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STL-vector练习题

4 人参与  2024年09月18日 09:21  分类 : 《关注互联网》  评论

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118. 杨辉三角

思路: 

杨辉三角有以下性质使我们要用到的: 

● 每行数字左右对称,由 1 开始逐渐变大再变小,并最终回到 1。

● 第 n 行(从 0 开始编号)的数字有 n+1 项,前 n 行共有 2n(n+1)个数。

● 每个数字等于上一行的左右两个数字之和,可用此性质写出整个杨辉三角。即第 n 行的第 i 个数等于第 n−1 行的第 i−1 个数和第 i 个数之和。

代码:

class Solution {public:    vector<vector<int>> generate(int numRows) {        vector<vector<int>> vv(numRows);// 二维数组        for(int i = 0;i < numRows;i++)        {            vv[i].resize(i+1,1);// 按行数缩减每一行个数,并全部赋值为1        }                for(int a = 2;a < numRows ;++a)        {            for(int b = 1;b < a ;++b)            { // 每个数是左上方和右上方之和                vv[a][b] = vv[a-1][b] + vv[a-1][b-1];                        }        }        return vv;    }};

260. 只出现一次的数字 III

思路:

1、相同数异或结果是0

假设数组 nums 中只出现一次的元素分别是 x1和 x2。如果把 nums 中的所有元素全部异或起来,得到结果 x,那么一定有:x = x1 ^ x2 。这是因为 nums 中出现两次的元素都会因为异或运算的性质 a ^ b ^ b = a 抵消掉,那么最终的结果就只剩下 x1和 x2的异或和。

2、区分两个单值数字到两个数组 

在异或操作中,只有当两个数字在某一位置上的二进制值不同,结果的该位置才会是1。因此,异或结果中为1的位表示了所有数字在该位上的差异。找到最后一个1的位,可以帮助我们区分数组中只出现一次的数字。通过最后一个1的位,我们可以将数组中的数字分成两组:一组在该位上为1,另一组在该位上为0。这两组数字在该位上的差异表明,至少有一个只出现一次的数字在该位上与其他数字不同。

3、找出异或值最后一个二进制为1的位置 

a & (-a) 可以获得a最低的非0位,但需要注意整形溢出,可以用unsigned int 类型接收。

▶ 例如: 

● a的二进制原码是 0000 1010,这里最低非0位是从右往左第2位。

● -a在二进制中的表示是补码形式,即先按位取反再加1,取反得 1111 0101(反码),加1得 1111 0110(补码)。

● 原码(0000 1010) 与 补码(1111 0110) 做与运算(&),得 0000 0010,即原码 0000 1010的LSB(最低有效位)


▶ 我们发现: 

● 原码最低非0位右边所有的0,经由取反后全部变为1,反码+1会导致这些1逐位发生进位并变为0,最终进位记到最低非0位

● 原最低非0位是1,取反后是0,进位到这一位0变成1,不再向左进位

● 原最低非0位左边的每一位经由取反后 和 原码 进行与运算必为0

4、处理这两个数组

对于提供的整数数组的其他数,相同的数在所找到的mask位置的二进制数肯定是相同的,所以会被分到同一个数组。分别对两个数组进行异或操作就能得到最终两个单值。

代码:

class Solution {public:    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {        //取反操作就会在无符号整数的范围内进行,        //对-2,147,483,648 这个最小值取反时,会超出了int类型能表示的范围        unsigned int xornum = 0;        // 全部异或,相同的数会被异或成0        for (int n : nums) {            xornum ^= n;        }        // mask掩码:找出异或值最后一个二进制为1的数字 (重要位置)        int mask = xornum & (-xornum);              // 使用 vector 来存储结果        vector<int> res(2, 0);         // 如果要用数组存储,最后返回值要写改成vector :        //int res[2] = {0, 0};        ...        //return vector<int> {res[0],res[1]};        for (int n : nums) {            if ((n & mask) == 0) {                // 重要位置的数字是0,放在数组中全部异或,会剩下一个单值                res[0] ^= n;            } else {                // 重要位置的数字是1,放在数组中全部异或,会剩下另一个单值                res[1] ^= n;            }        }        return res;    }};

137. 只出现一次的数字 II

思路:

考虑数字的二进制形式,对于出现三次的数字,各二进制位出现的次数都是3的倍数。因此,统计所有数字的各二进制位中1的出现次数,并对3求余,结果为出现一次的数字。

方法:遍历统计

● 使用与运算,可获取二进制数字n的最右一位n1: n1 = n&i

● 配合右移操作,可获取n的所有为的值:n = n >> 1

● 建立一个32位的数组counts,通过以上方法可记录所有数字的各二进制位的 1 的出现次数

int[] counts = new int[32];for(int i = 0; i < nums.length; i++) {    for(int j = 0; j < 32; j++) {        counts[j] += nums[i] & 1; // 更新第 j 位        nums[i] >>= 1; // 第 j 位 --> 第 j + 1 位    }}

