【算法提升—力扣每日一刷】五日总结【12/18--12/22】
2023-12-24 21:34:02
文章目录
2023/12/18
LeetCode每日一刷：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。
- 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。
示例 1：
输入：s = "()" 输出：true示例 2：
输入：s = "()[]{}" 输出：true示例 3：
输入：s = "(]" 输出：false提示：
1 <= s.length <= 104s仅由括号'()[]{}'组成
class Solution {
private static final Map<Character,Character> map = new HashMap<Character,Character>(){{
put('{','}'); put('[',']'); put('(',')'); put('?','?');
}};
public boolean isValid(String s) {
if(s.length() > 0 && !map.containsKey(s.charAt(0))) return false;
LinkedList<Character> stack = new LinkedList<Character>() {{ add('?'); }};
for(Character c : s.toCharArray()){
if(map.containsKey(c)) stack.addLast(c);
else if(map.get(stack.removeLast()) != c) return false;
}
return stack.size() == 1;
}
}
以上思路出自
作者：Krahets
链接：https://leetcode.cn/problems/valid-parentheses/
来源：LeetCode（LeetCode）
public boolean isValid(String s) {
// 创建一个栈
Stack<Character> stack = new Stack<>();
// 遍历字符串中的每一个字符
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
char c = s.charAt(i);
// 如果字符是左括号，则将右括号压入栈中
if (c == '(') {
stack.push(')');
} else if (c == '[') {
stack.push(']');
} else if (c == '{') {
stack.push('}');
} else {
// 如果字符是右括号，则判断栈中是否有对应的左括号
if (!stack.isEmpty() && c == stack.peek()) {
stack.pop();
} else {
// 如果没有对应的左括号，则返回false
return false;
}
}
}
// 如果栈为空，则返回true
return stack.isEmpty();
}
这是一个 Java 代码，定义了一个名为
isValid的方法，该方法接受一个字符串s作为输入，并返回一个布尔值，表示该字符串是否是一个有效的括号序列。该方法使用一个堆栈来跟踪在输入字符串中遇到的 opening parentheses（括号、大括号）。当它遇到一个 opening parenthesis 时，将与之对应的 closing parenthesis 压入堆栈。如果它遇到一个 closing parenthesis，它会检查它是否与堆栈的顶部元素匹配。如果它匹配，它会从堆栈中弹出顶部元素。如果不匹配，它会返回
false，表示输入字符串不是有效的括号序列。在处理完输入字符串中的所有字符后，该方法检查堆栈是否为空。如果为空，这意味着所有括号都已匹配，输入字符串是一个有效的括号序列。如果堆栈不为空，则表示存在未匹配的括号，输入字符串不是一个有效的括号序列。
以下是代码的逐行解释：
- 创建一个名为
stack的空堆栈。- 遍历输入字符串
s中的每个字符c。- 如果
c是 opening parenthesis（(、[或{），将与之对应的 closing parenthesis 压入堆栈（)或]或}， respectively）。- 如果
c是 closing parenthesis，检查它是否与堆栈的顶部元素匹配。
- 如果它匹配，从堆栈中弹出顶部元素。
- 如果它不匹配，返回
false，表示输入字符串不是有效的括号序列。- 如果
c既不是 opening parenthesis 也不是 closing parenthesis，检查它是否与堆栈的顶部元素匹配。
- 如果它匹配，从堆栈中弹出顶部元素。
- 如果它不匹配，返回
false，表示输入字符串不是有效的括号序列。- 在处理完输入字符串中的所有字符后，检查堆栈是否为空。
- 如果为空，返回
true，表示输入字符串是一个有效的括号序列。- 如果不为空，返回
false，表示输入字符串不是一个有效的括号序列。
2023/12/19
LeetCode每日一刷：150. 逆波兰表达式求值（后缀表达式运算）
给你一个字符串数组
tokens，表示一个根据 逆波兰表示法 表示的算术表达式。请你计算该表达式。返回一个表示表达式值的整数。
注意：
- 有效的算符为
'+'、'-'、'*'和'/'。- 每个操作数（运算对象）都可以是一个整数或者另一个表达式。
- 两个整数之间的除法总是 向零截断 。
- 表达式中不含除零运算。
- 输入是一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。
