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Z 字形变换

问题描述

将一个给定字符串根据给定的行数,以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。
比如输入字符串为 "LEETCODEISHIRING" 行数为 3 时,排列如下:

L   C   I   R
E T O E S I I G
E   D   H   N

之后,你的输出需要从左往右逐行读取,产生出一个新的字符串,比如:"LCIRETOESIIGEDHN"。
请你实现这个将字符串进行指定行数变换的函数:
string convert(string s, int numRows);

示例 1:
输入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 3
输出: "LCIRETOESIIGEDHN"

示例 2:
输入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 4
输出: "LDREOEIIECIHNTSG"
解释:

L     D     R
E   O E   I I
E C   I H   N
T     S     G

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/zigzag-conversion

思路

当numRows==1时,必定直接将s直接返回。
最后拥有的Z字形的行数rowsum,不是单纯的numRows,而是在s.size()和numRows中取最小值。
申请大小为行数大小rowsum的string型数组。
最开始,当前行数 row=0;是否向下down=false;
遍历s中的每一个字符c,将 tmp[row] += c,当当前行row== 0 || row == rowsum - 1时,转换方向。
下一行为row += (down ? 1 : -1);
最后,将每一行的字符串拼接起来返回即可。

题解

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {
        if (numRows == 1) return s;
        int rowsum = min(int(s.size()), numRows);
        vector<string> tmp(rowsum);
        int row = 0;
        bool down = false;
        for (char c:s) {
            tmp[row] += c;
            if (row == 0 || row == rowsum - 1) {
                down = !down;
            }
            row += (down ? 1 : -1);
        }
        string ret;
        for (int i = 0; i < rowsum; i++) {
            ret += tmp[i];
        }
        return ret;
    }
};

字符串转换整数 (atoi)

问题描述

请你来实现一个 atoi 函数,使其能将字符串转换成整数。
首先,该函数会根据需要丢弃无用的开头空格字符,直到寻找到第一个非空格的字符为止。
当我们寻找到的第一个非空字符为正或者负号时,则将该符号与之后面尽可能多的连续数字组合起来,作为该整数的正负号;假如第一个非空字符是数字,则直接将其与之后连续的数字字符组合起来,形成整数。
该字符串除了有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符,这些字符可以被忽略,它们对于函数不应该造成影响。

注意:假如该字符串中的第一个非空格字符不是一个有效整数字符、字符串为空或字符串仅包含空白字符时,则你的函数不需要进行转换。
在任何情况下,若函数不能进行有效的转换时,请返回 0。

说明:
假设我们的环境只能存储 32 位大小的有符号整数,那么其数值范围为 [−231,  231 − 1]。如果数值超过这个范围,qing返回  INT_MAX (231 − 1) 或 INT_MIN (−231) 。

示例 1:
输入: "42"
输出: 42

示例 2:
输入: " -42"
输出: -42
解释: 第一个非空白字符为 '-', 它是一个负号。
  我们尽可能将负号与后面所有连续出现的数字组合起来,最后得到 -42 。

示例 3:
输入: "4193 with words"
输出: 4193
解释: 转换截止于数字 '3' ,因为它的下一个字符不为数字。

示例 4:
输入: "words and 987"
输出: 0
解释: 第一个非空字符是 'w', 但它不是数字或正、负号。因此无法执行有效的转换。

示例 5:
输入: "-91283472332"
输出: -2147483648
解释: 数字 "-91283472332" 超过 32 位有符号整数范围。
  因此返回 INT_MIN (−231) 。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/string-to-integer-atoi

思路

就是简单的分情况讨论:
当字符串的长度为0时,肯定返回0;题目中说要丢弃无用的开头空格字符。所以,找到第一个非空格的字符。当一整个字符串都是空格时,return 0;当第一个非空格字符不是有效整数(>'9'&&<'0'),或者不是'+'也不是'-'的时候,return 0;
当第一个非空字符是'+'时,求出后面数字的和sum,如果sum>2147483647,return 2147483647,否则返回sum。
当第一个非空字符是'-'的时候,同2,求出sum。如果0-sum<-2147483648,return -2147483648,否则,返回0-sum。
如果第一个非空字符是数字的话,同2,求sum。
注意这里的sum用的都是long long类型。

题解

class Solution {
public:
    int myAtoi(string str) {
        int n = str.length();
        if (n == 0) {
            return 0;
        } else {
            int location = 0;
            while (str[location] == ' ' && location <= n - 1) {
                location++;
            }
            if (location == n || ((str[location] != '+' && str[location] != '-') && (str[location] > '9' ||
                                                                                    str[location] < '0')) ){
                return 0;
            } else {
                if (str[location] == '+') {
                   long long  sum = 0;
                    for (int i = location + 1; i < n; i++) {
                        if (str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
                            sum = sum * 10 + str[i] - '0';
                             if(sum>2147483647){
                                return 2147483647;
                            }
                        } else break;
                    }
                    return sum;

                } else if (str[location] == '-') {
                    long long  sum = 0;
                    for (int i = location + 1; i < n; i++) {
                        if (str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
                            sum = sum * 10 + str[i] - '0';
                            if(0-sum<-2147483648){
                                return -2147483648;
                            }

                        } else break;
                    }
                    return 0 - sum;
                } else {
                    long long sum = 0;
                    for (int i = location; i < n; i++) {
                        if (str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
                            sum = sum * 10 + str[i] - '0';
                            if(sum>2147483647){
                                return 2147483647;
                            }
                        } else break;
                    }
                    return sum;
                }
            }
        }
    }
};

