C++学习——顺序表（六）
文章目录
- 前言
- 一、找到数组的中间位置
- 二、有序数组中的单一元素
- 三、杨辉三角（Ⅱ）
- 四、超过阈值的最小操作数Ⅰ
- 五、找出峰值
- 六、统计已测试设备
- 七、统计和小于目标的下标对数目
- 1.单向遍历法
- 2.双指针法（时间复杂度小）
- 八、计算K置位下标元素的和
- 九、数组能形成多少数对
- 十、求出现两次数字的XOR值
前言
本文为《C++学习》的第篇文章，今天是顺序表的最后一篇总结，通过leetcode来练习顺序表的枚举。
一、找到数组的中间位置
1991.找到数组的中间位置
class Solution {
public:
int findMiddleIndex(vector<int>& nums) {
int totalSum = 0;
for (int num : nums) {
totalSum += num;
}
int leftSum = 0;
for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
int rightSum = totalSum - leftSum - nums[i];
if (leftSum == rightSum) {
return i;
}
leftSum += nums[i];
}
return -1;
}
};
二、有序数组中的单一元素
540.有序数组中的单一元素
class Solution {
public:
int singleNonDuplicate(vector<int>& nums) {
int left = 0; // 初始化左指针为数组的起始位置
int right = nums.size() - 1; // 初始化右指针为数组的末尾位置
while (left < right) { // 当左指针小于右指针时继续循环
int mid = left + (right - left) / 2; // 计算中间位置
// 确保 mid 是偶数，以便进行成对比较
if (mid % 2 == 1) {
mid--; // 如果 mid 是奇数，则将其减 1 变为偶数
}
if (nums[mid] == nums[mid + 1]) { // 检查 mid 和 mid+1 是否相等
left = mid + 2; // 如果相等，说明唯一的元素在右半部分，更新左指针为 mid + 2
} else {
right = mid; // 如果不相等，说明唯一的元素在左半部分或就是 mid，更新右指针为 mid
}
}
return nums[left]; // 返回左指针指向的元素，即为唯一出现一次的元素
}
};
三、杨辉三角（Ⅱ）
119.杨辉三角（Ⅱ）
class Solution {
public:
vector<int> getRow(int rowIndex) {
vector<int> row(rowIndex + 1, 0); // 初始化结果数组，大小为 rowIndex + 1，初始值为 0
row[0] = 1; // 第一行的第一个元素总是 1
for (int i = 1; i <= rowIndex; ++i) { // 从第二行开始构建每一行
for (int j = i; j > 0; --j) { // 从后向前更新当前行的元素
row[j] += row[j - 1]; // 每个元素等于其上方和左上方元素之和
}
}
return row; // 返回构建好的第 rowIndex 行
}
};
四、超过阈值的最小操作数Ⅰ
3065.超过阈值的最小操作数Ⅰ
class Solution {
public:
int minOperations(vector<int>& nums, int k) {
int operations = 0; // 初始化操作次数为 0
for (int num : nums) { // 遍历数组中的每个元素
if (num < k) { // 如果当前元素小于 k
operations++; // 增加操作次数
}
}
return operations; // 返回所需的操作次数
}
};
五、找出峰值
2951.找出峰值
class Solution {
public:
vector<int> findPeaks(vector<int>& mountain) {
vector<int> peaks; // 初始化一个向量来存储峰值的下标
for (int i = 1; i < mountain.size() - 1; ++i) { // 从第二个元素到倒数第二个元素遍历
if (mountain[i] > mountain[i - 1] && mountain[i] > mountain[i + 1]) { // 检查是否为峰值
peaks.push_back(i); // 如果是峰值，记录其下标
}
}
return peaks; // 返回所有峰值的下标
}
};
六、统计已测试设备
2960.统计已测试设备
class Solution {
public:
int countTestedDevices(vector<int>& batteryPercentages) {
int testedDevices = 0; // 初始化已测试设备的计数
for (int i = 0; i < batteryPercentages.size(); ++i) {
if (batteryPercentages[i] > 0) { // 检查当前设备的电池百分比是否大于 0
testedDevices++; // 增加已测试设备的计数
// 减少后续所有设备的电池百分比，确保不会低于 0
for (int j = i + 1; j < batteryPercentages.size(); ++j) {
batteryPercentages[j] = max(0, batteryPercentages[j] - 1);
}
}
}
return testedDevices; // 返回已测试设备的数量
}
};
七、统计和小于目标的下标对数目
2824.统计和小于目标的下标对数目
1.单向遍历法
class Solution {
public:
int countPairs(vector<int>& nums, int target) {
int count = 0; // 初始化满足条件的下标对数量
for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) { // 外层循环遍历每个元素
for (int j = i + 1; j < nums.size(); ++j) { // 内层循环遍历后续元素
if (nums[i] + nums[j] < target) { // 检查当前两个元素之和是否小于目标值
