2024-08-19

由于您提出的问题是关于特定日期(2024年8月)的LeetCode每日一题,但是没有提供具体的题目编号或内容,我无法直接提供一个针对特定问题的解决方案。LeetCode每日一题通常是每天更新的编程题目,您可以在LeetCode官网上查看并解决最新的题目。

如果您已经有了特定的题目编号,请提供它,然后我可以帮助您解答。如果没有,请您提供具体的题目内容或编号,我才能为您提供帮助。

2024-08-19

题目:给你一个 m 行 n 列的矩阵 matrix ,请按照 顺时针螺旋顺序 ,返回矩阵中的所有元素。

示例 1:

输入:matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]

输出:[1,2,3,6,9,8,7,4,5]

示例 2:

输入:matrix = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12]]

输出:[1,2,3,4,8,12,11,10,9,5,6,7]

提示:

m == matrix.length

n == matrix[i].length

<= m, n <= 10

-100 <= matrix[i][j] <= 100

解法:




class Solution:
    def spiralOrder(self, matrix: List[List[int]]) -> List[int]:
        if not matrix or not matrix[0]:
            return []
        m, n = len(matrix), len(matrix[0])
        ans = []
        while m > 0 and n > 0:
            # 遍历上边
            for i in range(n):
                ans.append(matrix[0][i])
            matrix = matrix[1:]
            m -= 1
            if m == 0:
                break
            # 遍历右边
            for i in range(m):
                ans.append(matrix[i][n-1])
            n -= 1
            if n == 0:
                break
            # 遍历下边
            for i in reversed(range(n)):
                ans.append(matrix[m-1][i])
            m -= 1
            if m == 0:
                break
            # 遍历左边
            for i in reversed(range(m)):
                ans.append(matrix[i][0])
            n -= 1
            if n == 0:
                break
            matrix = matrix[1:]
        return ans

这段代码定义了一个 spiralOrder 方法,它接收一个二维列表 matrix 作为输入,并返回按照顺时针螺旋顺序排列的元素列表。代码中使用了四个循环来分别遍历矩阵的上、右、下、左边,并通过条件判断避免在边缘情况下的多余遍历。最终返回的 ans 列表即为螺旋顺序的元素结果。

2024-08-19

题目描述:

给你一个由 '1'(岛屿)和 '0'(水)组成的的二维网格,请你返回网格中岛屿的数量。

示例 1:

输入:grid = [

["1","1","1","1","0"],

["1","1","0","1","0"],

["1","1","0","0","0"],

["0","0","0","0","0"]

]

输出:1

示例 2:

输入:grid = [

["1","1","0","0","0"],

["1","1","0","0","0"],

["0","0","1","0","0"],

["0","0","0","1","1"]

]

输出:3

提示:

  • 1 <= grid.length, grid[0].length <= 100
  • grid[i][j] 为 '0' 或 '1'

代码实现:

Java 实现:




class Solution {
    public int numIslands(char[][] grid) {
        if (grid == null || grid.length == 0 || grid[0].length == 0) {
            return 0;
        }
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < grid.length; i++) {
            for (int j = 0; j < grid[0].length; j++) {
                if (grid[i][j] == '1') {
                    count++;
                    infect(grid, i, j);
                }
            }
        }
        return count;
    }
 
    private void infect(char[][] grid, int i, int j) {
        if (i < 0 || j < 0 || i >= grid.length || j >= grid[0].length || grid[i][j] != '1') {
            return;
        }
        grid[i][j] = '2'; // 标记为 2 表示已经访问过
        infect(grid, i + 1, j);
        infect(grid, i - 1, j);
        infect(grid, i, j + 1);
        infect(grid, i, j - 1);
    }
}

C 实现:




