Thursday, September 3, 2015

Leetcode second round 9/2

today's mission:

45-60

45: Jump GameII
55: Jump GameI
这两个题目最基本的是用DP, Linear 往回看,这样做时间复杂度O(n^2).
Jump GameI 其实这个题目进一步思考,可以利用 greedy 的算法来解,每次跳到一个位置i, 从这个位置出发能到达的最远距离是 i + A[i], 每次我们只要看在这中间是否有某一个位置能跳到最后,有就直接return true就好了,在每一个位置的,如果发现在这个位置能跳的更远,就需要更新最远距离。
class Solution {
public:
    bool canJump(vector<int>& nums) {
        if (nums.size() == 0) return false;
        int canReach = nums[0];
        int start = 0;
        for (; start <= canReach; start++) {
            if (start+ nums[start] +1 >= nums.size()) return true;
            else canReach = max(canReach,nums[start] + start);
        }
        return false;
    }
};
greedy 解法时间复杂度: O(n)

Jump GameII
感觉这个题目做起来还是有点理解费劲啊!
46:permutation I
47:   permutation II
这两个题目感觉没什么好说的,

48. rotate image 🐴🐴🐴
这个又是属于一个数学问题, 旋转矩阵,就是矩阵里的行和列怎么怎么去变换, 唉,真是不想记这些算法步骤,
后来发现其实这个题目很好做的,分为两个步骤:
1. 行列交换,之前觉得行列交换的操作很麻烦,今天突然发现其实很简单啊,行列交换其实就是沿对角线把元素对称交换嘛!🐴🐴🐴
2. 沿列中心线交换就是交换一半就可以了嘛!🐴🐴🐴
所以最后以前觉得很复杂的的程序,两个简短简单通俗易懂的循环就解决~\(≧▽≦)/~啦啦啦, 天啊,我突然发现一个题目越多想想越多做做,会发现很奇妙的简单啊!
class Solution {
public:
    void rotate(vector<vector<int>>& matrix) {
        if (matrix.size() == 0 || matrix[0].size() == 0) return;
        //沿对角线进行交换
        for (int i = 0; i < matrix.size(); i++) {
            for (int j = i+1; j < matrix.size(); j++) {
                int tmp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[j][i];
                matrix[j][i] = tmp;
            }
        }
        //沿列中心线进行交换
        for (int j = 0; j < matrix.size()/2; j++) {
            for (int i = 0; i < matrix.size(); i++) {
                int tmp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[i][matrix.size()-1-j];
                matrix[i][matrix.size()-1-j] = tmp;
            }
        }
    }

};
follow up: 对角线交换元素
follow up: 行中心线交换元素
这种对称问题,找到一半的元素,然后找到需要交换的两个元素之间的坐标对应关系,然后扫描一般的元素,同时进行交换。


49. group anagram
这个题目是要将一堆string 按照anagram的性质分组,判断两个string是不是anagram, 其实有两种判断方法,一种是对string 进行sort,如果两个string 是 anagram的话,那么sort完肯定是相等的, 一种是利用bit vector对两个string里面的char进行统计,一样的字符出现频率,就是anagram的。 这个题目要判断一堆string,肯定是第一种方便啦~第二种需要每次都对所有的string进行check,这样太麻烦,而且效率太低啦
时间复杂度: O(n * k * logk) : k-->string长度。

50. pow(x, n)
这个题目虽然是很简单的recursion的题目,但是面试中感觉出现频率还是很高的。
这个题目做的时候还是要注意下的, 那个n , 可以是正数,也可能是负数, 也可能是0!
所以应该区分来做, 每次做这个题目总是忘记先考虑下n的可能取值。

class Solution {
private:
    double helper(double x, int n) {
        if (n == 0) return 1;
        if (n == 1) return x;
        double half = myPow(x, n/2);
        if (n % 2) {
            return half*half*x;
        }
        return half*half;
    }
public:
    double myPow(double x, int n) {
        if (n >= 0) return helper(x,n);
        if (n < 0) {
            double tmp = helper(x, abs(n));
            return 1.0/tmp;
        }
    }

};

51: N-QueensI
52:    N-QueensII
感觉难点变成了怎么判断对角线是否valid!唉,对自己的数学也是很难过。
这个题目最容易最简单判断valid的方法: 利用一个state数组来存储每一行上存放queen的信息,放到了哪行,只需要对这行之前的行进行判断,因为后面的行还没有放置任何queen,如果想要判断行上的列冲突,只需要判断, state[row] == col? 就是说前面的那几行放置queen的col有没有跟当前行的col相同,如果相同,就返回false,如果想要判断对角线上的冲突,只要判断 行的差的绝对值和列的差的绝对值是否相同, abs(i-row) == abs(state[i] - col), 这种方法比较简单易懂。
N-Queen I和sudoku solver的做法是相似的,利用dfs, 但是不同的是, N-queueI是不需要返回bool值,而sudoku 是需要返回bool 值,这是因为N-queen在每次check完就能立刻保证整个布局是有效的; 而sudoku只能判断当前该元素放好后对当前行列小九格有没有影响,可能之后放值的对之前的有影响,所以需要返回一个bool值来判断整体放值是否y

