哈希表-set/数组

在C++中，set 和 map 分别提供以下三种数据结构，其底层实现以及优劣如下表所示
参考：https://programmercarl.com/%E5%93%88%E5%B8%8C%E8%A1%A8%E7%90%86%E8%AE%BA%E5%9F%BA%E7%A1%80.html#%E5%93%88%E5%B8%8C%E5%87%BD%E6%95%B0

242. 有效的字母异位词

给定两个字符串 s 和 t ，编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。

注意：若 s 和 t 中每个字符出现的次数都相同，则称 s 和 t 互为字母异位词。

示例 1:

输入: s = “anagram”, t = “nagaram” 输出: true
示例 2:

输入: s = “rat”, t = “car” 输出: false

class Solution:def isAnagram(self, s: str, t: str) -> bool:count = collections.Counter()for x in s:count[x] +=1for x in t:count[x] -=1# 如果count有数量不为0 说明s和t中有多余的元素for x in count.values():if x != 0:return Falsereturn True'''
s = "rat", t = "car"
sss Counter({'r': 1, 'a': 1, 't': 1})
ttt Counter({'t': 1, 'r': 0, 'a': 0, 'c': -1})
'''

349. 两个数组的交集

给定两个数组 nums1 和 nums2 ，返回它们的交集。输出结果中的每个元素一定是唯一的。我们可以不考虑输出结果的顺序。

示例 1：

输入：nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2] 输出：[2]
示例 2：

输入：nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4] 输出：[9,4] 解释：[4,9] 也是可通过的

class Solution:def intersection(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]:res=[]#去重 nums1=set(nums1)nums2=set(nums2)# 比较nums1 nums2for x in nums1:if x in nums2:res.append(x)return res

利用python求交集

class Solution:def intersection(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]:s1=set(nums1)s2=set(nums2)return list(s1&s2)

利用Counter

from collections import Counterclass Solution:def intersect(self, nums1, nums2):print(list(Counter(nums1).elements()))print(Counter(nums1))print(Counter(nums2))print((Counter(nums1)&Counter(nums2)))print(list((Counter(nums1) & Counter(nums2)).elements()))return sorted((Counter(nums1)&Counter(nums2)).elements())ss=Solution()
# elements() 按照counter的计数，重复返回元素
'''>>> c = Counter(a=4, b=2, c=0, d=-2)
>>> list(c.elements())
['a', 'a', 'a', 'a', 'b', 'b']
'''
# list直接按照Counter中key的顺序生成
# sort将element某个key的value从小到大排序
nums1 = [2,2,9,5,4]
nums2 = [9,4,9,8,4]
print(ss.intersect(nums1, nums2))
'''
[2, 9, 5, 4]
Counter({2: 1, 9: 1, 5: 1, 4: 1})
Counter({9: 2, 4: 2, 8: 1})
Counter({9: 1, 4: 1})
[9, 4]
[4, 9]'''

首先排序俩个数组然后分别设置俩个指针i和j指向俩数组的开头如果i和j指向数组元素不相等比较他们的大小
小的元素的指针向前移一位如果相等的话就存进ans中

class Solution {public:vector<int> intersect(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {sort(nums1.begin(),nums1.end());sort(nums2.begin(),nums2.end());
vector<int>ans;
int i=0,j=0;
while(i<nums1.size()&&j<nums2.size())
{if(nums1[i]>nums2[j]) j++;else if(nums1[i]<nums2[j]) i++;else if(nums1[i]==nums2[j]){ans.push_back(nums[i]);j++;i++;}
}return ans;}
};

202. 快乐数

编写一个算法来判断一个数 n 是不是快乐数。

「快乐数」定义为：

对于一个正整数，每一次将该数替换为它每个位置上的数字的平方和。
然后重复这个过程直到这个数变为 1，也可能是 无限循环 但始终变不到 1。
如果这个过程结果为 1，那么这个数就是快乐数。
如果 n 是快乐数就返回 true ；不是，则返回 false 。

class Solution:def isHappy(self, n: int) -> bool:def getsum(num):s = 0while num:s += (num%10)**2num = num//10return srecord=set()while True:n =getsum(n)if n == 1:return True# 中间结果重复 说明循环过了 返回False 否则添加到record中if n in record:return Falseelse:record.add(n)

383. 赎金信

给你两个字符串：ransomNote 和 magazine ，判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成。

如果可以，返回 true ；否则返回 false 。

magazine 中的每个字符只能在 ransomNote 中使用一次。

示例 1：

输入：ransomNote = “a”, magazine = “b” 输出：false 示例 2：

输入：ransomNote = “aa”, magazine = “ab” 输出：false 示例 3：

输入：ransomNote = “aa”, magazine = “aab” 输出：true

class Solution:def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:'''利用Counter类统计各字符个数：- 如果前者出现的某字符后者没有- 或者前者出现的某字符个数大于后者该字符出现的个数则返回False'''c1 = Counter(ransomNote)c2 = Counter(magazine)for i in c1:if i not in c2 or c1[i]>c2[i]:return Falsereturn True

class Solution(object):def canConstruct(self, ransomNote, magazine):""":type ransomNote: str:type magazine: str:rtype: bool"""if len(ransomNote) > len(magazine):return Falsec1 = Counter(ransomNote)c2 = Counter(magazine)# 如果c1比c2有多的部分 则说明c2不能完全覆盖c1 此时c不空 所以False# 如果c2可以完全覆盖c1 比如aa和bbaaa 则c=c1-c2为空 Counter()c = c1 - c2return not Counter(ransomNote) - Counter(magazine)

