【算法题解】 Day21 查找

2023-08-31 13:51:30 浏览数 (1)

剑指 Offer 04. 二维数组中的查找

题目

剑指 Offer 04. 二维数组中的查找 难度:medium

在一个 n * m 的二维数组中,每一行都按照从左到右递增的顺序排序,每一列都按照从上到下递增的顺序排序。请完成一个高效的函数,输入这样的一个二维数组和一个整数,判断数组中是否含有该整数。

示例:

现有矩阵 matrix 如下:

代码语言:javascript复制
[
  [1,   4,  7, 11, 15],
  [2,   5,  8, 12, 19],
  [3,   6,  9, 16, 22],
  [10, 13, 14, 17, 24],
  [18, 21, 23, 26, 30]
]

给定 target = 5,返回 true

给定 target = 20,返回 false

限制:

0 <= n <= 1000

0 <= m <= 1000

方法一:直接查找

思路

我们直接遍历整个矩阵 matrix,判断 target是否出现即可。  

解题

Python:

代码语言:javascript复制
class Solution:
    def findNumberIn2DArray(self, matrix: List[List[int]], target: int) -> bool:
        for row in matrix:
            for element in row:
                if element == target:
                    return True
        return False

Java:

代码语言:javascript复制
class Solution {
    public boolean findNumberIn2DArray(int[][] matrix, int target) {
        for (int[] row : matrix) {
            for (int element : row) {
                if (element == target) {
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }
}

方法二:二分查找

思路

由于矩阵 matrix中每一行的元素都是升序排列的,因此我们可以对每一行都使用一次二分查找,判断 target 是否在该行中,从而判断 target 是否出现。  

解题

Python:

代码语言:javascript复制
class Solution:
    def findNumberIn2DArray(self, matrix: List[List[int]], target: int) -> bool:
        for row in matrix:
            idx = bisect.bisect_left(row, target)
            if idx < len(row) and row[idx] == target:
                return True
        return False

Java:

代码语言:javascript复制
class Solution {
    public boolean findNumberIn2DArray(int[][] matrix, int target) {
        for (int[] row : matrix) {
            int index = search(row, target);
            if (index >= 0) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public int search(int[] nums, int target) {
        int low = 0, high = nums.length - 1;
        while (low <= high) {
            int mid = (high - low) / 2   low;
            int num = nums[mid];
            if (num == target) {
                return mid;
            } else if (num > target) {
                high = mid - 1;
            } else {
                low = mid   1;
            }
        }
        return -1;
    }
}

剑指 Offer 50. 第一个只出现一次的字符

题目

剑指 Offer 50. 第一个只出现一次的字符 难度:easy

在字符串 s 中找出第一个只出现一次的字符。如果没有,返回一个单空格。 s 只包含小写字母。

示例 1:

代码语言:javascript复制
输入:s = "abaccdeff"
输出:'b'

示例 2:

代码语言:javascript复制
输入:s = "" 
输出:' '

限制:

0 <= s 的长度 <= 50000

方法一:使用哈希表存储频数

思路

我们可以对字符串进行两次遍历。

在第一次遍历时,我们使用哈希映射统计出字符串中每个字符出现的次数。在第二次遍历时,我们只要遍历到了一个只出现一次的字符,那么就返回该字符,否则在遍历结束后返回空格。  

解题

Python:

代码语言:javascript复制
class Solution:
    def firstUniqChar(self, s: str) -> str:
        frequency = collections.Counter(s)
        for i, ch in enumerate(s):
            if frequency[ch] == 1:
                return ch
        return ' '

Java:

代码语言:javascript复制
class Solution {
    public char firstUniqChar(String s) {
        Map<Character, Integer> frequency = new HashMap<Character, Integer>();
        for (int i = 0; i < s.length();   i) {
            char ch = s.charAt(i);
            frequency.put(ch, frequency.getOrDefault(ch, 0)   1);
        }
        for (int i = 0; i < s.length();   i) {
            if (frequency.get(s.charAt(i)) == 1) {
                return s.charAt(i);
            }
        }
        return ' ';
    }
}

方法二:使用哈希表存储索引

思路

我们可以对方法一进行修改,使得第二次遍历的对象从字符串变为哈希映射。

具体地,对于哈希映射中的每一个键值对,键表示一个字符,值表示它的首次出现的索引(如果该字符只出现一次)或者 −1(如果该字符出现多次)。当我们第一次遍历字符串时,设当前遍历到的字符为 c,如果 c 不在哈希映射中,我们就将 c 与它的索引作为一个键值对加入哈希映射中,否则我们将 c 在哈希映射中对应的值修改为 -1。

在第一次遍历结束后,我们只需要再遍历一次哈希映射中的所有值,找出其中不为 -1 的最小值,即为第一个不重复字符的索引,然后返回该索引对应的字符。如果哈希映射中的所有值均为 -1,我们就返回空格。  

解题

Python:

代码语言:javascript复制
class Solution:
    def firstUniqChar(self, s: str) -> str:
        position = dict()
        n = len(s)
        for i, ch in enumerate(s):
            if ch in position:
                position[ch] = -1
            else:
                position[ch] = i
        first = n
        for pos in position.values():
            if pos != -1 and pos < first:
                first = pos
        return ' ' if first == n else s[first]

Java:

代码语言:javascript复制
class Solution {
    public char firstUniqChar(String s) {
        Map<Character, Integer> position = new HashMap<Character, Integer>();
        int n = s.length();
        for (int i = 0; i < n;   i) {
            char ch = s.charAt(i);
            if (position.containsKey(ch)) {
                position.put(ch, -1);
            } else {
                position.put(ch, i);
            }
        }
        int first = n;
        for (Map.Entry<Character, Integer> entry : position.entrySet()) {
            int pos = entry.getValue();
            if (pos != -1 && pos < first) {
                first = pos;
            }
        }
        return first == n ? ' ' : s.charAt(first);
    }
}

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