- 答案及所有中间计算结果可以用 32 位 整数表示。
示例 1：
输入：tokens = ["2","1","+","3","*"] 输出：9 解释：该算式转化为常见的中缀算术表达式为：((2 + 1) * 3) = 9示例 2：
输入：tokens = ["4","13","5","/","+"] 输出：6 解释：该算式转化为常见的中缀算术表达式为：(4 + (13 / 5)) = 6示例 3：
输入：tokens = ["10","6","9","3","+","-11","*","/","*","17","+","5","+"] 输出：22 解释：该算式转化为常见的中缀算术表达式为： ((10 * (6 / ((9 + 3) * -11))) + 17) + 5 = ((10 * (6 / (12 * -11))) + 17) + 5 = ((10 * (6 / -132)) + 17) + 5 = ((10 * 0) + 17) + 5 = (0 + 17) + 5 = 17 + 5 = 22提示：
1 <= tokens.length <= 104tokens[i]是一个算符（"+"、"-"、"*"或"/"），或是在范围[-200, 200]内的一个整数逆波兰表达式：
逆波兰表达式是一种后缀表达式，所谓后缀就是指算符写在后面。
- 平常使用的算式则是一种中缀表达式，如
( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 )。- 该算式的逆波兰表达式写法为
( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * )。逆波兰表达式主要有以下两个优点：
- 去掉括号后表达式无歧义，上式即便写成
1 2 + 3 4 + *也可以依据次序计算出正确结果。- 适合用栈操作运算：遇到数字则入栈；遇到算符则取出栈顶两个数字进行计算，并将结果压入栈中
//jdk新语法，不需要写break
public int evalRPN(String[] tokens) {
//定义一个栈数据结构
LinkedList<Integer> stack = new LinkedList<>();
//迭代字符串数组中的每一个元素
for (String s : tokens) {
switch (s) {
//如果当前字符为" + "，则将栈顶两个元素弹出，做和运算后再压入栈中
case "+" -> {
int b = stack.pop();
int a = stack.pop();
stack.push(a + b);
}
//如果当前字符串为" - "，则将栈顶两个元素弹出，做差运算后再压入栈中（注意弹栈顺序：先弹栈的做减数）
case "-" -> {
int b = stack.pop();
int a = stack.pop();
stack.push(a - b);
}
//如果当前字符串为" * "，则将栈顶两个元素弹出，做乘积运算后再压入栈中
case "*" -> {
int b = stack.pop();
int a = stack.pop();
stack.push(a * b);
}
//如果当前字符串为" / "，则将栈顶两个元素弹出，做除法运算后再压入栈中（注意弹栈顺序：先弹栈的做除数）
case "/" -> {
int b = stack.pop();
int a = stack.pop();
stack.push(a / b);
}
//如果当前字符串为非运算符，则转为int类型后，压入栈中
default -> {
stack.push(Integer.parseInt(s));
}
}
}
//最后将栈中最后一个也是唯一一个元素返回，即是后缀表达式运算结果
return stack.pop();
}
//jdk旧语法
LinkedList<Integer> stack = new LinkedList<>();
for (String s : tokens) {
switch (s) {
case "+": {
int b = stack.pop();
int a = stack.pop();
stack.push(a + b);
break;
}
case "-": {
int b = stack.pop();
int a = stack.pop();
stack.push(a - b);
break;
}
case "*": {
int b = stack.pop();
int a = stack.pop();
stack.push(a * b);
break;
}
case "/": {
int b = stack.pop();
int a = stack.pop();
stack.push(a / b);
break;
}
default: {
stack.push(Integer.parseInt(s));
}
}
}
return stack.pop();
}
联想思考：如何将中缀表达式转换为后缀表达式？
思路: 1. 遇到非运算符 直接拼串 2. 遇到 + - * / - 它的优先级比栈顶运算符高, 入栈, 如: 栈中是 + 当前是 * - 否则把栈里优先级 >= 它 的都出栈, 它再入栈, 如: 栈中是 +*, 当前是 - 3. 遍历完成, 栈里剩余运算符依次出栈 4. 如果带() - 左括号直接入栈, 左括号优先设置为0 - 右括号就把栈里到左括号为止的所有运算符出栈 | | | | | | _____ a+b ab+ a+b-c ab+c- a*b+c ab*c+ a+b*c abc*+ a+b*c-d abc*+d- (a+b)*c ab+c* (a+b*c-d)*e abc*+d-e* a*(b+c) abc+*
//计算优先级
