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图解算法数据结构刷题笔记01

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前言
1、剑指 Offer 05. 替换空格
2、剑指 Offer 06. 从尾到头打印链表
3、剑指 Offer 09. 用两个栈实现队列
4、剑指 Offer 20. 表示数值的字符串
5、剑指 Offer 24. 反转链表
6、剑指 Offer 30. 包含 min 函数的栈
7、剑指 Offer 35. 复杂链表的复制
8、剑指 Offer 58 - II. 左旋转字符串
9、剑指 Offer 59 - I. 滑动窗口的最大值
10、剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值
11、剑指 Offer 67. 把字符串转换成整数
总结

前言

刷题来源：https://leetcode.cn/leetbook/detail/illustration-of-algorithm/
主要目的：

复习数据结构与算法的核心知识点
掌握互联网笔面试的主要算法题型，能过面试算法题。

内容概述:

1、剑指 Offer 05. 替换空格

战绩

思路

面试前先询问是否可以修改原字符串，可以就解法一：原地修改，不可以就解法二：遍历添加

代码
解法一：原地修改

class Solution {public:string replaceSpace(string s) {for(int i=0;i<s.size();++i){if(s[i] == ' '){s.replace(i,1,"%20");}}return s;}
};

解法二：遍历添加

class Solution {public:string replaceSpace(string s) {int size = s.size();string ans;for(int i=0; i < size; ++i){if (s[i] == ' ') {ans += "%20";} else {ans += s[i];}}return ans;}
};

2、剑指 Offer 06. 从尾到头打印链表

战绩

思路

先遍历一遍链表得到链表长度，根据链表长度构建结果数组，再遍历一遍链表，向结果数组从尾到头进行插入
注意结果数组边界不要溢出了！

代码

class Solution {public:vector<int> reversePrint(ListNode* head) {int count = 0;ListNode* cur = head;while(cur != NULL){count++;cur = cur->next;}cur = head;vector<int> ans(count);for(int i=count-1;i>=0;--i){ans[i] = cur->val;cur = cur->next;}return ans;}
};

3、剑指 Offer 09. 用两个栈实现队列

战绩

思路

队列的入队，辅助栈来数据就压入栈即可
队列的出队，
如果主栈和辅助栈都为空返回-1，
如果主栈为空，辅助栈非空，就把辅助栈中的元素全部依次压入主栈中并返回栈顶元素，
如果主栈非空，默认返回栈顶元素即可

代码

class CQueue {public:stack<int> a,b;//a辅助栈、b主栈CQueue() {}void appendTail(int value) {a.push(value);}int deleteHead() {if(b.empty() && a.empty())  return -1;else if( b.empty() && !a.empty() ) {while(!a.empty()){b.push(a.top());a.pop();}}int tmp = b.top();b.pop();return tmp;}
};

4、剑指 Offer 20. 表示数值的字符串

战绩

思路

这题之前特地发过一篇文章：剑指offer20题表示数值的字符串这题实在是太优雅了
记好三条规律和一个特别情况就能快速敲出

代码

class Solution {public:static void trim(string &s){if( !s.empty() ){s.erase(0,s.find_first_not_of(" "));s.erase(s.find_last_not_of(" ") + 1);}}bool isNumber(string s) {if (s.empty() || s.size() == 0) return false;trim(s);bool is_num = false;//判断数字是否出现过bool is_dot = false;//判断.是否出现过bool is_eorE = false;//判断e或者E是否出现过int i = 0,size = s.size();for (; i < size; i++) {//判定为数字，则标记is_numif (s[i] >= '0' && s[i] <= '9') {   is_num = true;//判定为.  需要前面没出现过.并且没出现过e} else if (s[i] == '.' && !is_dot && !is_eorE) {  is_dot = true;       //判定为e或者E，需要前面没出现过e，并且出现过数字} else if ((s[i]=='e' || s[i]=='E') && !is_eorE && is_num) {is_eorE = true;is_num = false;//为了避免123e这种请求，出现e之后就标志为false      //判定为+-符号，只能出现在第一位或者紧接e后面} else if (s[i] == '-' || s[i] == '+'){if(i!=0 && s[i-1] != 'e' && s[i-1] != 'E'){return false;}} else {return false;}}return is_num;}
};

5、剑指 Offer 24. 反转链表

战绩

思路

用cur指向要反转的节点。pre指向反转节点的上一个节点，初始为空。
只要cur不为空就继续遍历下一个节点，循环执行
先用tmp保存下一个节点免得找不到了，然后通过两指针操作反转节点

代码

class Solution {public:ListNode* reverseList(ListNode* head) {ListNode *cur=head,*pre=nullptr;while(cur!=nullptr){ListNode *tmp = cur->next;cur->next = pre;pre = cur;cur = tmp;}return pre;}
};

6、剑指 Offer 30. 包含 min 函数的栈

战绩

思路

这题跟用两个栈实现队列有点像，都是用两个栈来实现的，所以先直接定义主要栈和辅助栈
1、入栈时，先直接压入主要栈，如果比辅助栈顶元素小或者等于就压入辅助栈（注意辅助栈最为空的情况下不管大小都是要压入的，我在这里就踩了坑，检查好久才改正）
2、出栈时，先直接出主要栈的元素，如果和辅助栈相等就也出了
3、查看栈顶元素时，直接返回主要栈栈顶元素即可
4、查看当前栈最小元素时，直接返回辅助栈栈顶元素即可
总的来说，代码很简单，主要要理解辅助栈的作用，特别是入栈时的操作一定要注意！