思路

调用库函数将str转化为long long 类型的数字,取和INT_MIN的最大值,防止下界溢出,取和INT_MAX的最小值,防止上界溢出。
这里用atoll而不用atoi的原因是,atoi不能表示比INT_MIN更小的数,比INT_MAX更大的数,当数字大于int上界或者下界时,会返回一个,emmmm,我不能理解的数字。
大概就是这样子叭。

题解

class Solution {
public:
    int myAtoi(string str) {
        return min(max((long long)INT_MIN, atoll(str.c_str())), (long long)INT_MAX);
    }
};

无重复字符的最长子串

问题描述:

给定一个字符串,请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

示例 1:
输入: "abcabcbb"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc",所以其长度为 3。

示例 2:
输入: "bbbbb"
输出: 1
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "b",所以其长度为 1。

示例 3:
输入: "pwwkew"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke",所以其长度为 3。
  请注意,你的答案必须是 子串 的长度,"pwke" 是一个子序列,不是子串。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters

思路:

第一种思路,就是暴力出奇迹。
计算出s的长度。从字串开始的位置凑够第一个元素i=0开始,接下来的字串的第二个元素为第一个元素的后一个j=i+1,判断这个元素在之前有没有出现过,如果没有出现过,将无重复字符的最长子串的长度num++,j++,否则,字串开始的位置向后移动i++。

题解:

class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        int Length = s.size();
        int location = 0;
        if (Length == 0) {
            return 0;
        } else {
            int maxnum = 1;
            for (int i = 0; i < Length; i++) {
                int num = 1;
                int flag = 0;
                for (int j = i + 1; j < Length; j++) {
                    for (int m = i; m < j; m++) {
                        if (s[m] == s[j]) {
                            flag = 1;
                        }
                    }
                    if (flag == 1)
                        break;
                    num++;
                }
                if (num > maxnum) {
                    maxnum = num;
                }
            }
            return maxnum;
        }

    }


};

思路:

用的滑动窗口,详情见上一篇文章对滑动窗口的介绍。
设置一个大小为128的数组,因为ASCII只有128个,将他们的初始状态置为false,表示还没有出现过。
对于每一个在s中的字符来说,如果他的状态为false,那么将其push到队列中,并将其状态置为true;如果出现了,那么将队列中的所有元素弹出来,并将其状态置为false,然后将元素push到队列中。
最后要得到的答案为在push与pop过程中,队列的最大长度。

题解:

class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        int ans = 0;
        bool in_queue[128] = {};
        queue<char> que;
        for (const char &each : s) {
            while (in_queue[each]) {
                in_queue[que.front()] = false;
                que.pop();
            }
            que.push(each);
            in_queue[each] = true;
            ans = max(ans, int(que.size()));
        }
        return ans;
    }
};

什么是滑动窗口

其实就是一个队列,比如求无重复字符的最长子串中的abcabcbb,进入这个队列(窗口)为 abc 满足题目要求,当再进入 a,队列变成了 abca,这时候不满足要求。所以,我们要移动这个队列!

如何移动?

我们只要把队列的左边的元素移出就行了,直到满足题目要求!

一直维持这样的队列,找出队列出现最长的长度时候,求出解!

时间复杂度:O(n)

作者:powcai
链接:https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/solution/hua-dong-chuang-kou-by-powcai/
来源:力扣(LeetCode)

两数相加

问题描述:

给出两个 非空 的链表用来表示两个非负的整数。其中,它们各自的位数是按照 逆序 的方式存储的,并且它们的每个节点只能存储 一位 数字。
如果,我们将这两个数相加起来,则会返回一个新的链表来表示它们的和。
您可以假设除了数字 0 之外,这两个数都不会以 0 开头。

示例:
输入:(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出:7 -> 0 -> 8
原因:342 + 465 = 807

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/add-two-numbers

思路:

将l1和l2的结果放在新的链表中新链表的头节点为lf。carry是每次的进位情况,最开始置为0。
在l1和l2相加时,会有以下几种情况:
第一种情况,当l1和l2都没有加到最后时,如果result==nullptr,result=new ListNode(...);否则,result->next=new ListNode(...),result=result->next;carry=(l1->val+l2->val+carry)/10;l1和l2都向后移。
第二种情况,l1还没有结束,但是l2已经结束了。和第一种情况类似,但是此时result不为空,所以直接result=result->next;carry=(l1->val+l2->val+carry)/10;l1向后移。
第三种情况,l2还没有结束,同第二种情况。

注意:

不可以先让result=result->next,在resule=new ListNode(...),这样子的话,链会断开。
在l1和l2都结束后,还要判断一下。carry是否等于1。如果等于1的话,还要在最后补一个值为1的节点。

题解:

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *addTwoNumbers(ListNode *l1, ListNode *l2) {
        ListNode *result = nullptr, *lf = nullptr;
        int carry = 0;
        while (l1 != nullptr || l2 != nullptr) {
            if (l1 != nullptr && l2 != nullptr) {
                if(result==nullptr){
                    result=new ListNode((l1->val+l2->val+carry)%10);
                    lf=result;
                }
                else{
                    result->next=new ListNode((l1->val+l2->val+carry)%10);
                    result=result->next;
                }
                carry=(l1->val+l2->val+carry)/10;
                l1=l1->next;
                l2=l2->next;
            }
            else if(l1!= nullptr){
                result->next=new ListNode((l1->val+carry)%10);
                result=result->next;
                carry=(l1->val+carry)/10;
                l1=l1->next;
            }
            else{
                result->next=new ListNode((l2->val+carry)%10);
                result=result->next;
                carry=(l2->val+carry)/10;
                l2=l2->next;
            }
        }
        if(carry==1)
        {
            result->next=new ListNode(carry);
        }
        return lf;
    }
};