// C 语言实现需要补充内存管理和边界检查的代码

Python3 实现:




class Solution:
    def numIslands(self, grid: List[List[str]]) -> int:
        def infect(i, j):
            if 0 <= i < len(grid) and 0 <= j < len(grid[0]) and grid[i][j] == '1':
                grid[i][j] = '2'
                infect(i + 1, j)
                infect(i - 1, j)
                infect(i, j + 1)
                infect(i, j - 1)
 
        count = 0
        for i in range(len(grid)):
            for j in range(len(grid[0])):
                if grid[i][j] == '1':
                    count += 1
                    infect(i, j)
        return count

Go 实现:




// Go 语言实现需要补充内存管理和边界检查的代码
2024-08-17

题目:将整数转换为罗马数字

解法:

我们可以通过一个映射表来定义每个罗马数字和其对应的整数值,然后依次进行转换。

Java 实现:




class Solution {
    public String intToRoman(int num) {
        int[] values = {1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1};
        String[] numerals = {"M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"};
 
        StringBuilder roman = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < values.length; i++) {
            while (num >= values[i]) {
                num -= values[i];
                roman.append(numerals[i]);
            }
        }
        return roman.toString();
    }
}

C 实现:




#include <stdio.h>
 
char* intToRoman(int num) {
    int values[] = {1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1};
    char* numerals[] = {"M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"};
 
    char buffer[16];
    char* roman = buffer;
    int i;
 
    for (i = 0; i < sizeof(values) / sizeof(values[0]); i++) {
        while (num >= values[i]) {
            num -= values[i];
            strcat(roman, numerals[i]);
        }
    }
 
    return strdup(roman); // 返回一个动态分配的新字符串的副本
}
 
int main() {
    int num = 3940;
    printf("Roman representation: %s\n", intToRoman(num));
    return 0;
}

Python3 实现:




class Solution:
    def intToRoman(self, num: int) -> str:
        values = [1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1]
        numerals = ["M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"]
 
        roman = ""
        for i in range(len(values)):
            while num >= values[i]:
                num -= values[i]
                roman += numerals[i]
        return roman
 
# 使用示例
num = 3940
solution = Solution()
print("Roman representation:", solution.intToRoman(num))

Go 实现:




package main
 
import "fmt"
 
func intToRoman(num int) string {
    values := []int{1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1}
    numerals := []string{"M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"}
 
    var roman string
    for i, v := range values {
        for num >= v {
            num -= v
            roman += numerals[i]
        }
    }
    return roman
}
 
func main() {
    num := 3940
    fmt.Println("R
2024-08-16

在LeetCode上,使用Python语言解题,可以借鉴以下几个关键技巧:

  1. 使用列表推导式(list comprehension)简化代码。
  2. 利用内置函数如map(), filter(), reduce()等进行代码简化。
  3. 使用生成器(generator)来提高代码效率。
  4. 使用collections模块中的数据结构如Counter等。
  5. 多使用Python内建函数,如sorted(), sum(), any(), all()等。
  6. 使用*args**kwargs来灵活处理函数参数。
  7. 使用lambda函数来简化代码。
  8. 使用@decorator来优化算法效率。

以下是一个简单的例子,使用列表推导式来计算数组中每个数字的平方:




class Solution:
    def square(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        return [x**2 for x in nums]

这段代码利用了列表推导式来简洁地计算每个数的平方。这是Pythonic的做法,能够让代码更加简洁和易读。

2024-08-15

题目:删除排序链表中的重复元素

解法:遍历链表,并比较当前节点与下一节点的值,如果发现重复,则跳过下一节点并释放它。

Java 实现:




public class Solution {
    public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return head;
        }
 