● 将counts各元素对3求余,成三出现的数字在%3操作后没有余数,则结果为“只出现一次的数字”的二进制位。

for(int i = 0; i < 32; i++) {    counts[i] %= 3; // 得到 只出现一次的数字 的第 (31 - i) 位 }

● 利用左移操作和或运算,可将counts数组中个二进制位的值恢复到数字res上。

for(int i = 0; i < counts.length; i++) {    res <<= 1; // 左移 1 位    res |= counts[31 - i]; // 恢复第 i 位的值到 res}

代码:

class Solution {public:    int singleNumber(vector<int>& nums) {        vector<int> counts(32,0);        for(int n : nums)        {            for(int j = 0;j < 32 ; j++)            {                //n的最低位是0,那么n&1的结果是0                //n的最低位是1,那么n&1的结果是1                counts[j] += n & 1;//统计该位二进制数是1的个数                //>>> 是一个无符号右移操作符,与有符号右移操作符 >> 不同的是,                //无符号右移不考虑符号位,无论 num 是正数还是负数,左边空出的位都填充 0。                n >>= 1;//从右向左依次取二进制数            }        }        //成三出现的数字在%3操作后没有余数,只留下那个只出现一次的数字的二进制表示        for(int i = 0;i < 32;i++)        {            counts[i] %= 3;        }        int res = 0;        for(int i = 0;i < 32;i++)        {            //左移:最右边空出的位会被填充为0(无符号数)或保持符号位的值(有符号数)            res <<= 1;            res |= counts[31 - i];//或运算:比较的位中至少有一个为1,则结果位为1            // 这里是31 - i,要注意二进制数存储的先后        }        return res;    }};

26. 删除有序数组中的重复项

左右指针即可!

代码: 

class Solution {public:    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {        if(nums.size() == 0)            return 0;        int left = 1,right = 1;        while(right < nums.size())        {            if(nums[right] != nums[right-1])            {               nums[left++] = nums[right];            }            ++right;        }        return left;    }};

JZ39 数组中出现次数超过一半的数字

数组中出现次数超过一半的数字_牛客题霸_牛客网

思路:

用计数排序的思想,numbers数组的值与counts数组下标相同时对counts[ ]进行计数,最后将存储的计数与原数组长度的一半进行对比。

 注意这里创建新数组要开辟动态的,根据所给数组的最大值进行创建。

代码:

#include <algorithm>class Solution {public:    int MoreThanHalfNum_Solution(vector<int>& numbers) {        if (numbers.empty())             return 0;        //动态数组        int maxnum = 0;        for(int m : numbers)        {// 找到数组中的最大值            maxnum = max(maxnum,m);        }        //初始化数组        vector<int> counts(maxnum + 1,0);        for(int i :numbers)        {// 计数            counts[i]++;        }        for(int j = 0; j < counts.size();j++)        {            if(counts[j] > numbers.size()/2)            {                return j;            }        }        return 0;    }};

17. 电话号码的字母组合(666)

思路: 

对于示例1,我们利用树的形式表示出来,但实现这个过程要用到递归的思想​​​​​​​

维护一个字符串,表示已有的字母排列,该字符串初始为空。每次取电话号码的一位数字,从字符串数组中获得该数字对应的所有可能的字母,并将其中的一个字母插入到已有的字母排列后面。(即一个一个取第一个号码对应的字母,并与另一个号码对应字母一个一个结合)然后继续处理电话号码的后一位数字,直到处理完电话号码中的所有数字。

代码: 

class Solution {    string Number[10] = {"", "", "abc", "def", "ghi", "jkl", "mno", "pqrs", "tuv", "wxyz"};     //深度优先遍历,递归实现,像树一样往深找    void dfs(int i,int len, string digits,string& path,vector<string>& ans)    {        if(i == len)        {//直到找到所有组合            ans.push_back(path);//两两组合后尾插到动态数组            return;        }        for(auto e : Number[digits[i] - '0'])//根据下标找到对应数字的字符串        {            path[i] = e;            dfs(i+1,len,digits,path,ans);//注意这里是+1,不是++,用来维护一个字符串        }    }public:    vector<string> letterCombinations(string digits) {        int len = digits.length();        if(len == 0)            return {};        vector<string> ans;        string path(len,0);        dfs(0,len,digits,path,ans);        return ans;    }};

 这一篇写了好久~  (ಥ﹏ಥ)  (ಥ﹏ಥ)  (ಥ﹏ಥ) 


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