leetcodeday43 –字符串相乘

给定两个以字符串形式表示的非负整数 num1 和 num2,返回 num1 和 num2 的乘积,它们的乘积也表示为字符串形式。

示例 1:

输入: num1 = "2", num2 = "3"
输出: "6"

示例 2:

输入: num1 = "123", num2 = "456"
输出: "56088"

说明:

  1. num1 和 num2 的长度小于110。
  2. num1 和 num2 只包含数字 0-9
  3. num1 和 num2 均不以零开头,除非是数字 0 本身。
  4. 不能使用任何标准库的大数类型(比如 BigInteger)直接将输入转换为整数来处理

代码:

# @lc app=leetcode.cn id=43 lang=python3
#
# [43] 字符串相乘
#

# @lc code=start
class Solution:
    def multiply(self, num1: str, num2: str) -> str:
        dicts={"0":0,"1":1,"2":2,"3":3,"4":4,"5":5,"6":6,"7":7,"8":8,"9":9,"10":10}
        def stringToNumber(s):
            mid=0
            for i in  range(len(s)):
                mid=mid*10+dicts[s[i]]
            return mid
        n1=stringToNumber(num1)
        n2=stringToNumber(num2)
        return str(n1*n2)

            
# @lc code=end

leetcodeday42 –接雨水

给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图,计算按此排列的柱子,下雨之后能接多少雨水。

示例 1:

输入:height = [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1]
输出:6
解释:上面是由数组 [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 表示的高度图,在这种情况下,可以接 6 个单位的雨水(蓝色部分表示雨水)。 

示例 2:

输入:height = [4,2,0,3,2,5]
输出:9

提示:

  • n == height.length
  • 1 <= n <= 2 * 104
  • 0 <= height[i] <= 105

初次尝试:

#
# @lc app=leetcode.cn id=42 lang=python3
#
# [42] 接雨水
#

# @lc code=start
class Solution:
    def trap(self, height: List[int]) -> int:
        lens=len(height)
        i=0
        rain=0
        all=0
        no=0
        start=1
        while i<lens-1:
           # print(i,start)
            if start>=lens:
                height[i]=max(height[i+1:]) if i+1<lens else height[i]
                # i=i+1
                start=i+1
                continue

            if height[i]>height[start]:
                start=start+1
            elif height[i]<=height[start]:
                all=all+(start-i-1)*height[i]
                for j in range(i+1,start):
                    no= no + height[j]
                    
                    rain = rain+(all-no)
                    all=no=0
                i=start
                start=i+1
            

        return rain
            

leetcodeday39- 数组总和

给你一个 无重复元素 的整数数组 candidates 和一个目标整数 target ,找出 candidates 中可以使数字和为目标数 target 的 所有不同组合 ,并以列表形式返回。你可以按 任意顺序 返回这些组合。

candidates 中的 同一个 数字可以 无限制重复被选取 。如果至少一个数字的被选数量不同,则两种组合是不同的。 

对于给定的输入,保证和为 target 的不同组合数少于 150 个。

示例 1:

输入:candidates = [2,3,6,7], target = 7
输出:[[2,2,3],[7]]
解释:
2 和 3 可以形成一组候选,2 + 2 + 3 = 7 。注意 2 可以使用多次。
7 也是一个候选, 7 = 7 。
仅有这两种组合。

示例 2:

输入: candidates = [2,3,5], target = 8
输出: [[2,2,2,2],[2,3,3],[3,5]]

示例 3:

输入: candidates = [2], target = 1
输出: []

示例 4:

输入: candidates = [1], target = 1
输出: [[1]]

示例 5:

输入: candidates = [1], target = 2
输出: [[1,1]]

提示:

  • 1 <= candidates.length <= 30
  • 1 <= candidates[i] <= 200
  • candidate 中的每个元素都 互不相同
  • 1 <= target <= 500

初次尝试:

# @lc app=leetcode.cn id=39 lang=python3
#
# [39] 组合总和
#

# @lc code=start
class Solution:
    def combinationSum(self,candidates, target: int):
        nums=list()
        nums.append(-1)
        length=len(candidates)
        rev=[target-i for i in candidates]
        
        nums.extend([target-i for i in candidates])
        while  [i for i in rev if i>=min(candidates)]!=[]:
            
            mid=list()
            for i in rev:
                if i<=0:
                    mid.extend([-1]*length)
                    nums.extend([-1]*length)
                    continue
                else:
                    mid.extend([i-j for j in candidates])
                    nums.extend([i-j for j in candidates])
            rev=mid
        result=list()
        mids=list()

        for i in range(1,len(nums)):
            if nums[i]!=0:
                continue
            else:
              j=i
              while 1:
               
                if j<=length:
                        mids.append(candidates[j-1])
                        mids.sort()
                        print(mids)
                        if mids not in result :
                            result.append(mids) 
                        break
                elif j//length==j/length:
                    j=int((j-length)/length)
                    mids.append(candidates[-1])
                else: 
                    mids.append(candidates[j-(j//length)*length-1])
                    j=int(j//length)
              
              mids=[]
        return result
   # @lc code=end

显示超时了…..

