《LeetCode热题100》---<双指针篇四道②>

2024-09-24 15:18:36 浏览数 (3)

本篇博客讲解LeetCode热题100道双指针篇中的 第三道:三数之和(中等) 第四道:接雨水(困难)

第三道:三数之和(中等)

法一:暴力枚举(三重循环)

三重循环,分别枚举三个数,找出符合条件的数并用集合返回。

法二:排序 双指针

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class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ret = new ArrayList<>();
        //1.排序
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        //2.利用双指针解决问题
        for (int i = 0; i < n - 2; ) {
            if (nums[i] > 0) {
                break;
            }
            int l = i   1, r = n - 1;
            int target = -nums[i];

            while (l < r) {
                int sum = nums[l]   nums[r];
                if (sum < target) {
                    l  ;
                } else if (sum > target) {
                    r--;
                } else {
                    ret.add(new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(nums[l], nums[r], nums[i])));
                    l  ;
                    r--;
                    while (l < r && nums[l - 1] == nums[l]) {
                        l  ;
                    }
                    while (l < r && nums[r   1] == nums[r]) {
                        r--;
                    }
                }
            }
            i  ;
            while (i< n- 2 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                i  ;
            }
        }
        return ret;
    }
}

上次我们使用哈希表求解了两数之和。 这次我们使用排序 双指针求解三数之和。 首先题目描述:找到其中三个数,它们的和为。如果有多组一起返回。不能重复,返回相同的数字,因此还要去重。如果没有返回空。 1.我们利用排序来去掉重复解。 2.利用双指针寻找所有解。 ①我们确定好第一个元素为num[i],寻找剩下两个数字=0-num[i]。也就是-num[i]。这样我们相当于把求解三数之和的问题转化为求解两数之和。 ②利用双指针求解剩下两数之和。 如果两数之和大于目标值,则让right-- 如果两数之和小于目标值,则让left 如果等于,那么将这三个数添加到list集合当中。 重点:去重 在left < right的情况下,如果num[left] =num [left 1] 则不断让left 。直到不相等 right去重的同理。


第四道:接雨水(困难)

法一:动态规划

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class Solution {
    public int trap(int[] height) {
        int n = height.length;
        if (n == 0) {
            return 0;
        }

        int[] leftMax = new int[n];
        leftMax[0] = height[0];
        for (int i = 1; i < n;   i) {
            leftMax[i] = Math.max(leftMax[i - 1], height[i]);
        }

        int[] rightMax = new int[n];
        rightMax[n - 1] = height[n - 1];
        for (int i = n - 2; i >= 0; --i) {
            rightMax[i] = Math.max(rightMax[i   1], height[i]);
        }

        int ans = 0;
        for (int i = 0; i < n;   i) {
            ans  = Math.min(leftMax[i], rightMax[i]) - height[i];
        }
        return ans;
    }
}

1.正向遍历数组 height 得到数组 leftMax 的每个元素值, 2.反向遍历数组 height 得到数组 rightMax 的每个元素值 3.在得到数组 leftMax 和 rightMax 的每个元素值之后,对于 0≤i<n,下标 i 处能接的雨水量等于 min(leftMax[i],rightMax[i])−height[i]。遍历每个下标位置即可得到能接的雨水总量。

法二:单调栈

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class Solution {
    public int trap(int[] height) {
        int ans = 0;
        Deque<Integer> stack = new LinkedList<Integer>();
        int n = height.length;
        for (int i = 0; i < n;   i) {
            while (!stack.isEmpty() && height[i] > height[stack.peek()]) {
                int top = stack.pop();
                if (stack.isEmpty()) {
                    break;
                }
                int left = stack.peek();
                int currWidth = i - left - 1;
                int currHeight = Math.min(height[left], height[i]) - height[top];
                ans  = currWidth * currHeight;
            }
            stack.push(i);
        }
        return ans;
    }
}

1.从左到右遍历数组,遍历到下标 i 时,如果栈内至少有两个元素,记栈顶元素为 top,top 的下面一个元素是 left,则一定有 height[left]≥height[top]。 2.如果 height[i]>height[top],则得到一个可以接雨水的区域,该区域的宽度是 i−left−1,高度是 min(height[left],height[i])−height[top],根据宽度和高度即可计算得到该区域能接的雨水量。 3.为了得到 left,需要将 top 出栈。在对 top 计算能接的雨水量之后,left 变成新的 top,重复上述操作,直到栈变为空,或者栈顶下标对应的 height 中的元素大于或等于 height[i]。 4.在对下标 i 处计算能接的雨水量之后,将 i 入栈,继续遍历后面的下标,计算能接的雨水量。遍历结束之后即可得到能接的雨水总量。

法三:双指针

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class Solution {
    public int trap(int[] height) {
        int ans = 0;
        int left = 0, right = height.length - 1;
        int leftMax = 0, rightMax = 0;
        while (left < right) {
            leftMax = Math.max(leftMax, height[left]);
            rightMax = Math.max(rightMax, height[right]);
            if (height[left] < height[right]) {
                ans  = leftMax - height[left];
                  left;
            } else {
                ans  = rightMax - height[right];
                --right;
            }
        }
        return ans;
    }
}

1.初始化leftMax和rightMax=0.用于记录每次的最左边最大值和最右边最大值 2.在l<r的情况下循环,找到每一次的最左边最大值,和最右边最大值。 3.如果左边的比右边小(低),那么加上雨水的值为leftMax减去此时left的高度。并left 4.如果右边的比左边小(低),那么加上雨水的值为rightMax减去此时right的高度。并right-- 5.循环完毕之后通过累加我们就得到了最终答案。

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