count++; // 如果是，则增加满足条件的下标对数量
}
}
}
return count; // 返回满足条件的下标对数量
}
};
2.双指针法（时间复杂度小）
class Solution {
public:
int countPairs(vector<int>& nums, int target) {
sort(nums.begin(), nums.end()); // 对数组进行排序
int left = 0; // 初始化左指针
int right = nums.size() - 1; // 初始化右指针
int count = 0; // 初始化满足条件的下标对数量
while (left < right) { // 当左指针小于右指针时继续循环
if (nums[left] + nums[right] < target) { // 检查当前左右指针所指元素之和是否小于目标值
count += right - left; // 如果是，则增加满足条件的下标对数量
left++; // 将左指针右移一位
} else {
right--; // 否则，将右指针左移一位
}
}
return count; // 返回满足条件的下标对数量
}
};
八、计算K置位下标元素的和
2859.计算K置位下标元素的和
class Solution {
public:
int sumIndicesWithKSetBits(vector<int>& nums, int k) {
int sum = 0; // 初始化结果和为 0
for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) { // 遍历每个下标
if (__builtin_popcount(i) == k) { // 检查下标的二进制表示中是否有恰好 k 个置位
sum += nums[i]; // 如果是，则将对应的 nums 元素加到结果和中
}
}
return sum; // 返回结果和
}
};
补充： 函数__builtin_popcount(i) == k
是 GCC 编译器提供的一个内置函数，用于计算一个无符号整数的二进制表示中 1 的数量。
手动计算如下：
int popcount(unsigned int x) {
int count = 0;
while (x) {
count += x & 1; // 检查最低位是否为 1
x >>= 1; // 右移一位
}
return count;
}
九、数组能形成多少数对
2341.数组能形成多少数对
哈希表
#include <unordered_map>
class Solution {
public:
vector<int> numberOfPairs(vector<int>& nums) {
unordered_map<int, int> countMap; // 哈希表用于统计每个整数出现的次数
// 统计每个整数出现的次数
for (int num : nums) {
countMap[num]++;
}
int pairs = 0; // 形成的数对数目
int remaining = 0; // 剩余的整数数目
// 遍历哈希表，计算数对和剩余整数的数量
for (const auto& entry : countMap) {
int count = entry.second;
pairs += count / 2; // 可以形成的数对数量
remaining += count % 2; // 剩余的整数数量
}
return {pairs, remaining}; // 返回结果数组
}
};
顺序表
#include <algorithm>
class Solution {
public:
vector<int> numberOfPairs(vector<int>& nums) {
sort(nums.begin(), nums.end()); // 对数组进行排序
int pairs = 0; // 形成的数对数目
int remaining = 0; // 剩余的整数数目
int n = nums.size();
for (int i = 0; i < n; ) {
if (i + 1 < n && nums[i] == nums[i + 1]) { // 检查相邻元素是否相等
pairs++; // 形成一个数对
i += 2; // 跳过这两个元素
} else {
remaining++; // 当前元素计入剩余的整数数量
i++;
}
}
return {pairs, remaining}; // 返回结果数组
}
};
十、求出现两次数字的XOR值
3158.求出现两次数字的XOR值
哈希表
#include<unordered_map>
class Solution {
public:
int duplicateNumbersXOR(vector<int>& nums) {
unordered_map<int, int> countMap; // 哈希表用于统计每个整数出现的次数
// 统计每个整数出现的次数
for (int num : nums) {
countMap[num]++;
}
int xorValue = 0; // 存储出现两次的数字的按位 XOR 值
// 遍历哈希表，计算出现两次的数字的按位 XOR 值
for (const auto& entry : countMap) {
if (entry.second == 2) { // 检查是否出现两次
xorValue ^= entry.first; // 计算按位 XOR 值
}
}
return xorValue; // 返回按位 XOR 值
}
};
顺序表
#include<algorithm>
class Solution {
public:
int duplicateNumbersXOR(vector<int>& nums) {
sort(nums.begin(), nums.end()); // 对数组进行排序
int xorValue = 0; // 存储出现两次的数字的按位 XOR 值
int n = nums.size();
for (int i = 0; i < n; ) {
if (i + 1 < n && nums[i] == nums[i + 1]) { // 检查相邻元素是否相等
xorValue ^= nums[i]; // 将该数字加入按位 XOR 运算中
i += 2; // 跳过这两个元素
} else {
i++;
}
}
return xorValue; // 返回按位 XOR 值
}
};
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