static int priority(char c) {
return switch (c) {
case '+', '-' -> 1; // + - 优先级为 1
case '*', '/' -> 2; // * / 优先级为 2
case '(' -> 0;
default -> throw new IllegalArgumentException("输入的参数不合法 " + c);
};
}
static String infixToSuffix(String exp) {
//定义一个StringBuilder字符串变量，用于拼接结果集字符串
StringBuilder result = new StringBuilder(exp.length());
//定义一个栈，用于存放按照规定的优先级规律存放 运算符
LinkedList<Character> stack = new LinkedList<>();
//遍历字符串参数（中缀表达式）
for (int i = 0; i < exp.length(); i++) {
//取到表达式中的每一个字符
char c = exp.charAt(i);
//如果取到的字符为运算符或者括号，则根据规则入栈或者出栈，如果取到的字符是非运算符和括号，则直接参与字符串拼接
switch (c) {
case '+', '-', '*', '/' -> {
//如果栈是空的，则直接将字符串压入栈中
if (stack.isEmpty()) {
stack.push(c);
} else {
//如果栈非空，则判断当前运算符的优先级及栈顶运算符优先级，如果当前运算符优先级高于栈顶运算符优先级，则将当前运算符压人栈
if (priority(c) > priority(stack.peek())) {
stack.push(c);
} else {//如果当前运算符优先级小于或等于栈顶运算符优先级，则将栈顶运算符弹栈后拼接到结果集字符串中，并循环比较，如果栈被弹空，停止循环
while (!stack.isEmpty() && priority(c) <= priority(stack.peek())) {
result.append(stack.pop());
}
//最后将当前运算符压入栈中
stack.push(c);
}
}
}//如果当前字符为左括号，则直接压入栈中
case '(' -> {
stack.push('(');
}//如果当前运算符是右括号，则将栈中左括号上面的所有运算符弹栈后拼接到结果集字符串中
case ')' -> {
while (!stack.isEmpty()&& stack.peek()!='('){
result.append(stack.pop());
}
//最后将左括号从栈中弹出
stack.pop();
}
//字符为非运算符，直接拼接到结果集字符串中
default -> result.append(c);
}
}
//当字符串中每个字符都被迭代后，将栈中还未弹栈的运算符弹出并拼接到结果集字符串中
while (!stack.isEmpty()){
result.append(stack.pop());
}
//返回StringBuilder的toString字符串类型
return result.toString();
}
LeetCode今日两刷： 232.双栈模拟队列
请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（
push、pop、peek、empty）：实现
MyQueue类：
void push(int x)将元素 x 推到队列的末尾int pop()从队列的开头移除并返回元素int peek()返回队列开头的元素boolean empty()如果队列为空，返回true；否则，返回false说明：
- 你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有
push to top,peek/pop from top,size, 和is empty操作是合法的。- 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。
示例 1：
输入： ["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"] [[], [1], [2], [], [], []] 输出： [null, null, null, 1, 1, false] 解释： MyQueue myQueue = new MyQueue(); myQueue.push(1); // queue is: [1] myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue) myQueue.peek(); // return 1 myQueue.pop(); // return 1, queue is [2] myQueue.empty(); // return false提示：
1 <= x <= 9- 最多调用
100次push、pop、peek和empty- 假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用
pop或者peek操作）进阶：
- 你能否实现每个操作均摊时间复杂度为
O(1)的队列？换句话说，执行n个操作的总时间复杂度为O(n)，即使其中一个操作可能花费较长时间。
给LeetCode题目用的自实现栈，可以定义为静态内部类
class ArrayStack<E> {
private E[] array;
private int top; // 栈顶指针
@SuppressWarnings("all")
public ArrayStack(int capacity) {