84.  Largest Rectangle in histogram

这个题目属于一维数组里面难度很大的题目了, 这个题目的思想是: 对每一个bar, 以它为高度求出它能组成的最大的面积,其实这个题目的思想在之前的几个题目里也应用过,利用deque 或者stack, 里面存单调递增或者单调递减的元素的信息,比如:data stream里面 k-size 的window 里面的max value, 就是用一个k-size的deque来模拟窗口,而deque里面存的数是单调递减的; 又比如: Q4 Given an array A[N] of integers, for each index i, find the nearest j from index i, such that A[j] < A[i] and j < i,    print out  A[j]         ( 0 <= i < N ).
Example:
Input:  arr[] = {1, 6, 4, 10, 2, 5}
Output:          {_, 1, 1,  4, 1, 2}就是利用一个stack,里面存的数是单调递增的; 这类问题啊,恩,找通性的话,还是只能说这些问题在对某一个元素进行考虑的时候需要lineat 往回看之前的记录或者之前的值,这个时候能想到的就是利用stack, 此外,如果是k-size window相关的话,需要用到deque。 
从这个方面看的话, 这个题目我们需要求每个Bar能到达的最大面积,我们也是需要往回看的,如果之前的bar比它高,我们是需要累加之前的面积的, 这个时候我们也可以想到用stack来处理往回看的问题, 而这个问题中,stack里面存储的单调递增的序列,因为一旦遇到一个小于top元素的值,那么说明那些高的bar的最大面积可以开始计算了。这就是这个题目的思想,在stack中,我记录了两个信息,一个是该bar构成面积的左边界,以及该bar自身的Indx,  右边界是很好处理的,当遇到一个较小的元素时,这个较小元素其实就是这个bar的右边界。

class Solution {
public:
    int largestRectangleArea(vector<int>& height) {
        if (height.size() == 0) return 0;
        int gmax = 0;
        //add a 0 at the end of height
        height.push_back(0);
        stack<pair<int,int>> buf; // pair: left , index
        for (int i = 0; i < height.size(); i++) {
            while (!buf.empty() && height[i] <= height[buf.top().second]) {
                pair<int, int> tmp = buf.top();
                buf.pop();
                gmax = max(gmax, (i - tmp.first) * height[tmp.second]);
            }
            if (!buf.empty()) buf.push(make_pair(buf.top().second+1,i));
            else buf.push(make_pair(0, i));
        }
        return gmax;
    }
};
85: largest rectangle in 0, 1 matrix
这个题目是按照上个题目的思想来解的,先对这个0,1 matrix对每一列,从上往下做最长1的子序列dp, 然后按照上面题目的做法对每一行进行求最大的面积,其中的最大值就是最后的值。time complexity: O(N^2)
class Solution {  
private:
    int largestArea(vector<char> input) {
        if (input.size() == 0) return 0;
        stack<pair<int,int>> buf;
        input.push_back('0');
        int gmax = 0;
        for (int i = 0; i < input.size(); i++) {
            while (!buf.empty() && input[i] <= input[buf.top().second]) {
                pair<int, int> tmp = buf.top();
                buf.pop();
                gmax = max(gmax, (i-tmp.first)*(input[tmp.second]-'0'));
            }
            if (!buf.empty()) buf.push(make_pair(buf.top().second+1, i));
            else buf.push(make_pair(0, i));
        }
        return gmax;
    }
public:
    int maximalRectangle(vector<vector<char>>& matrix) {
        if (matrix.size() == 0 || matrix[0].size() == 0) return 0;
        for (int i = 0; i < matrix[0].size(); i++) {
            for (int j = 1; j < matrix.size(); j++) {
                if (matrix[j][i] == '1') {
                    matrix[j][i] = matrix[j-1][i] + 1;
                }
            }
        }
        int gmax = 0;
        for (int i = 0; i < matrix.size(); i++) {
            vector<char> tmp = matrix[i];
            gmax = max(gmax, largestArea(tmp));
        }
        return gmax;
    }
};

注意这个题目和另外一道 二维dp 求0,1 matrix里面的最大square的解题思想是不同的!!!
也说明: 不要记题目,要记思想!



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