        ListNode current = head;
        while (current.next != null) {
            if (current.val == current.next.val) {
                current.next = current.next.next;
            } else {
                current = current.next;
            }
        }
 
        return head;
    }
}

C 实现:




struct ListNode* deleteDuplicates(struct ListNode* head) {
    if (head == NULL) {
        return head;
    }
 
    struct ListNode* current = head;
    while (current->next != NULL) {
        if (current->val == current->next->val) {
            current->next = current->next->next;
        } else {
            current = current->next;
        }
    }
 
    return head;
}

Python3 实现:




class Solution:
    def deleteDuplicates(self, head: ListNode) -> ListNode:
        if not head:
            return head
 
        current = head
        while current.next:
            if current.val == current.next.val:
                current.next = current.next.next
            else:
                current = current.next
        return head

Go 实现:




/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func deleteDuplicates(head *ListNode) *ListNode {
    if head == nil {
        return head
    }
 
    current := head
    for current.Next != nil {
        if current.Val == current.Next.Val {
            current.Next = current.Next.Next
        } else {
            current = current.Next
        }
    }
 
    return head
}
2024-08-15



// Java 快慢指针解法:找出相交节点
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if (headA == null || headB == null) {
            return null;
        }
        ListNode slow = headA;
        ListNode fast = headB;
 
        // 确保fast先走到两链表长度差的位置
        if (headA.length != headB.length) {
            if (headA.length > headB.length) {
                fast = headA;
                slow = headB;
            }
            int n = Math.abs(headA.length - headB.length);
            while (n > 0) {
                fast = fast.next;
                n--;
            }
        }
 
        // 当fast和slow相遇时,就是两链表的首个相交节点
        while (slow != fast) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
        }
        return slow;
    }
}



// JavaScript 快慢指针解法:找出相交节点
var getIntersectionNode = function(headA, headB) {
    if (headA == null || headB == null) {
        return null;
    }
    let slow = headA;
    let fast = headB;
 
    // 确保fast先走到两链表长度差的位置
    if (headA.length !== headB.length) {
        if (headA.length > headB.length) {
            [slow, fast] = [fast, slow];
        }
        let n = Math.abs(headA.length - headB.length);
        while (n > 0) {
            fast = fast.next;
            n--;
        }
    }
 
    // 当fast和slow相遇时,就是两链表的首个相交节点
    while (slow !== fast) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next;
    }
    return slow;
};

这两段代码都使用了快慢指针的方法来找出两个单链表相交的起始节点。快指针比慢指针走得快,如果两个链表相交,他们一定会在相交点相遇。慢指针起初指向链表A,快指针起初指向链表B,然后他们同时每次向前走一步或两步,直到快慢指针相遇,此时返回的快指针的位置就是两个链表相交的点。如果链表不相交,快指针会先到达链表的末尾,此时应返回null。

2024-08-14

滑动窗口算法是一种用于处理字符串或数组中子串问题的高效方法。它通过维护一个窗口,在遍历字符串或数组的过程中,不断更新窗口大小,从而找出满足条件的子串或子序列。

在LeetCode上,滑动窗口算法常见于以下问题类型:

  1. 子串问题:找出字符串中最长/最短的子串满足某种条件。
  2. 字符统计:计算字符串中字符出现的次数。
  3. 字母异位词:判断两个字符串是否由相同的字母构成,可以考虑使用滑动窗口。

以下是一些使用滑动窗口解决的经典问题:

  • 无重复字符的最长子串
  • 滑动窗口最大值
  • 最小滑动窗口范围
  • 滑动窗口中的最大值

解决这些问题通常需要设置两个指针,一个代表窗口的开始,另一个代表窗口的结束,根据需要更新窗口的大小或移动窗口。

以下是无重复字符的最长子串的示例代码:




class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        # 使用哈希集合记录字符是否出现过
        occ = set()
        n = len(s)
        # 右指针,初始值为-1表示还没有开始移动
        rk, ans = -1, 0
        for i in range(n):
            if i != 0:
                # 左指针向右移动
                occ.remove(s[i - 1])
            while rk + 1 < n and s[rk + 1] not in occ:
                # 不断扩大窗口直到出现重复字符
                occ.add(s[rk + 1])
                rk += 1
            # 更新最长无重复子串的长度
            ans = max(ans, rk - i + 1)
        return ans