this.array = (E[]) new Object[capacity];
}
public boolean push(E value) {
if (isFull()) {
return false;
}
array[top++] = value;
return true;
}
public E pop() {
if (isEmpty()) {
return null;
}
return array[--top];
}
public E peek() {
if (isEmpty()) {
return null;
}
return array[top - 1];
}
public boolean isEmpty() {
return top == 0;
}
public boolean isFull() {
return top == array.length;
}
}
参考解答，注意：题目已说明
- 调用 push、pop 等方法的次数最多 100
public class E04Leetcode232 {
/*
队列头 队列尾
s1 s2
顶 底 底 顶
abc
push(a)
push(b)
push(c)
pop()
*/
ArrayStack<Integer> s1 = new ArrayStack<>(100);
ArrayStack<Integer> s2 = new ArrayStack<>(100);
public void push(int x) {
s2.push(x);
}
public int pop() {
if (s1.isEmpty()) {
while (!s2.isEmpty()) {
s1.push(s2.pop());
}
}
return s1.pop();
}
public int peek() {
if (s1.isEmpty()) {
while (!s2.isEmpty()) {
s1.push(s2.pop());
}
}
return s1.peek();
}
public boolean empty() {
return s1.isEmpty() && s2.isEmpty();
}
}
提交版代码：
class MyQueue
ArrayStack<Integer> s1 = new ArrayStack<>(100);
ArrayStack<Integer> s2 = new ArrayStack<>(100);
public void push(int x) {
s1.push(x);
}
public int pop() {
if (s2.isEmpty()) {
while (!s1.isEmpty()) {
s2.push(s1.pop());
}
}
return s2.pop();
}
public int peek() {
if (s2.isEmpty()) {
while (!s1.isEmpty()) {
s2.push(s1.pop());
}
}
return s2.peek();
}
public boolean empty() {
return s1.isEmpty() && s2.isEmpty();
}
static class ArrayStack<E>{
private final E[] stack;
private int top;
@SuppressWarnings("ALL")
public ArrayStack(int capacity) {
stack = (E[]) new Object[capacity];
}
public boolean push(E value) {
if (isFull()) {
return false;
}
stack[top++] = value;
return true;
}
public E pop() {
if(isEmpty()){
return null;
}
return stack[--top];
}
public E peek() {
if(isEmpty()){
return null;
}
return stack[top-1];
}
public boolean isEmpty() {
return top == 0;
}
public boolean isFull() {
return top == stack.length;
}
}
}
/**
* Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
* MyQueue obj = new MyQueue();
* obj.push(x);
* int param_2 = obj.pop();
* int param_3 = obj.peek();
* boolean param_4 = obj.empty();
*/
LeetCode官方题解：
class MyQueue {
Deque<Integer> inStack;
Deque<Integer> outStack;
public MyQueue() {
inStack = new ArrayDeque<Integer>();
outStack = new ArrayDeque<Integer>();
}
public void push(int x) {
inStack.push(x);
}
public int pop() {
if (outStack.isEmpty()) {
in2out();
}
return outStack.pop();
}
public int peek() {
if (outStack.isEmpty()) {
in2out();
}
return outStack.peek();
}
public boolean empty() {
