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标题: 数据结构之数组练习 [打印本页]

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作者: 杨利霞    时间: 2022-9-8 09:59
标题: 数据结构之数组练习
数据结构之数组练习
1.leetcode704
: b7 K( x; n0 K# c3 b- T+ i! Y给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target  ，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。

题解：升序 数组
( l* e$ L- B3 m1 U7 r" D" ?
方法:   二分法
/ G$ u" h% ?$ Q! o) M" Q
思想:定义查找范围[left,right],初始查找范围为mid（（left+right）/2）

+ L/ \0 D* P6 _( t: O( X  Y比较nums[mid]和target的值：

( E  h% w& @% |+ B  C$ J5 V0 [8 p如果nums=target，则下标i即为要寻找的下标;

$ B) o) W- M! x+ C2 O如果nums[列]> target，则target 只可能在下标i的左侧;
; q5 \1 s1 u/ R6 b# B% O
class Solution {
public:
* J6 H! l; H* H7 V! A) a    int search(vector<int>& nums, int target) {
" e/ W8 F7 W/ l& `( Y; y6 q! c! p        //区间[left rigth]
        int left=0;
        int right=nums.size()-1;
, n; V% E! g! @% _        //结束条件 left>rigth
        while(left<=right)
4 a4 s2 K! q/ X        {
" d! x$ K+ F8 |/ U( Q5 [            int middle=left+((right-left)/2);//始终保证 有变量 [left,middle]或[middle rigth]
* A" F5 ]% Z  w: C7 k! ^" @# t' u  b            //[middle+1 right]
            if(nums[middle]<target)
            {
                left=middle+1;
            }
0 N! A: v& i" [+ c6 @& Z            //[left middle-1]
            else if(nums[middle]>target)
/ j  j' [0 y7 @6 O- r0 n            {
) K7 X  q7 f1 X                right=middle-1;
            }
            else{
; A! w/ C- K  y: x$ c                return middle;
            }

0 q& M* M* u- S- C) c        }
  A% m: u& J0 s        return -1;
1 x# }# i- A. D9 r1 H) g, p. \' N
    }
/ C1 E* @+ a" w" c+ G; v};
0 C; l5 H$ E! S$ N9 g/ l/ V: f3 |
" v9 g; G/ _! Q  i5 b注意：
: H: T6 A" r- E4 v. N
% {$ Z. h# C# u9 [# o5 i（1）设立区间为[left, right],终止条件为left>rigth
  (2)   (left + right)/2==int middle = left + ((right - left) / 2)
  (3)    通过改变区间的左右值；复杂度logn
& |6 y. H0 w) X, A
- a5 D* \& h: v' }. B- S2.leetcode 27移除元素
9 _; }8 A& ?6 S给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。

0 m% M# D$ k4 b0 m不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并原地修改输入数组。

  {6 h9 l" k. c* w( V元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
1 A! Q8 b( u( R' r( V' G( j
& U) ^( H5 O. X8 r- D示例 1: 给定 nums = [3,2,2,3], val = 3, 函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。 你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
! I3 u- k' _; B/ c  v$ G
示例 2: 给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2, 函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。

  y+ u/ o6 i) |8 o# b思路：要知道数组的元素在内存地址中是连续的，不能单独删除数组中的某个元素，只能覆盖。

2 `- `7 B2 H+ q9 O9 d" D; \方法：双指针
% M. }2 m# m. [' _% M
class Solution {
public:
( R0 D, K! R; r    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
% B9 `! m5 e, e" i. B           int solwIndex=0;
           for(int fastIndex=0;fastIndex!=nums.size();fastIndex++)
           {
               if(nums[fastIndex]!=val)
( l/ p2 j3 s1 C$ Q( z7 C9 h' r               {
                   nums[solwIndex++]=nums[fastIndex];
               }
           }
           return solwIndex;
    }
, g- G& z* [! T" p; b7 ^};
solwindex:用来覆盖
7 s- K3 W: K+ E; Z$ z
: [% k" D% S. Q; x5 Q7 ffastindex:来找删除元素++

8 b. ^0 X+ V" T) a( X6 T3.有序数组的平方
给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 A，返回 每个数字的平方 组成的新数组，要求也按 非递减顺序 排序。

+ B1 z4 p( _* v) G' e" B( \! T数组其实是有序的， 只不过负数平方之后可能成为最大数了。
7 X* F  o' m* |) N( f
那么数组平方的最大值就在数组的两端，不是最左边就是最右边，不可能是中间。