其实大致反方向对的,但是有些地方不太正确

尝试用回溯的方法(递归调用)

from typing import List


class Solution:
    def combinationSum(self, candidates: List[int], target: int) -> List[List[int]]:

        def dfs(candidates, begin, size, path, res, target):
            if target < 0:
                return
            if target == 0:
                res.append(path)
                return

            for index in range(begin, size):
                dfs(candidates, index, size, path + [candidates[index]], res, target - candidates[index])

        size = len(candidates)
        if size == 0:
            return []
        path = []
        res = []
        dfs(candidates, 0, size, path, res, target)
        return res

剪枝提速

  • 根据上面画树形图的经验,如果 target 减去一个数得到负数,那么减去一个更大的树依然是负数,同样搜索不到结果。基于这个想法,我们可以对输入数组进行排序,添加相关逻辑达到进一步剪枝的目的;
  • 排序是为了提高搜索速度,对于解决这个问题来说非必要。但是搜索问题一般复杂度较高,能剪枝就尽量剪枝。
from typing import List


class Solution:
    def combinationSum(self, candidates: List[int], target: int) -> List[List[int]]:

        def dfs(candidates, begin, size, path, res, target):
            if target == 0:
                res.append(path)
                return

            for index in range(begin, size):
                residue = target - candidates[index]
                #
剪枝提速
                if residue < 0:
                    break

                dfs(candidates, index, size, path + [candidates[index]], res, residue)

        size = len(candidates)
        if size == 0:
            return []
        candidates.sort()
        path = []
        res = []
        dfs(candidates, 0, size, path, res, target)
        return res

leetcodeday41 — 缺失的正数

解法:(参考了官方 解法)

1、哈希表

对于「前言」中提到的第一种做法:

我们可以将数组所有的数放入哈希表,随后从 1 开始依次枚举正整数,并判断其是否在哈希表中。

仔细想一想,我们为什么要使用哈希表?这是因为哈希表是一个可以支持快速查找的数据结构:给定一个元素,我们可以在 O(1) 的时间查找该元素是否在哈希表中。因此,我们可以考虑将给定的数组设计成哈希表的「替代产品」。

实际上,对于一个长度为 N 的数组,其中没有出现的最小正整数只能在 [1,N+1] 中。这是因为如果 [1,N] 都出现了,那么答案是 N+1,否则答案是[1,N] 中没有出现的最小正整数。这样一来,我们将所有在 [1,N] 范围内的数放入哈希表,也可以得到最终的答案。而给定的数组恰好长度为 N,这让我们有了一种将数组设计成哈希表的思路:

我们对数组进行遍历,对于遍历到的数 xx,如果它在[1,N] 的范围内,那么就将数组中的第 x−1 个位置(注意:数组下标从 0 开始)打上「标记」。在遍历结束之后,如果所有的位置都被打上了标记,那么答案是 N+1,否则答案是最小的没有打上标记的位置加 1。

那么如何设计这个「标记」呢?由于数组中的数没有任何限制,因此这并不是一件容易的事情。但我们可以继续利用上面的提到的性质:由于我们只在意 [1,N] 中的数,因此我们可以先对数组进行遍历,把不在 [1,N] 范围内的数修改成任意一个大于 N 的数(例如N+1)。这样一来,数组中的所有数就都是正数了,因此我们就可以将「标记」表示为「负号」。算法的流程如下:

  • 我们将数组中所有小于等于 0 的数修改为N+1;
  • 我们遍历数组中的每一个数 x,它可能已经被打了标记,因此原本对应的数为 ∣x∣,其中 ∣∣ 为绝对值符号。如果 |x| in [1, N]∣x∣∈[1,N],那么我们给数组中的第 |x| – 1个位置的数添加一个负号。注意如果它已经有负号,不需要重复添加;
  • 在遍历完成之后,如果数组中的每一个数都是负数,那么答案是 N+1,否则答案是第一个正数的位置加 1。
def firstMissingPositive(nums):
        lens=len(nums)
        for i in range(lens):
            if nums[i]<0:
                nums[i]=lens+1

        for i in range(lens):
            num = abs(nums[i])
            if num <= lens:
                nums[num - 1] = -abs(nums[num - 1])
        print(nums)
        for i in range(lens):
            if nums[i]>=0:
                return i+1
        return lens+1 

leetcodeday38–外观数列

给定一个正整数 n ,输出外观数列的第 n 项。

「外观数列」是一个整数序列,从数字 1 开始,序列中的每一项都是对前一项的描述。

你可以将其视作是由递归公式定义的数字字符串序列:

  • countAndSay(1) = "1"
  • countAndSay(n) 是对 countAndSay(n-1) 的描述,然后转换成另一个数字字符串。

前五项如下:

1.     1
2.     11
3.     21
4.     1211
5.     111221
第一项是数字 1 
描述前一项,这个数是 1 即 “ 一 个 1 ”,记作 "11"
描述前一项,这个数是 11 即 “ 二 个 1 ” ,记作 "21"
描述前一项,这个数是 21 即 “ 一 个 2 + 一 个 1 ” ,记作 "1211"
描述前一项,这个数是 1211 即 “ 一 个 1 + 一 个 2 + 二 个 1 ” ,记作 "111221"

要 描述 一个数字字符串,首先要将字符串分割为 最小 数量的组,每个组都由连续的最多 相同字符 组成。然后对于每个组,先描述字符的数量,然后描述字符,形成一个描述组。要将描述转换为数字字符串,先将每组中的字符数量用数字替换,再将所有描述组连接起来。

例如,数字字符串 "3322251" 的描述如下图:

示例 1:

输入:n = 1
输出:"1"
解释:这是一个基本样例。

示例 2:

输入:n = 4
输出:"1211"
解释:
countAndSay(1) = "1"
countAndSay(2) = 读 "1" = 一 个 1 = "11"
countAndSay(3) = 读 "11" = 二 个 1 = "21"
countAndSay(4) = 读 "21" = 一 个 2 + 一 个 1 = "12" + "11" = "1211"

提示:

  • 1 <= n <= 30

代码:

# @lc app=leetcode.cn id=38 lang=python3
#
# [38] 外观数列
#

# @lc code=start
from unittest import result


class Solution:
    def countAndSay(self, n: int) -> str:
      def subAndSay(n):
        if n==1 :
            return "1*"
        string = subAndSay(n-1)
        m=1
        result=""
        for i in range(len(string)-1):
            if string[i]==string[i+1]:
                m=m+1
            else: 
                result+=str(m)+string[i]
                m=1
        result+="*"
        return result
      return subAndSay(n)[:-1]

        

结果:

leetcodeday37 –解数独

编写一个程序,通过填充空格来解决数独问题。

数独的解法需 遵循如下规则

  1. 数字 1-9 在每一行只能出现一次。
  2. 数字 1-9 在每一列只能出现一次。
  3. 数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次。(请参考示例图)

数独部分空格内已填入了数字,空白格用 '.' 表示。

示例:

输入:board = [["5","3",".",".","7",".",".",".","."],["6",".",".","1","9","5",".",".","."],[".","9","8",".",".",".",".","6","."],["8",".",".",".","6",".",".",".","3"],["4",".",".","8",".","3",".",".","1"],["7",".",".",".","2",".",".",".","6"],[".","6",".",".",".",".","2","8","."],[".",".",".","4","1","9",".",".","5"],[".",".",".",".","8",".",".","7","9"]]
输出:[["5","3","4","6","7","8","9","1","2"],["6","7","2","1","9","5","3","4","8"],["1","9","8","3","4","2","5","6","7"],["8","5","9","7","6","1","4","2","3"],["4","2","6","8","5","3","7","9","1"],["7","1","3","9","2","4","8","5","6"],["9","6","1","5","3","7","2","8","4"],["2","8","7","4","1","9","6","3","5"],["3","4","5","2","8","6","1","7","9"]]
解释:输入的数独如上图所示,唯一有效的解决方案如下所示:

提示:

  • board.length == 9
  • board[i].length == 9
  • board[i][j] 是一位数字或者 '.'
  • 题目数据 保证 输入数独仅有一个解