return inStack.isEmpty() && outStack.isEmpty();
}
//将输入栈中的元素弹栈并压入输出栈
private void in2out() {
while (!inStack.isEmpty()) {
outStack.push(inStack.pop());
}
}
}
作者：LeetCode官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks/
来源：LeetCode（LeetCode）
思路
将一个栈当作输入栈，用于压入 push 传入的数据；另一个栈当作输出栈，用于 pop 和 peek 操作。
每次 pop 或 peek 时，若输出栈为空则将输入栈的全部数据依次弹出并压入输出栈，这样输出栈从栈顶往栈底的顺序就是队列从队首往队尾的顺序。
2023/12/20
LeetCode每日一刷：225. 用队列实现栈
请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（
push、top、pop和empty）。实现
MyStack类：
void push(int x)将元素 x 压入栈顶。int pop()移除并返回栈顶元素。int top()返回栈顶元素。boolean empty()如果栈是空的，返回true；否则，返回false。注意：
- 你只能使用队列的基本操作 —— 也就是
push to back、peek/pop from front、size和is empty这些操作。- 你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。
示例：
输入： ["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"] [[], [1], [2], [], [], []] 输出： [null, null, null, 2, 2, false] 解释： MyStack myStack = new MyStack(); myStack.push(1); myStack.push(2); myStack.top(); // 返回 2 myStack.pop(); // 返回 2 myStack.empty(); // 返回 False提示：
1 <= x <= 9- 最多调用
100次push、pop、top和empty- 每次调用
pop和top都保证栈不为空**进阶：**你能否仅用一个队列来实现栈。
提交代码：
class MyStack {
ArrayQueue5<Integer> queue = new ArrayQueue5<>(100);
private int size = 0;
public void push(int x) {
queue.offer(x);
for(int i =0;i<size;i++){
queue.offer(queue.poll());
}
size++;
}
public int pop() {
size--;
return queue.poll();
}
public int top() {
return queue.peek();
}
public boolean empty() {
return queue.isEmpty();
}
static class ArrayQueue5<E>{
private final E[] array;
int head = 0;
int tail = 0;
@SuppressWarnings("all")
public ArrayQueue5(int capacity) {
/*//抛异常
if ((capacity & capacity - 1) != 0) {
throw new IllegalArgumentException("请传入容量为2的N次方的容量参数");
}*/
//增大容量为大于当前参数的最小2的n次方 13 -> 16 22 -> 32
if ((capacity & capacity - 1) != 0) {
int n = (int) ((Math.log10(capacity) / Math.log10(2)) + 1);//计算大于参数的最小2的n次方的n
capacity = 1 << n; //左移运算符，相当于乘2 ， 1 << n相当于 2^n
System.out.println(capacity);
}
array = (E[]) new Object[capacity];
}
public boolean offer(E value) {
if (isFull()) {
return false;
}
//使用位运算，规律：当一个数对2的整数次的数取模时，余数=这个数 &（按位与） 2的整数次-1
// 666 % 8 = 666 & 7
/*
求模运算：
- 如果除数是 2 的 n 次方
- 那么被除数的后 n 位即为余数 (模)
- 求被除数的后 n 位方法： 与 2^n-1 按位 与
*/
array[tail & array.length - 1] = value;
tail++;
return true;
}
public E poll() {
if (isEmpty()) {
return null;
}
E value = array[head & array.length - 1];
head++;
return value;
}
public E peek() {
if (isEmpty()) {
return null;
}
E value = array[head & array.length - 1];
return value;
}
public boolean isEmpty() {
return tail == head;
}