代码

class MinStack {public:/** initialize your data structure here. */stack<int> sta,stb;//sta主要栈，stb辅助最小栈MinStack() {}void push(int x) {sta.push(x);if(stb.empty() || x <= stb.top()){stb.push(x);}}void pop() {if(sta.top() == stb.top()){stb.pop();}sta.pop();}int top() {return sta.top();}int min() {return stb.top();}
};

7、剑指 Offer 35. 复杂链表的复制

战绩

ps：这里之后就不放战绩图了，没啥用，专注解题思路和代码吧！

思路

这题第二次写只记得复制拆分了，具体的咋弄完全忘了，所以狼狈的看了一遍，又自己敲然后又敲错了，比对之后才更正，不多bb了。
三步走即可：
1、复制链表节点插入原节点和原节点后一个节点之间；
2、复制链表节点的随机节点
3、链表拆分
最关键的链表拆分踩坑就是，最后一个原节点本来是指向NULL的，但是复制之后就指向了和自己相同的复制节点，循环拆完后，要手动把最后一个节点指向空；

代码

class Solution {public:Node* copyRandomList(Node* head) {if(head == NULL) return NULL;//1、复制链表节点Node* cur = head;while(cur != NULL){Node* tmp = new Node(cur->val);tmp->next = cur->next; cur->next = tmp;cur = tmp->next;}//2、构建各新节点的randomcur = head;while(cur != NULL){if(cur->random != nullptr)cur->next->random = cur->random->next;cur = cur->next->next;}//3、拆分链表cur = head;               Node* newhead = head->next;Node* newcur = head->next;while(newcur->next != NULL){cur->next = newcur->next;cur = newcur->next;newcur->next = cur->next;newcur = cur->next;} cur->next = nullptr;return newhead;}
};

8、剑指 Offer 58 - II. 左旋转字符串

思路

这题太简单就遍历拼接就行了，但是也有比较秀的操作，利用C艹语法特性三次翻转解题

代码

class Solution {public:string reverseLeftWords(string s, int n) {reverse(s.begin(), s.begin() + n);reverse(s.begin() + n, s.end());reverse(s.begin(), s.end());return s;}
};

9、剑指 Offer 59 - I. 滑动窗口的最大值

思路
这题个人感觉是这组题目里面最难的一题，直接模拟的话就是定义左右边界分别为【i，j】，每往右一步就遍历一遍窗口里的最大值出来加入到结果数组中，这样时间复制度很高而且不符合题目要求.
所以，引入单调队列deque存储窗口内的元素，每轮窗口滑动移除了元素 nums[i - 1]nums[i−1] ，需将 dequedeque 内的对应元素一起删除。
每轮窗口滑动添加了元素 nums[j + 1] ，需将 deque 内所有小于 nums[j + 1] 的元素删除。
这样一来，每次滑动后，单调队列的队首元素就是最大的值，用一个数组存起来即可。

代码

class Solution {public:vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k) {vector<int> res;//存放结果if (nums.size()==0 || k==0) return res;deque<int> d;//单调队列for (int j=0, i=1-k; j<nums.size(); i++, j++) {//i左边界、j右边界if (i>0 && d.front()==nums[i-1]) d.pop_front();while (!d.empty() && d.back() < nums[j]) d.pop_back();d.push_back(nums[j]);//新元素入队列if (i>=0) res.push_back(d.front());}return res;}
};

10、剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值

思路
队列queue么实现函数返回队列的最大值，所以，来个deque作为辅助队列存储队列的历史最大值
入队时，直接入队列a，如果辅助队列b非空并且b队列中比入队的值要小的值都出队，最后把改值加入辅助队列b
出队时，如果a为空返回-1，如果a非空且出队的值和b顶端的相同，那么b也出队，否则默认返回a队列的顶端的值即可。
max_value就是辅助队列b的front（）

代码

class MaxQueue {public:deque<int> b;//单调队列queue<int> a;//队列,存储MaxQueue() {}int max_value() {return b.empty() ? -1 : b.front();}void push_back(int value) {a.push(value);while(!b.empty() && b.back() <= value)b.pop_back();b.push_back(value);}int pop_front() {if (a.empty()) return -1;if (a.front() == b.front()) b.pop_front();int tmp = a.front();a.pop();return tmp;}
};

11、剑指 Offer 67. 把字符串转换成整数

思路
这题也是困扰我好久，解题方法也很简单就是先处理空格和±符号，然后遍历转整数即可。
主要是INT类型的溢出问题，收获颇多，k神的处理方法真的是太秀了，就直接除2，这样就能进行运算而且不怕溢出了，我开始想用long来着，问题是测试用例就离谱还有连long范围都超了的，学到了k神的操作了，666；

代码

class Solution {public:int strToInt(string str) {int size = str.size();if (size == 0) return 0;int i=0;while (str[i] == ' ') //处理空格if (++i == size) return 0;int sign = 1;//处理符号if(str[i] == '-') sign = -1;if(str[i] == '-' || str[i] == '+') i++;int ans=0,bndry = INT_MAX / 10;//防止溢出while(str[i] >= '0' && str[i] <= '9'){if (ans > bndry || ans == bndry && (str[i]-'0') > 7) return sign == 1 ? INT_MAX : INT_MIN;ans = ans*10 + (str[i]-'0');//转整数i++;}return sign * ans;//不忘符号}
};

总结

这部分内容分几次安排才弄完，有数个题目有偷瞄或者搜索语法等的行为才敲出了过了，有2题对于第一遍的解法只有大概印象，思路混乱了，代码也敲不出来，最后只能去看了题解，我太菜了，所以，部分题目我还会再去尝试独立敲，直到能流畅的敲出来为止！

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