true

示例 2：

1 2	输入：s = "()[]{}" 输出：true

示例 3：

1 2	输入：s = "(]" 输出：false

示例 4：

1 2	输入：s = "([)]" 输出：false

示例 5：

1 2	输入：s = "{[]}" 输出：true

提示：

1 <= s.length <= 104
s 仅由括号 '()[]{}' 组成

代码实现：

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        stack<char> sta;
        if(s.size()==1){
            return false;
        }
        for(int i=0;i<s.size();i++){
            if(s[i] == '(' || s[i] == '[' || s[i] == '{'){ //匹配到左括号
                sta.push(s[i]);
            }else if(sta.size()!=0){  //栈内有左括号
                char c = sta.top();
                sta.pop();
                if(c == '[' && s[i] == ']' || c == '{' && s[i] == '}' || c == '(' && s[i] == ')'){
                    continue;
                }else{
                    return false;
                }
            }else if(sta.size()==0){  //栈内已经没有左括号了，但是来了右括号。
                return false;
            }
        }
        if(sta.size()!=0){ // 还有左括号未匹配
            return false;
        }
        return true;
    }
};