public boolean isFull() {
return (tail - head) == array.length;
}
}
}
/**
* Your MyStack object will be instantiated and called as such:
* MyStack obj = new MyStack();
* obj.push(x);
* int param_2 = obj.pop();
* int param_3 = obj.top();
* boolean param_4 = obj.empty();
*/
官方题解：
class MyStack {
Queue<Integer> queue;
/** Initialize your data structure here. */
public MyStack() {
queue = new LinkedList<Integer>();
}
/** Push element x onto stack. */
public void push(int x) {
int n = queue.size();
queue.offer(x);
for (int i = 0; i < n; i++) {
queue.offer(queue.poll());
}
}
/** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
public int pop() {
return queue.poll();
}
/** Get the top element. */
public int top() {
return queue.peek();
}
/** Returns whether the stack is empty. */
public boolean empty() {
return queue.isEmpty();
}
}
一个队列
方法一使用了两个队列实现栈的操作，也可以使用一个队列实现栈的操作。使用一个队列时，为了满足栈的特性，即最后入栈的元素最先出栈，同样需要满足队列前端的元素是最后入栈的元素。
入栈操作时，首先获得入栈前的元素个数 n，然后将元素入队到队列，再将队列中的前 n 个元素（即除了新入栈的元素之外的全部元素）依次出队并入队到队列，此时队列的前端的元素即为新入栈的元素，且队列的前端和后端分别对应栈顶和栈底。
由于每次入栈操作都确保队列的前端元素为栈顶元素，因此出栈操作和获得栈顶元素操作都可以简单实现。出栈操作只需要移除队列的前端元素并返回即可，获得栈顶元素操作只需要获得队列的前端元素并返回即可（不移除元素）。
由于队列用于存储栈内的元素，判断栈是否为空时，只需要判断队列是否为空即可。
2023/12/21
LeetCode每日一刷：103. 二叉树的锯齿形层序遍历
给你二叉树的根节点
root，返回其节点值的 锯齿形层序遍历 。（即先从左往右，再从右往左进行下一层遍历，以此类推，层与层之间交替进行）。示例 1：
输入：root = [3,9,20,null,null,15,7] 输出：[[3],[20,9],[15,7]]示例 2：
输入：root = [1] 输出：[[1]]示例 3：
输入：root = [] 输出：[]提示：
- 树中节点数目在范围
[0, 2000]内-100 <= Node.val <= 100
public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
//定义一个存放结果集的链表
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
//如果根节点为空，则直接返回空结果集
if (root == null) {
return result;
}
//定义一个队列
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
//将根节点放入队列
queue.offer(root);
//记录每层节点个数
int c = 1;
//记录层数，以便对不同层做不同操作
boolean odd = true;//默认为奇数层
//如果队列非空
while (!queue.isEmpty()) {
//定义一个变量记录下一层节点个数
int n = 0;
//定义一个双端队列，用来存放每一层的节点
Deque<Integer> lever = new LinkedList<>();
//遍历当前层的每一个节点
for (int i = 0; i < c; i++) {
//将节点从队列中弹出
TreeNode treeNode = queue.poll();
if(odd){//如果为奇数层，则从尾部添加，正序
lever.offerLast(treeNode.val);
}else {//如果是偶数层，则从头部添加，逆序
lever.offerFirst(treeNode.val);
}
//如果节点有左孩子，则加入队列
if (treeNode.left != null) {
queue.offer(treeNode.left);
n++;
}
//如果节点有右孩子，则加入队列
if (treeNode.right != null) {
queue.offer(treeNode.right);
n++;
}
}
//将下一层节点数赋值给c
c = n;
//将每一层的节点组成的双端队列转换为链表加入到结果集
result.add(new LinkedList<>(lever));
//层数取反，奇数层变偶数层 偶数层变奇数层
odd=!odd;
}
return result;
}
static class TreeNode {
int val;
TreeNode left;
TreeNode right;
TreeNode() {