* q+ E9 J) g- q- Z- x& r此时可以考虑双指针法了，

i指向起始位置(负数)，j指向终止位置（正数）。
5 G5 q5 {/ T# J( _4 ~
定义一个新数组result，和A数组一样的大小，让k指向result数组终止位置。
2 z  P' p3 P% n1 A, O8 W1 U
# C0 x# Q& U- [/ `7 L如果A * A < A[j] * A[j] 那么result[k--] = A[j] * A[j]; 。

$ v! Y: x9 r, g6 P如果A * A >= A[j] * A[j] 那么result[k--] = A * A;
; b. a  g" I5 D5 s# H+ [
class Solution {
+ w" W% G. B  U5 mpublic:
    vector<int> sortedSquares(vector<int>& A) {
) a1 l& Q3 z2 q        int k=A.size()-1;
        vector<int> result(A.size(),0);
        for(int i=0,j=A.size()-1;i<=j;)
        {
            //遍历一遍
: m2 O. ]) ^2 t8 M. j( O            if(A*A<A[j]*A[j])
            {
0 r' k/ I! z# R1 R  Z# a0 [  _                result[k--]=A[j]*A[j];
+ z5 L$ o. B$ ?                j--;
' G2 i2 U- o1 @* z) E/ d" M            }
            else
% I: w# f# h( I$ |            {
! ~3 L' q4 {5 ]  ~/ M                result[k--]=A*A;
: Y+ }7 n1 r" w; A' A4 \                i++;
            }
0 C$ B; ]! y- d" D        }
2 Q$ S6 x, ]3 u) j& i9 \9 D: \) E        return result;
' X, m0 ^2 l" b4 }2 c2 D2 I# h
" D; |  q+ Z) u+ T5 \$ `  U1 \    }
# K5 a9 D; W  E% |& V- }9 ?};

4.长度最小的子数组
给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 target 。

, A- V* |) l# k% O5 [. S找出该数组中满足其和 ≥ target 的长度最小的 连续子数组 [numsl, numsl+1, ..., numsr-1, numsr] ，并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组，返回 0 。
7 ?8 Y$ [% d$ H  w0 k
方法:滑动窗口法
1 z8 R9 w% u: t3 }% Z
就是不断的调节子序列的起始位置和终止位置，从而得出我们要想的结果。

. X) l" l6 [" ~: M1 ^3 W三点重要：

) |* [2 L+ n, V+ B" U3 J2 x0 i0 \窗口内是什么？
窗口就是 满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组。
如何移动窗口的起始位置？
5 G3 A1 ^, {' W; f6 P' o5 S  \窗口的起始位置如何移动：如果当前窗口的值大于s了，窗口就要向前移动了
$ |/ `4 c& D  v, Q+ p7 @# m如何移动窗口的结束位置？
窗口的结束位置就是遍历数组的指针，也就是for循环里的索引。
$ R0 T$ z/ z( f8 i7 @; ]
. E& P- C$ }, v8 g8 G8 b2 n 代码如下

class Solution {
- U7 t2 s/ i5 X& P" o" G+ h9 \public:
- E! w5 E+ v+ p3 [1 `    int minSubArrayLen(int s, vector<int>& nums) {
: W% r, h% h! O  ~: ^0 i( O$ N: t$ a        int result = INT32_MAX;
        int sum = 0; // 滑动窗口数值之和
        int i = 0; // 滑动窗口起始位置
- y7 u2 w$ A! b! X6 m' l* c        int subLength = 0; // 滑动窗口的长度
        for (int j = 0; j < nums.size(); j++) {
2 ~7 b+ a: r) `2 ]# m- y) G$ ~            sum += nums[j];
) H* b9 a$ j- I  w( B) ^5 A- S            // 注意这里使用while，每次更新 i（起始位置），并不断比较子序列是否符合条件
) s, ^! B; n. f4 `            while (sum >= s) {
; Y% M! u* e- @/ P; U) C                subLength = (j - i + 1); // 取子序列的长度
                result = result < subLength ? result : subLength;//一定会赋值
: L5 A& G; k- s# Q0 @8 |$ @8 m$ \                sum -= nums[i++]; // 这里体现出滑动窗口的精髓之处，不断变更i（子序列的起始位置）
4 h/ {: l0 c( a; X) N- @            }
        }
, r1 j! h' v5 X; a. w2 U0 [4 f        // 如果result没有被赋值的话，就返回0，说明没有符合条件的子序列
" a: X/ T; C+ J8 w5 c, ^# Z        return result == INT32_MAX ? 0 : result;
    }
* z( ~, {# o$ ^: l+ x};
, a7 O/ p# V" b: R+ |
/ }- n2 K  Z! \% p9 d一旦大于，就减去左区间的值

