leetcode算法|LeetCode——哈希表篇


文章目录

  • 前言
  • 一、242. 有效的字母异位词
    • 题解
    • 代码
  • 二、349. 两个数组的交集
    • 题解
    • 代码
  • 三、202. 快乐数
    • 题解
    • 代码
  • 四、1. 两数之和
    • 题解
    • 代码
  • 五、454. 四数相加 II
    • 题解
    • 代码
  • 六、383. 赎金信
    • 题解
    • 代码
  • 七、15. 三数之和
    • 题解
    • 代码
  • 八、18. 四数之和
    • 题解
    • 代码

前言 本文的例题都将通过python来实现,但是哈希表在python中的表示为字典形式。所以与其他语言还是有较大的冲突。在python中,其实有一个非常好用的类——defaultdict。具体用法见:
https://blog.csdn.net/yangsong95/article/details/82319675
一、242. 有效的字母异位词 leetcode算法|LeetCode——哈希表篇
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题解 数组其实也是一个特殊的哈希表,而且这道题目中字符串只有小写字符,那么就可以定义一个数组,来记录字符串s里字符出现的次数。数组的长度可以定为26,初始化为0,因为a到z的ASCII也是26个连续的值。定义一个数组叫做record用来上记录字符串s里字符出现的次数。
需要把字符映射到数组也就是哈希表的索引下标上,因为字符a到字符z的ASCII是26个连续的数值,所以字符a映射为下标0,相应的字符z映射为下标25。
再遍历 字符串s的时候,只需要将 s[i] - ‘a’ 所在的元素做+1 操作即可,并不需要记住字符a的ASCII,只要求出一个相对数值就可以了。 这样就将字符串s中字符出现的次数,统计出来了。
那看一下如何检查字符串t中是否出现了这些字符,同样在遍历字符串t的时候,对t中出现的字符映射哈希表索引上的数值再做-1的操作。
那么最后检查一下,record数组如果有的元素不为零0,说明字符串s和t一定是谁多了字符或者谁少了字符,return false。
最后如果record数组所有元素都为零0,说明字符串s和t是字母异位词,return true。
代码
''' 新建一个0-25数组,在遍历s的时候,相应位置加一,遍历t的时候,相应位置减一, 如果最后数组全为0,则返回True,否则返回false '''class Solution: def isAnagram(self, s: str, t: str) -> bool: res = [0]*26 for i in range(len(s)): res[ord(s[i])-ord('a')] += 1 #ord()函数为python内置函数,可以求出ASCII码,此题只需要求出与a的相对距离就好了 print(res) for j in range(len(t)): res[ord(t[j])-ord('a')] -= 1 print(res) for k in range(len(res)): if res[k] != 0: return False breakreturn True

下面这个写法没有使用数组作为哈希表,使用了上文提到的defaultdict
class Solution: def isAnagram(self, s: str, t: str) -> bool: from collections import defaultdicts_dict = defaultdict(int) t_dict = defaultdict(int)for x in s: s_dict[x] += 1for x in t: t_dict[x] += 1return s_dict == t_dict

二、349. 两个数组的交集 leetcode算法|LeetCode——哈希表篇
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题解 其实这个题目可以使用直接遍历的方式来暴力求解,但是时间复杂度太高,这里使用set来解决这个问题。
set和list其实有着本质的区别,set会去重,list不会
代码 代码很简单,因为经过set处理后,列表里的元素就没有重复的了
''' 其实这个题目可以通过遍历来实现,但是时间复杂度太高,可以用set来解决这个问题 set会去重 ''' class Solution: def intersection(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]: return list(set(nums1) & set(nums2))

三、202. 快乐数 leetcode算法|LeetCode——哈希表篇
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题解 这个题需要理解什么是快乐数,其实只要搞明白,当一个数在计算过程中重复出现某一个结果的时候,这个数就必然不是快乐数了,因为已经陷入了无限循环中,如果最后的计算结果为一,那它就是快乐数。还有一点要求,理解对一个数分解的逻辑。
代码
''' 如果一个数重复出现,则说明进入了死循环,必不是快乐数''' class Solution: def isHappy(self, n: int) -> bool: #计算过程 def cal_happy(num): sum = 0 #从个位开始计算 while num: sum += (num%10)**2 num = num//10 return sum #新建一个集合存储已经出现过的数 record = set()while True: n = cal_happy(n) #如果n=1,,说明是快乐数 if n == 1: return True #如果已经在集合中,则直接返回False if n in record: return False else: record.add(n)