49. 字母异位词分组

给你一个字符串数组，请你将字母异位词组合在一起。可以按任意顺序返回结果列表。

字母异位词是由重新排列源单词的字母得到的一个新单词，所有源单词中的字母通常恰好只用一次。

示例 1:

输入: strs = [“eat”, “tea”, “tan”, “ate”, “nat”, “bat”] 输出:
[[“bat”],[“nat”,“tan”],[“ate”,“eat”,“tea”]]
示例 2:

输入: strs = [“”] 输出: [[“”]]
示例 3:

输入: strs = [“a”] 输出: [[“a”]]

法一：排序，利用defaultdict(list)

class Solution(object):def groupAnagrams(self, strs):""":type strs: List[str]:rtype: List[List[str]]"""map = collections.defaultdict(list) # 指定没有key时 返回的是list 即[], {key:[]}for s in strs:# 如果相同字母次数的话则出现的 则sort后结果相同 如 aett和ttae ['a', 'e', 't', 't']key = sorted(s)key = ''.join(sorted(s))map[key].append(s)return list(map.values())

 class Solution(object):def groupAnagrams(self, strs):""":type strs: List[str]:rtype: List[List[str]]"""map = {}  for s in strs:# 如果相同字母次数的话则出现的 则sort后结果相同 如 aett和ttae ['a', 'e', 't', 't']key = ''.join(sorted(s))# 如果key不在字典 赋值if key not in map:map[key] = [s]# key在字典 else:map[key].append(s)return list (map.values())

法二：计数
比如将 [b,a,a,a,b,c] 编码成 a3b2c1，使用编码后的字符串作为 HashMap 的 Key 进行聚合。或出现的字母数字来作为key

class Solution:def groupAnagrams(self, str):mp = collections.defaultdict(list)# 如果是异位数 counts出现位置的次数相同 将count作为keyfor st in strs:counts = [0] * 26for ch in st:counts[ord(ch) - ord("a")] += 1# 需要将 list 转换成 tuple 才能进行哈希print(st, counts, mp)mp[tuple(counts)].append(st)return list(mp.values())'''
eat [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0] defaultdict(<class 'list'>, {})
tea [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0] defaultdict(<class 'list'>, {(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0): ['eat']})
tan [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0] defaultdict(<class 'list'>, {(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0): ['eat', 'tea']})
ate [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0] defaultdict(<class 'list'>, {(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0): ['eat', 'tea'], (1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0): ['tan']})
nat [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0] defaultdict(<class 'list'>, {(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0): ['eat', 'tea', 'ate'], (1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0): ['tan']})
bat [1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0] defaultdict(<class 'list'>, {(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0): ['eat', 'tea', 'ate'], (1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0): ['tan', 'nat']})
[['eat', 'tea', 'ate'], ['tan', 'nat'], ['bat']]'''

438. 找到字符串中所有字母异位词

给定两个字符串 s 和 p，找到 s 中所有 p 的异位词的子串，返回这些子串的起始索引。不考虑答案输出的顺序。

异位词指由相同字母重排列形成的字符串（包括相同的字符串）。

示例 1:

输入: s = “cbaebabacd”, p = “abc” 输出: [0,6] 解释: 起始索引等于 0 的子串是 “cba”, 它是
“abc” 的异位词。起始索引等于 6 的子串是 “bac”, 它是 “abc” 的异位词。
示例 2:

输入: s = “abab”, p = “ab” 输出: [0,1,2] 解释: 起始索引等于 0 的子串是 “ab”, 它是 “ab” 的异位词。起始索引等于 1 的子串是 “ba”, 它是 “ab” 的异位词。起始索引等于 2 的子串是 “ab”, 它是 "ab"的异位词。

因为字符串中的字符全是小写字母，可以用长度为26的数组记录字母出现的次数
设n = len(s), m = len§。记录p字符串的字母频次p_cnt，和s字符串前m个字母频次s_cnt
若p_cnt和s_cnt相等，则找到第一个异位词索引 0
继续遍历s字符串索引为[m, n)的字母，在s_cnt中每次增加一个新字母，去除一个旧字母
判断p_cnt和s_cnt是否相等，相等则在返回值res中新增异位词索引 i - m + 1

作者：edelweisskoko
链接：https://leetcode-cn.com/problems/find-all-anagrams-in-a-string/solution/438-zhao-dao-zi-fu-chuan-zhong-suo-you-z-nx6b/
来源：力扣（LeetCode）
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class Solution(object):def findAnagrams(self, s, p):""":type s: str:type p: str:rtype: List[int]"""# 滑动窗口+数组n = len(s)m = len(p)if m>n:return []res = []s_cnt = [0]*26p_cnt = [0]*26for i in range(m):p_cnt[ord(p[i])-ord('a')]+=1s_cnt[ord(s[i])-ord('a')]+=1if s_cnt ==p_cnt:res.append(0)for i in range(m,n):#始终保持窗口长度为m# 增加一个新字母的个数 去掉一个旧字母的个数（去掉0,1,2...）s_cnt[ord(s[i])-ord('a')]+=1s_cnt[ord(s[i-m])-ord('a')]-=1if s_cnt == p_cnt:res.append(i+1-m)#添加的是起始位置start i-start+1=len(p) 所以start=i+1-mreturn res

总结

在349. 两个数组的交集 (opens new window)需要用set。这道题目没有限制数值的大小，就无法使用数组来做哈希表了。

本题和242.有效的字母异位词 (opens new window)很像，242.有效的字母异位词 (opens new window)是求字符串a 和字符串b 是否可以相互组成，在383.赎金信 (opens new window)中是求字符串a能否组成字符串b，而不用管字符串b 能不能组成字符串a。要求只有小写字母，暗示用数组