力扣刷题小记7

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155. 最小栈

设计一个支持 push ，pop ，top *** 作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

实现 MinStack 类:

• MinStack() 初始化堆栈对象。
• void push(int val) 将元素val推入堆栈。
• void pop() 删除堆栈顶部的元素。
• int top() 获取堆栈顶部的元素。
• int getMin() 获取堆栈中的最小元素。

示例 1:

输入：
["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"]
[[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]

输出：
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]

解释：
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.getMin();   --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top();      --> 返回 0.
minStack.getMin();   --> 返回 -2.

思路：

看题解有用链表来实现的，用链表也是一个很好的思路，但是均摊下来，复杂度并不低。我是直接使用Stack，然后维护一个最小值，每次插入元素时，都与最小值比较，如果有更小的元素插入进来，就更新最小值。当出栈的元素为最小值时，遍历栈，更新最小值，这里是O(n)的复杂度，但是从概率学的角度来想，又不是每次都会d出最小的元素，所以我想也是可以接受的。

题解：

class MinStack {
    Stack<Integer> stack;
    Integer minVal;

    public MinStack() {
        stack = new Stack<>();
        minVal = Integer.MAX_VALUE;
    }
    
    public void push(int val) {
        stack.push(val);
        if(val < minVal){
            minVal = val;
        }
    }
    
    public void pop() {
        int popVal = stack.pop();
        if(popVal == minVal){
            minVal = Integer.MAX_VALUE;
            for(int num : stack){
                minVal = Math.min(minVal,num);
            }
        }
    }
    
    public int top() {
        return stack.peek();
    }
    
    public int getMin() {
        return minVal;
    }
}

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack obj = new MinStack();
 * obj.push(val);
 * obj.pop();
 * int param_3 = obj.top();
 * int param_4 = obj.getMin();
 */

160. 相交链表

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表不存在相交节点，返回 null 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交**：**

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。

注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。

自定义评测：

评测系统 的输入如下（你设计的程序 不适用 此输入）：

• intersectVal - 相交的起始节点的值。如果不存在相交节点，这一值为 0
• listA - 第一个链表
• listB - 第二个链表
• skipA - 在 listA 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数
• skipB - 在 listB 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数

评测系统将根据这些输入创建链式数据结构，并将两个头节点 headA 和 headB 传递给你的程序。如果程序能够正确返回相交节点，那么你的解决方案将被 视作正确答案 。

示例 1：

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5],  listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,6,1,8,4,5]。
在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。

示例 2：

输入：intersectVal = 2, listA = [1,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Intersected at '2'
解释：相交节点的值为 2 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [1,9,1,2,4]，链表 B 为 [3,2,4]。
在 A 中，相交节点前有 3 个节点；在 B 中，相交节点前有 1 个节点。

示例 3：

输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：null
解释：从各自的表头开始算起，链表 A 为 [2,6,4]，链表 B 为 [1,5]。
由于这两个链表不相交，所以 intersectVal 必须为 0，而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
这两个链表不相交，因此返回 null 。

思路：

先计算两个链表的长度，然后把他们的起点对其，依次遍历，如果有相同节点，证明相交，直接返回相交节点，如果没有找到则返回null

题解：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        int len1 = 0;
        int len2 = 0;
        ListNode p1 = headA;
        ListNode p2 = headB;
        while(p1 != null){
            len1++;
            p1 = p1.next;
        }
        while(p2 != null){
            len2++;
            p2 = p2.next;
        }
        p1 = (len1 > len2) ? headA : headB;
        p2 = (p1 == headA) ? headB : headA;
        for(int i = 0; i < Math.abs(len1 - len2); i++){
            p1 = p1.next;
        }
        while(p1 != null && p2 != null){
            if(p1 == p2){
                return p1;
            }
            p1 = p1.next;
            p2 = p2.next;
        }
        return null;
    }
}

169. 多数元素

给定一个大小为 n 的数组 nums ，返回其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数 大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假设数组是非空的，并且给定的数组总是存在多数元素。

示例 1：

输入：nums = [3,2,3]
输出：3

示例 2：

输入：nums = [2,2,1,1,1,2,2]
输出：2

思路：

多数元素，即是众数。最简单暴力的方式就是先排序，然后返回下标为nums.length / 2的数据。

效率最高的方式是摩尔计数法。维护一个计数器，当计数器为0时，将当前值赋予res，遇到相同元素计数器加一，遇到不同元素计数器减一。最后返回res，一定是出现次数最多的。

题解：

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        int res = 0;
        int count = 0;
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            if(count == 0){
                res = nums[i];
                count++;
            } else if(res != nums[i]){
                count--;
            } else if(res == nums[i]){
                count++;
            }
        }
        return res;
    }
}

215. 数组中的第K个最大元素

给定整数数组 nums 和整数 k，请返回数组中第 **k** 个最大的元素。

请注意，你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素，而不是第 k 个不同的元素。

示例 1:

输入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2
输出: 5

示例 2:

输入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4
输出: 4

思路：

使用优先级队列，队列的大小为k，堆顶就是第k大的元素。

题解：

class Solution {
    PriorityQueue<Integer> queue;
    public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
        queue = new PriorityQueue<>(k);
        for(int num : nums){
            if(queue.size() < k){
                queue.offer(num);
            } else if(queue.peek() < num){
                queue.poll();
                queue.offer(num);
            }
        }
        return queue.peek();
    }
}

221. 最大正方形

在一个由 '0' 和 '1' 组成的二维矩阵内，找到只包含 '1' 的最大正方形，并返回其面积。

示例 1：

输入：matrix = [["1","0","1","0","0"],["1","0","1","1","1"],["1","1","1","1","1"],["1","0","0","1","0"]]
输出：4

示例 2：

输入：matrix = [["0","1"],["1","0"]]
输出：1

示例 3：

输入：matrix = [["0"]]
输出：0

思路：

使用dp，dp数组代表i，j位置内，最大正方形的边长

题解：

class Solution {
    public int maximalSquare(char[][] matrix) {
        int[][] dp = new int[matrix.length + 1][matrix[0].length + 1];
        int len = 0;
        for(int i = 1; i <= matrix.length; i++){
            for(int j = 1; j <= matrix[0].length; j++){
                if(matrix[i - 1][j - 1] == '1'){
                    dp[i][j] = 1 + Math.min(dp[i - 1][j - 1], Math.min(dp[i - 1][j],dp[i][j - 1]));
                    len = Math.max(len,dp[i][j]);
                }
            }
        }
        return len * len;
    }
}

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