# j# @3 o" M6 G8 b8 f5.最难题螺旋矩阵||
  b+ n9 O7 D( t0 c模拟顺时针画矩阵的过程:

6 H/ O9 V$ F' i% _6 r+ N填充上行从左到右
填充右列从上到下
+ ?( ]9 x2 U7 p4 s. H6 M填充下行从右到左
6 w8 R; n2 g) V% R' Q0 G9 Y) C填充左列从下到上
" c! {) M  ]7 i& ]% D1 G由外向内一圈一圈这么画下去。

这里一圈下来，我们要画每四条边，这四条边怎么画，每画一条边都要坚持一致的左闭右开，或者左开右闭的原则，这样这一圈才能按照统一的规则画下来。
8 e7 _8 J5 |$ R6 \0 ?, k, B2 m) ^, ]

# ?1 H9 C5 l( S; J3 ]


class Solution {
public:
* h, U, G9 C  ^% c: E" f9 A( `    vector<vector<int>> generateMatrix(int n) {
        vector<vector<int>> res(n, vector<int>(n, 0)); // 使用vector定义一个二维数组
* i2 f* g7 C2 h& i        int startx = 0, starty = 0; // 定义每循环一个圈的起始位置
        int loop = n / 2; // 每个圈循环几次，例如n为奇数3，那么loop = 1 只是循环一圈，矩阵中间的值需要单独处理
        int mid = n / 2; // 矩阵中间的位置，例如：n为3， 中间的位置就是(1，1)，n为5，中间位置为(2, 2)
        int count = 1; // 用来给矩阵中每一个空格赋值
        int offset = 1; // 需要控制每一条边遍历的长度，每次循环右边界收缩一位
        int i,j;
. z. ?" E3 s$ I7 M4 [' [        while (loop --) {
            i = startx;
% Z) Q. d' U5 r) ]7 h9 G            j = starty;

            // 下面开始的四个for就是模拟转了一圈
            // 模拟填充上行从左到右(左闭右开)
            for (j = starty; j < n - offset; j++) {
                res[startx][j] = count++;
$ N8 t, h# u7 t& A4 N( b            }
# m- ~, @0 p) O9 W! G            // 模拟填充右列从上到下(左闭右开)
; X: b/ g1 S" ?4 h; L" t            for (i = startx; i < n - offset; i++) {
/ ?. v4 f) G1 X* D  }0 a/ {                res[j] = count++;
            }
            // 模拟填充下行从右到左(左闭右开)
6 z3 y7 r& T8 b4 N            for (; j > starty; j--) {
* ?5 N" u7 c# i. l! Z                res[j] = count++;
            }
$ ^& u8 e& H" w, e0 l2 Q" T% }            // 模拟填充左列从下到上(左闭右开)
            for (; i > startx; i--) {
9 I) Y4 b( ^6 j! D5 i" d- I+ H                res[j] = count++;
            }
) v* F: J2 Y* |1 O
            // 第二圈开始的时候，起始位置要各自加1， 例如：第一圈起始位置是(0, 0)，第二圈起始位置是(1, 1)
5 v+ `+ W2 h, l( b) P            startx++;
8 u4 o: A' e# }            starty++;

" |, G( ^8 w0 d6 V, ~' p' m            // offset 控制每一圈里每一条边遍历的长度
            offset += 1;
( e3 P% T: v" t0 n7 C        }
; h# Z; C3 _. R% p* K
) C5 I/ o! g4 C        // 如果n为奇数的话，需要单独给矩阵最中间的位置赋值
" E4 o( L$ m" C- w        if (n % 2) {
" ~! N& J( m1 X: U" T' B6 B            res[mid][mid] = count;
. P! @, g* x4 Q7 {# e        }
        return res;
    }
};

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& }( A6 F5 d9 `, O1 |版权声明：本文为CSDN博主「编程界的谢菲尔德」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
) ]; R2 J1 Y4 h& V原文链接：https://blog.csdn.net/qq_62309585/article/details/126745039

. T/ J& e# @7 w9 w( w) O5 [

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