}
TreeNode(int val) {
this.val = val;
}
TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
this.val = val;
this.left = left;
this.right = right;
}
}
这段Java代码定义了一个名为
zigzagLevelOrder的方法，该方法接受一个TreeNode类型的参数root，并返回一个List<List<Integer>>类型的结果。该方法的作用是按照zigzag顺序（即先从左到右，再从右到左）遍历二叉树的每一层，并将每一层的节点值存储在一个List<Integer>类型的列表中。以下是代码的详细解释：
- 定义一个存放结果集的链表
result，以及一个存放节点的队列queue。- 如果根节点为空，则直接返回空结果集。
- 定义一个变量
c来记录每层节点的个数，以及一个布尔变量odd来记录当前是奇数层还是偶数层。- 定义一个双端队列
lever来存放每一层的节点。- 遍历当前层的每一个节点，将节点从队列中弹出，并将其值添加到
lever队列中。如果是奇数层，则从队列尾部添加，即正序；如果是偶数层，则从队列头部添加，即逆序。- 如果当前节点的左孩子不为空，则将其加入队列
queue中。如果当前节点的右孩子不为空，则将其加入队列queue中。- 计算下一层节点的个数
n，并将队列queue中的节点个数赋值给c。- 将
lever队列中的节点值组成一个List<Integer>类型的列表，并将其添加到结果集result中。- 更新
odd变量，使其在奇数层和偶数层之间切换。- 循环执行步骤5到步骤9，直到队列为空。
- 返回结果集
result。此外，代码中还定义了一个名为
TreeNode的类，用于表示二叉树的节点。该类包含一个整数值val，以及两个指向子节点的引用left和right。
2023/12/22
LeetCode每日一刷：23. 合并 K 个升序链表<同12/09>
给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。
请你将所有链表合并到一个升序链表中，返回合并后的链表。
示例 1：
输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]] 输出：[1,1,2,3,4,4,5,6] 解释：链表数组如下： [ 1->4->5, 1->3->4, 2->6 ] 将它们合并到一个有序链表中得到。 1->1->2->3->4->4->5->6示例 2：
输入：lists = [] 输出：[]示例 3：
输入：lists = [[]] 输出：[]提示：
k == lists.length0 <= k <= 10^40 <= lists[i].length <= 500-10^4 <= lists[i][j] <= 10^4lists[i]按 升序 排列lists[i].length的总和不超过10^4
/**
* 小顶堆
*/
public class MinHeap {
ListNode[] array;
int size;
public MinHeap(int capacity) {
array = new ListNode[capacity];
}
public boolean offer(ListNode value) {
if (isFull()) {
return false;
}
int child = size++;
int father = (child - 1) / 2;
while (child > 0 && value.val < array[father].val) {
array[child] = array[father];
child = father;
father = (child - 1) / 2;
}
array[child] = value;
return true;
}
public ListNode poll() {
if (isEmpty()) {
return null;
}
//1.交换堆顶元素与最后一个元素，删除最后一个元素
swap(0, size - 1);
size--;
ListNode e = array[size];
array[size] = null;// help GC
//2.将推顶元素与其孩子不断比较，到他合适位置
down(0);
return e;
}
private void down(int father) {
int left = father * 2 + 1;
int right = left + 1;
int min = father;// 假设父元素最小
if (left < size && array[left].val < array[min].val) {
min = left;
}
if (right < size && array[right].val < array[min].val) {
min = right;
}
if (min != father) {// 说明发生了交换，则有孩子比父亲大
swap(min, father);
down(min);
}
}
private void swap(int i, int j) {
ListNode t = array[j];
array[j] = array[i];
array[i] = t;
}
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
public boolean isFull() {
return size == array.length;
}
}
//使用小顶堆解决
public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