滑动窗口算法是一种非常实用的技巧,可以解决许多字符串和数组问题。理解和熟练运用该算法对于高效解决编程问题至关重要。

2024-08-14



// Definition for a binary tree node.
class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) {
        val = x;
    }
}
 
public class Solution {
    // 方法1: 递归
    public TreeNode sortedArrayToBST(int[] nums) {
        return helper(nums, 0, nums.length);
    }
 
    private TreeNode helper(int[] nums, int start, int end) {
        if (end - start <= 0) {
            return null;
        }
 
        int mid = start + (end - start) / 2;
        TreeNode node = new TreeNode(nums[mid]);
        node.left = helper(nums, start, mid);
        node.right = helper(nums, mid + 1, end);
        return node;
    }
 
    // 方法2: 迭代
    public TreeNode sortedArrayToBST2(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return null;
        }
 
        TreeNode root = buildTree(nums, 0, nums.length);
        return root;
    }
 
    private TreeNode buildTree(int[] nums, int start, int end) {
        if (start >= end) {
            return null;
        }
 
        int mid = start + (end - start) / 2;
        TreeNode node = new TreeNode(nums[mid]);
        node.left = buildTree(nums, start, mid);
        node.right = buildTree(nums, mid + 1, end);
        return node;
    }
}

这段代码提供了两种构建二叉搜索树的方法,分别是递归和迭代。递归方法更简洁易懂,而迭代方法在空间复杂度上可能更优。这两种方法都使用了数组作为输入,并且假设数组是有序的,然后构建一棵二叉搜索树。在实际应用中,我们可以根据具体情况选择合适的方法。

题目:计算所有小于非负整数 n 的质数的数量。

解法1:暴力法

这是最简单的方法,遍历每个数字,如果它是质数,则计数器加一。




int countPrimes(int n) {
    int count = 0;
    for (int i = 2; i < n; ++i) {
        if (isPrime(i)) {
            count++;
        }
    }
    return count;
}
 
// 判断一个数是否是质数
bool isPrime(int num) {
    for (int i = 2; i * i <= num; ++i) {
        if (num % i == 0) {
            return false;
        }
    }
    return num > 1;
}

解法2:线性筛选法

线性筛选法是一个较为高效的算法,它的基本思路是:每个合数都有一个最小质因数,那么我们只需要筛掉每个数的最小质因数即可。




int countPrimes(int n) {
    bool notPrime[n];
    int count = 0;
    memset(notPrime, false, sizeof(notPrime));
    for (int i = 2; i < n; ++i) {
        if (!notPrime[i]) {
            ++count;
            if ((long long)i * i < n) {
                for (int j = i * i; j < n; j += i) {
                    notPrime[j] = true;
                }
            }
        }
    }
    return count;
}

解法3:埃拉托斯特尼筛法

埃拉托斯特尼筛法是一种更为高效的筛法,它的基本思路是:每个合数都可以表示为几个素数的乘积,那么我们只需要筛掉每个数的素数倍就可以了。




int countPrimes(int n) {
    bool notPrime[n];
    int prime[n/log(n)], cnt, i, j;
    cnt = 0;
    memset(notPrime, false, sizeof(notPrime));
    for (int i = 2; i < n; ++i) {
        if (!notPrime[i]) {
            prime[cnt++] = i;
        }
        for (j = 0; prime[j] * i < n; ++j) {
            notPrime[prime[j] * i] = true;
            if (i % prime[j] == 0) break;
        }
    }
    int count = 0;
    for (int i = 2; i < n; ++i) {
        if (!notPrime[i]) {
            ++count;
        }
    }
    return count;
}

以上就是三种解法,其中解法2和解法3的时间复杂度都是O(n log log n),而解法1的时间复杂度是O(n log n)。在实际应用中,解法2和解法3由于没有重复的计算,会比解法1更快。