四、1. 两数之和 leetcode算法|LeetCode——哈希表篇
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题解 这个题目给出了一个数组,但是在返回时要求返回下标。我们可以想一下,在Python中有什么存储结构可以同时存储两种互相对应的数据呢?没错,那就是字典。我们可以让key保存数值,value保存数值所在的下标。
代码
''' 使用字典,因为我们要存储值和下标 ''' class Solution: def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]: record = dict() #用枚举更方便,就不需要通过索引再去取当前位置的值 for idx,val in enumerate(nums): if target-val not in record: record[val]=idx else: #如果存在就返回字典记录索引和当前索引 return [record[target-val],idx]

五、454. 四数相加 II leetcode算法|LeetCode——哈希表篇
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题解 首先先定义一个dict1,将num1和num2的和放入字典中,key为和,value为出现的次数
然后再定义一个dict2,判断num3和num4的和的相反数是否在dict2中,若存在就用count统计value
代码
''' 首先先定义一个dict1,将num1和num2的和放入字典中,key为和,value为出现的次数 然后再定义一个dict2,判断num3和num4的和的相反数是否在dict2中,若存在就用count统计value ''' class Solution: def fourSumCount(self, nums1: List[int], nums2: List[int], nums3: List[int], nums4: List[int]) -> int: dict1 = dict() for i in nums1: for j in nums2: if i+j in dict1: dict1[i+j] += 1 else: dict1[i+j] = 1count = 0 for i in nums3: for j in nums4: key = -(i+j) if key in dict1: count += dict1[key] return count

六、383. 赎金信 leetcode算法|LeetCode——哈希表篇
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题解 这道题目和242.有效的字母异位词很像,有效的字母异位词 (opens new window)相当于求字符串a 和 字符串b是否可以相互组成 ,而这道题目是求字符串a能否组成字符串b,而不用管字符串b能不能组成字符串a。
代码
'''这个题目其实和那个异位词的差不多'''class Solution: def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool: record = [0]*26 #首先遍历magazine,将出现的字母在与a的相对位置上加一 for i in magazine: record[ord(i)-ord('a')] += 1 #遍历ransomNote for i in ransomNote: #如果没有出现过,则一定返回false if record[ord(i)-ord('a')] == 0: return False else: record[ord(i)-ord('a')] -= 1return True

使用defaultdict
''' 这个题目其实和那个异位词的差不多,使用defaultdict() '''class Solution: def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool: from collections import defaultdict #记录每个字母出现的次数,key为字母,value为出现的次数 hashmap = defaultdict(int) #出现一次就加一 for x in magazine: hashmap[x] += 1for x in ransomNote: #获取x出现的次数 val = hashmap.get(x) #如果ran中的字母在mag中没有出现过,或者已经被用完了,false if val is None or val ==0: return False #次数减一 else: hashmap[x] -= 1return True

七、15. 三数之和 leetcode算法|LeetCode——哈希表篇
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题解 这道题我们采取双指针的方法,首先将数组排序(在做数组相关的题目中,如果没有思路,就先对数组进行排序),然后有一层for循环,i从下标为零的地方开始遍历,left=i+1,right在数组结束的位置上。
如果nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0 就说明 此时三数之和大了,因为数组是排序后了,所以right下标就应该向左移动,这样才能让三数之和小一些。
如果 nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0 说明 此时 三数之和小了,left 就向右移动,才能让三数之和大一些,直到left与right相遇为止。
代码 在代码中,有两个地方体现出了去重的操作,一定要举个例子自己手动实现一下,这样才可以更好的理解。在一开始时,我没有想到在第一个地方的去重,所以导致结果一直有个重复的。
''' 关于数组相关的题目,先考虑排序是否可以更好的处理 '''class Solution: def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]: res = [] #返回数组 nums = sorted(nums) #先排序for i in range(len(nums)): if nums[i]>0: return res left = i+1 right = len(nums)-1 #去重 if i>0 and nums[i] == nums[i-1]: continuetotal = 0 while left < right: total = nums[i]+nums[left]+nums[right] if total<0: left += 1 elif total>0: right -= 1 else: res.append([nums[i],nums[left],nums[right]]) #去重 while left

八、18. 四数之和 leetcode算法|LeetCode——哈希表篇
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题解 【leetcode算法|LeetCode——哈希表篇】这个题目和三数之和没有什么区别,只是在三数之和的基础上再多加一层循环,其实就类似于三指针。
代码
class Solution: def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]: nums.sort() n = len(nums) res = [] for i in range(n): if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]: continue for k in range(i+1, n): if k > i + 1 and nums[k] == nums[k-1]: continue p = k + 1 q = n - 1while p < q: if nums[i] + nums[k] + nums[p] + nums[q] > target: q -= 1 elif nums[i] + nums[k] + nums[p] + nums[q] < target: p += 1 else: res.append([nums[i], nums[k], nums[p], nums[q]]) while p < q and nums[p] == nums[p + 1]: p += 1 while p < q and nums[q] == nums[q - 1]: q -= 1 p += 1 q -= 1 return res

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