/* p1
* 1 5 9 7 null
* p2
* 5 6 8 9 null
* p3
* 3 5 7 8 null
*
小顶堆： 1 5 3
空链表 null->
*/
MinHeap minHeap = new MinHeap(lists.length);
for (ListNode h : lists) {
if (h != null) {
minHeap.offer(h);
}
}
//新链表的哨兵节点
ListNode s = new ListNode(-1, null);
ListNode p = s;
while (!minHeap.isEmpty()) {
ListNode min = minHeap.poll();
p.next = min;
p = min;
if(min.next!=null){
minHeap.offer(min.next);//将链表的下一个节点加入小顶堆
}
}
return s;
}
使用小顶堆数据结构，先将链表中的头节点都加入小顶堆中，实例化一个新的链表【直接实例化一个新链表的哨兵节点即可】，定义一个指针，用来操作新链表，如果小顶堆不为空，则将小顶堆中poll出来的元素加入到新链表中，指针指向新的节点且将poll出来的节点的下一个节点再次加入到小顶堆（前提：下一节点存在），循环操作，直到小顶堆为空，说明已将全部节点转移到新链表，返回哨兵节点的next即可！
LeetCode每五日一总结【12/18–12/22】
2023/12/18
- 20.有效的括号
? 定义一个名为
isValid的方法，该方法接受一个字符串s作为输入，并返回一个布尔值，表示该字符串是否是一个有效的括号序列。? 该方法使用一个堆栈来跟踪在输入字符串中遇到的 opening parentheses（括号、大括号）。当它遇到一个 opening parenthesis 时，将与之对应的 closing parenthesis 压入堆栈。如果它遇到一个 closing parenthesis，它会检查它是否与堆栈的顶部元素匹配。如果它匹配，它会从堆栈中弹出顶部元素。如果不匹配，它会返回
false，表示输入字符串不是有效的括号序列。? 在处理完输入字符串中的所有字符后，该方法检查堆栈是否为空。如果为空，这意味着所有括号都已匹配，输入字符串是一个有效的括号序列。如果堆栈不为空，则表示存在未匹配的括号，输入字符串不是一个有效的括号序列。
2023/12/19
- 150.逆波兰表达式求值（后缀表达式运算）
? 使用**栈**数据结构，遍历逆波兰表达式数组，将**非运算符字符**压入栈中，如果遍历到的元素为运算符，则将**栈中弹出两个元素进行运算操作**，最后**将运算结果再次压入栈中**，直到遍历完整个字符串，将栈中最后一个元素弹出并返回即可！
- 联想思考：如何将中缀表达式转换为后缀表达式？
思路:1. 遇到非运算符 直接拼串 2. 遇到 + - * / - 它的优先级比栈顶运算符高, 入栈, 如: 栈中是 + 当前是 * - 否则把栈里优先级 >= 它 的都出栈, 它再入栈, 如: 栈中是 +*, 当前是 - 3. 遍历完成, 栈里剩余运算符依次出栈 4. 如果带() - 左括号直接入栈, 左括号优先设置为0 - 右括号就把栈里到左括号为止的所有运算符出栈 | | | | | | _____ a+b ab+ a+b-c ab+c- a*b+c ab*c+ a+b*c abc*+ a+b*c-d abc*+d- (a+b)*c ab+c* (a+b*c-d)*e abc*+d-e* a*(b+c) abc+*
- 232.双栈模拟队列
思路： 将一个栈当作输入栈，用于压入 push 传入的数据；另一个栈当作输出栈，用于 pop 和 peek 操作。 每次 pop 或 peek 时，若输出栈为空则将输入栈的全部数据依次弹出并压入输出栈，这样输出栈从栈顶往栈底的顺序就是队列从队首往队尾的顺序。2023/12/20
- 225.用队列实现栈
思路：
使用一个队列
使用一个队列时，为了满足栈的特性，即最后入栈的元素最先出栈，同样需要满足队列前端的元素是最后入栈的元素。
入栈操作时，首先获得入栈前的元素个数 n，然后将元素入队到队列，再将队列中的前 n 个元素（即除了新入栈的元素之外的全部元素）依次出队并入队到队列，此时队列的前端的元素即为新入栈的元素，且队列的前端和后端分别对应栈顶和栈底。
由于每次入栈操作都确保队列的前端元素为栈顶元素，因此出栈操作和获得栈顶元素操作都可以简单实现。出栈操作只需要移除队列的前端元素并返回即可，获得栈顶元素操作只需要获得队列的前端元素并返回即可（不移除元素）。
由于队列用于存储栈内的元素，判断栈是否为空时，只需要判断队列是否为空即可。
2023/12/21
- 103.二叉树的锯齿形层序遍历
思路： 使用**队列**数据结构，先将二叉树的根节点入队，并定义一个变量记录二叉树每一层的节点个数，用于遍历每一层的节点，再定义一个双端队列，每次从队列出队的节点，根据层数的奇偶不同，选择从双端队列头部添加或者尾部添加，以此实现锯齿形层序遍历，判断如果从队列出队的节点存在左右孩子，则将其左右孩子入队列，循环此操作，直到队列为空。2023/12/22
- 23.合并 K 个升序链表<小顶堆实现>
使用小顶堆数据结构，先将链表中的头节点全都加入小顶堆中，实例化一个新的链表【直接实例化一个新链表的哨兵节点即可】，定义一个指针，用来操作新链表，如果小顶堆不为空，则将小顶堆中poll出来的元素加入到新链表中，指针指向新的节点且将poll出来的节点的下一个节点再次加入到小顶堆（前提：下一节点存在），循环操作，直到小顶堆为空，说明已将全部节点转移到新链表，返回哨兵节点的next即可！
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