LeetCode 第25、27、28题
LeetCode 第25题：K个一组翻转链表
题目描述
给你链表的头节点head，每k个节点一组进行翻转，请你返回修改后的链表。
k是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。如果节点总数不是k的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。
不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际进行节点交换。
难度：困难
题目链接：25. K 个一组翻转链表 - 力扣（LeetCode）
示例1：
输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2 输出：[2,1,4,3,5]示例2：
输入：head = [1,2,3,4,5], k = 3 输出：[3,2,1,4,5]提示：
- 链表中的节点数目为n
- 1<=k<=n<=5000
- 0<=Node.val<=1000
解题思路
方法一：迭代法： 使用迭代的方式，每次处理k个节点
- 创建虚拟头节点
- 计算链表长度
- 对于每组k个节点：
- 判断剩余节点是否足够k个
- 保存组的前驱和后继
- 翻转k个节点
- 连接翻转后的组
- 返回虚拟头节点的下一个节点
- 时间复杂度：O(n)，其中n是链表的长度
- 空间复杂度：O(1)
/** Definition for singly-linked list. public class ListNode{ public int val; public ListNode next; public ListNode(int val=0,ListNode next=null) { this.val = val; this.next = next; } } **/ public class Solution{ public ListNode ReverseKGroup(ListNode head,int k) { if(head ==null || k==1) return head; //创建虚拟头节点 ListNode dummy = new ListNode(0); dummy.next = head; ListNode prev = dummy; ListNode curr = head; //计算链表长度 int length = 0; while(head!=null) { length++;head=head.next; } //处理每组k个节点 for(int i=0;i<length/k;i++) { //翻转k个节点 for(int j=1;j<k;j++) { ListNode next = curr.next; curr.next = next.next; next.next = prev.next; prev.next = next; } prev = curr; curr = curr.next; } return dummy.next; } }方法二：递归法（利用递归的特性，将问题分解为子问题）
递归思路：
- 基线条件：剩余节点不足k个
- 对于每组k个节点：
- 翻转当前k个节点
- 递归处理后续节点
- 返回新的头节点
public class Solution { public ListNode ReverseKGroup(ListNode haed,int k) { if(head==null || k==1) return head; //检查剩余节点是否足够k个 ListNode curr = head; int count = 0; while(curr!=null && count<k) { curr = curr.next;count++; } //如果不足k个节点，返回原链表 if(count<k) return head; //翻转k个节点 curr=head; ListNode prev = null; ListNode next = null; for(int i=0;i<k;i++) { next = curr.next; curr.next = prev; prev = curr; curr = next; } //递归处理后续节点 head.next = ReverseKGroup(curr,k); return prev; } }
LeetCode 第27题：移除元素
题目描述
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。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。
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。
难度：简单
题目链接：27. 移除元素 - 力扣（LeetCode）
示例1：
输入：nums = [3,2,2,3], val = 3 输出：2, nums = [2,2,_,_] 解释：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。例如，函数返回的新长度为 2 ，而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0]，也会被视作正确答案。示例2：
输入：nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2 输出：5, nums = [0,1,4,0,3,_,_,_] 解释：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。注意这五个元素可为任意顺序。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。提示：
- 0<=nums.length<=100
- 0<=nums[i]<=50
- 0<=val<=100
解题思路
方法一：双指针（快慢指针）
使用快慢指针的方法，慢指针指向当前可以放置元素的位置，快指针用于遍历数组。
- 初始化慢指针slow=0；
- 使用快指针fast遍历数组
- 如果nums[fast]!=val，将元素复制到slow位置
- slow指针前进一位
- 返回slow（新数组的长度）
- 时间复杂度：O（n），其中n是数组的长度
- 空间复杂度：O(1)
public class Solution { public int RemoveRlement(int[] nums,int val) { int slow = 0; for(int fast = 0;fast<nums.Length;fast++) { if(nums[fast]!=val) { nums[slow] = nums[fast]; slow++; } } return slow; } }方法二：双指针（首尾指针）使用首尾指针的方法，当遇到需要移除的元素时，用数组末尾的元素替换它
- 初始化左指针left=0，右指针right=nums.length-1
- 当left<=right时：
- 如果nums[left]==val，用nums[right]替换，right--
- 否则left++；
- 返回left（新数组长度）
public class Solution{ public int RemoveElement(int[] nums,int val) { int left = 0,right = nums.Length-1; while(left<right) { if(nums[left]==val) { nums[left]=nums[right]; right--; }else{ left++; } } return left; } }
LeetCode 第28题 找出字符串中第一个匹配项的下标
题目描述
给你两个字符串haystack和needle，请你在haystack字符串中找出needle字符串的第一个匹配项的下标（下标从0开始）。如果needle不是haystack的一部分，则返回-1。
难度：简单
题目链接：28. 找出字符串中第一个匹配项的下标 - 力扣（LeetCode）
示例1：
输入：haystack = "sadbutsad", needle = "sad" 输出：0 解释："sad" 在下标 0 和 6 处匹配。 第一个匹配项的下标是 0 ，所以返回 0 。示例2：
输入：haystack = "leetcode", needle = "leeto" 输出：-1 解释："leeto" 没有在 "leetcode" 中出现，所以返回 -1 。提示
- 1<=haystack.length，needle.length<=104
- haystack和needle仅由小写英文字符组成
解题思路：
方法一：暴力求解（不做解释）
方法二：KMP算法
- 构建模式串的next数组
- 利用next数组进行匹配
- 主串指针i不回溯
- 模式串指针j根据next数组移动
- 找到匹配或遍历完主串
- 时间复杂度：O（m+n）
- 空间复杂度：O(n)，用于存储next数组
public class Solution { public int StrStr(string haystack,string needle) { if(string.IsNullOrEmpty(needle)) return 0; if(haystack.Length<needle.Length) return -1; //构建next数组 int[] next = BuildNext(needle); //KMP匹配过程 int i=0,j=0; while(i<haystack.Length && j<needle.Length) { if(j==-1 || haystack[i]==needle[j]) i++,j++; else j=next[j]; } return j = needle.Length ? i-j:-1; } private int[] BuildNext(string pattern) { int[] next = new int[pattern.Length]; next[0]=-1; int i=0,j=-1; while(i<pattern.Length-1) { if(j==-1 || pattern[i]==pattern[j]) i++,j++,next[i]=j; else j= next[j]; } return next; } }