思路:回溯法:通俗理解就是如果board[i][j]=VALUE不满足条件就回退到上一步的选择,重新选择。

回溯法(探索与回溯法)是一种选优搜索法,又称为试探法,按选优条件向前搜索,以达到目标。但当探索到某一步时,发现原先选择并不优或达不到目标,就退回一步重新选择,这种走不通就退回再走的技术为回溯法,而满足回溯条件的某个状态的点称为“回溯点”。

代码实现:(递归)【参考了解题思路】

# [37] 解数独
#
#回溯法
"""
回溯法(探索与回溯法)是一种选优搜索法,又称为试探法,
按选优条件向前搜索,以达到目标。但当探索到某一步时,
发现原先选择并不优或达不到目标,就退回一步重新选择,
这种走不通就退回再走的技术为回溯法,
而满足回溯条件的某个状态的点称为“回溯点”。

"""
# @lc code=start
class Solution:
    def solveSudoku(self, board)->None:
        """
        Do not return anything, modify board in-place instead.
        """
        #判断改行、列、3*3小格子是否满足数独规则:

        def isRowSafe(row,value):
            for i in range(9):
                if board[row][i]==value:
                    return False
            return True
    
        def isColSafe(col,value):
            for i in range(9):
                if board[i][col]==value:
                    return False
            return True
        
        def isSmallboxSafe(row,col,value):
            inirow=row//3*3
            inicol=col//3*3
            for i in range(3):
                for j in range(3):
                    if board[i+inirow][j+inicol]==value:
                        return False  
            return True
        #判断该位置是否可行
        def isSafe(row,col,value):
            return isRowSafe(row,value) and isColSafe(col,value) and isSmallboxSafe(row,col,value)                 
        #解数独,结束条件
        def solve(row,col):
            if row==8 and col ==9:
                return True
            if col ==9:
                col=0
                row+=1
            if board[row][col]!=".":
                return solve(row,col+1)
            for i in range(1,10):
                if isSafe(row,col,str(i)):
                    i=str(i)
                    board[row][col] = i
                    if solve(row, col+1):
                        return board
           #回溯到上一个状态(也就是前一个solve)
            board[row][col]="."
            return False
        solve(0,0)
        print(board)

leetcodeday –36 有效的数独

请你判断一个 9 x 9 的数独是否有效。只需要 根据以下规则 ,验证已经填入的数字是否有效即可。

  1. 数字 1-9 在每一行只能出现一次。
  2. 数字 1-9 在每一列只能出现一次。
  3. 数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次。(请参考示例图)

注意:

  • 一个有效的数独(部分已被填充)不一定是可解的。
  • 只需要根据以上规则,验证已经填入的数字是否有效即可。
  • 空白格用 '.' 表示。

示例 1:

输入:board = 
[["5","3",".",".","7",".",".",".","."]
,["6",".",".","1","9","5",".",".","."]
,[".","9","8",".",".",".",".","6","."]
,["8",".",".",".","6",".",".",".","3"]
,["4",".",".","8",".","3",".",".","1"]
,["7",".",".",".","2",".",".",".","6"]
,[".","6",".",".",".",".","2","8","."]
,[".",".",".","4","1","9",".",".","5"]
,[".",".",".",".","8",".",".","7","9"]]
输出:true

示例 2:

输入:board = 
[["8","3",".",".","7",".",".",".","."]
,["6",".",".","1","9","5",".",".","."]
,[".","9","8",".",".",".",".","6","."]
,["8",".",".",".","6",".",".",".","3"]
,["4",".",".","8",".","3",".",".","1"]
,["7",".",".",".","2",".",".",".","6"]
,[".","6",".",".",".",".","2","8","."]
,[".",".",".","4","1","9",".",".","5"]
,[".",".",".",".","8",".",".","7","9"]]
输出:false
解释:除了第一行的第一个数字从 5 改为 8 以外,空格内其他数字均与 示例1 相同。 但由于位于左上角的 3x3 宫内有两个 8 存在, 因此这个数独是无效的。
#思路:遍历一遍数组,就要完成该目标,行和列简单,对于方格:[int(i/3)][int(j/3)]
class Solution:
    def isValidSudoku(self, board: List[List[str]]) -> bool:
        # 1、先生成三个数组
        rows = [[0] * 9 for _ in range(9)]
        columns = [[0] * 9 for _ in range(9)]
        subboxes = [[[0] * 9 for _ in range(3)] for _ in range(3)]
        # 遍历行
        for i in range(9):
            for j in range(9):
                c = board[i][j]
                if c != '.':
                    c = int(c) - 1
                    rows[i][c] += 1
                    columns[j][c] += 1
                    subboxes[int(i/3)][int(j/3)][c] += 1
                    if rows[i][c] > 1 or columns[j][c]>1 or subboxes[int(i/3)][int(j/3)][c]>1:
                        return False
        return True

leetcodeday35 -搜索插入位置

给定一个排序数组和一个目标值,在数组中找到目标值,并返回其索引。如果目标值不存在于数组中,返回它将会被按顺序插入的位置。

请必须使用时间复杂度为 O(log n) 的算法。

示例 1:

输入: nums = [1,3,5,6], target = 5
输出: 2

示例 2:

输入: nums = [1,3,5,6], target = 2
输出: 1

示例 3:

输入: nums = [1,3,5,6], target = 7
输出: 4

示例 4:

输入: nums = [1,3,5,6], target = 0
输出: 0

示例 5:

输入: nums = [1], target = 0
输出: 0

提示:

  • 1 <= nums.length <= 104
  • -104 <= nums[i] <= 104
  • nums 为无重复元素升序排列数组
  • -104 <= target <= 104

思路 : 时间复杂度为 O(log n) 的算法 首先想到的是二分查找,递归,每次查找mid值,如果大于mid,在右边寻找,否则在左边寻找。

二分搜索是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。搜索过程从数组的中间元素开始,如果中间元素正好是要查找的元素,则搜索过程结束;如果某一特定元素大于或者小于中间元素,则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找,而且跟开始一样从中间元素开始比较。如果在某一步骤数组为空,则代表找不到。这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。

# @lc code=start
#思路:二分查找
class Solution:
    def searchInsert(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        def binarySearch (arr, l, r, x): 
  
            # 基本判断
            if r >= l: 
  
                mid = int(l + (r - l)/2)

  
            # 元素整好的中间位置
                if arr[mid] == x: 
                    return mid 
          
        # 元素小于中间位置的元素,只需要再比较左边的元素
                elif arr[mid] > x: 
                    return binarySearch(arr, l, mid-1, x) 
  
        # 元素大于中间位置的元素,只需要再比较右边的元素
                else: 
                    return binarySearch(arr, mid+1, r, x) 
  
            else: 
        # 不存在
                return r+1
        return binarySearch(nums,0, len(nums)-1,target )
# @lc code=end

leetcodeday34 –在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

给定一个按照升序排列的整数数组 nums,和一个目标值 target。找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。

如果数组中不存在目标值 target,返回 [-1, -1]

进阶:

  • 你可以设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题吗?

示例 1:

输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出:[3,4]

示例 2:

输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出:[-1,-1]

示例 3:

输入:nums = [], target = 0
输出:[-1,-1]

提示:

  • 0 <= nums.length <= 105
  • -109 <= nums[i] <= 109
  • nums 是一个非递减数组
  • -109 <= target <= 109

直接给出代码:

# @lc code=start
class Solution:
    def searchRange(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        j=len(nums)-1
        i=0
        while i<=j:
            if nums[i]!=target:
                i=i+1
            if nums[j]!=target:
                j=j-1
            if nums[j]==target and nums[i]==target:
                return [i,j]
        return [-1,-1]

# @lc code=end

leetcodeday26 –删除有序数组中的重复项

给你一个有序数组 nums ,请你 原地 删除重复出现的元素,使每个元素 只出现一次 ,返回删除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间,你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

说明:

为什么返回数值是整数,但输出的答案是数组呢?

请注意,输入数组是以「引用」方式传递的,这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说,不对实参做任何拷贝
int len = removeDuplicates(nums);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    print(nums[i]);
}

示例 1:

输入:nums = [1,1,2]
输出:2, nums = [1,2]
解释:函数应该返回新的长度 2 ,并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2 不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2:

输入:nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出:5, nums = [0,1,2,3,4]
解释:函数应该返回新的长度 5 , 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示:

  • 0 <= nums.length <= 3 * 104
  • -104 <= nums[i] <= 104
  • nums 已按升序排列
#
# @lc app=leetcode.cn id=26 lang=python3
#
# [26] 删除有序数组中的重复项
#

# @lc code=start
class Solution:
    def removeDuplicates(self, nums: List[int]) -> int:
        nums.append(10**4+1)
        j=0
        for i in range(len(nums)-1):
            if nums[i]==nums[i+1]:
                continue
            else:
                nums[j]=nums[i]
                j=j+1
        return j
# @lc code=end