Leetcode学习笔记(6)
阅读原文时间:2023年07月08日阅读:2

给定一个二叉树和一个目标和,判断该树中是否存在根节点到叶子节点的路径,这条路径上所有节点值相加等于目标和。

说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。

示例:

给定如下二叉树,以及目标和 sum = 22,

5

/ \

4   8

/   / \

11  13  4

/  \      \

7    2      1

返回 true, 因为存在目标和为 22 的根节点到叶子节点的路径 5->4->11->2。

我的解答:

最开始的版本是这样的:

/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* struct TreeNode *left;
* struct TreeNode *right;
* };
*/

bool hasPathSum(struct TreeNode* root, int sum){
if(root==NULL&&sum!=0){
return false;
}
if(root==NULL&&sum==0){
return true;
}
return hasPathSum(root->left,sum-root->val)||hasPathSum(root->right,sum-root->val);
}

使用递归和或运算,判断根节点到叶子结点中,是否有一条路径的和为sum对sum做减法,若某一个叶子结点处sum等于0,说明存在和为sum的路径,返回true。但是对于特殊输入值如:root为空树,sum=0的时候,本应该返回false,在上面的判断中却返回true,而这种情况又跟叶子结点判true是相同的,导致了错误。当输入案例为示例时,实际上代码是递归到2的左子树根节点时,才返回的true,因为2是叶子结点,所以其左子树根节点为NULL,从而导致跟特殊输入案例相同,将代码修改为在叶子结点时进行判断即可,修改后的代码如下:

/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* struct TreeNode *left;
* struct TreeNode *right;
* };
*/

bool hasPathSum(struct TreeNode* root, int sum){
if(root==NULL){
return false;
}
if(root->left==NULL&&root->right==NULL){
return sum-root->val==0;
}
return hasPathSum(root->left,sum-root->val)||hasPathSum(root->right,sum-root->val);
}

给定一个非空二叉树, 返回一个由每层节点平均值组成的数组.

示例 1:

输入:

3

/ \

9  20

/  \

15   7

输出: [3, 14.5, 11]

解释:

第0层的平均值是 3,  第1层是 14.5, 第2层是 11. 因此返回 [3, 14.5, 11].

注意:

节点值的范围在32位有符号整数范围内。

我的解答:

层序遍历,使用列表queue是否为空判断结束,每一层的非空节点值存在temp列表里面,当前层的值存在list1列表中,每往下一层,将temp赋给queue,当temp为空的时候,则证明没有新的为空的结点了,结束while循环。

# Definition for a binary tree node.

class TreeNode:

def __init__(self, x):

self.val = x

self.left = None

self.right = None

class Solution:

def averageOfLevels(self, root: TreeNode) -> List\[float\]:  
    result=\[\]  
    if not root:  
        return result  
    queue=\[root\]  
    while len(queue)!=0:  
        list1=\[\]  
        temp=\[\]  
        for i in queue:  
            list1.append(i.val)  
            if i.left:  
                temp.append(i.left)  
            if i.right:  
                temp.append(i.right)  
        result.append(float(sum(list1))/len(list1))  
        queue=temp  
    return result

给你 root1 和 root2 这两棵二叉搜索树。

请你返回一个列表,其中包含 两棵树 中的所有整数并按 升序 排序。.

示例 1:

输入:root1 = [2,1,4], root2 = [1,0,3]

输出:[0,1,1,2,3,4]

示例 2:

输入:root1 = [0,-10,10], root2 = [5,1,7,0,2]

输出:[-10,0,0,1,2,5,7,10]

示例 3:

输入:root1 = [], root2 = [5,1,7,0,2]

输出:[0,1,2,5,7]

示例 4:

输入:root1 = [0,-10,10], root2 = []

输出:[-10,0,10]

示例 5:

输入:root1 = [1,null,8], root2 = [8,1]

输出:[1,1,8,8]

提示:

每棵树最多有 5000 个节点。

每个节点的值在 [-10^5, 10^5] 之间。

我的解答:

我们已知二叉搜索树中序遍历之后的结果是一个升序序列,使用sortin函数对二叉树进行中序遍历,并将结果赋值给列表,两棵二叉树得到的列表都是升序序列,我们使用sort函数对其进行归并排序,返回最后的结果即两棵二叉树中所有整数的升序排列。

# Definition for a binary tree node.

class TreeNode:

def __init__(self, x):

self.val = x

self.left = None

self.right = None

class Solution:
def sortin(self,root:TreeNode,sortlist:List):
if not root:
return None
self.sortin(root.left,sortlist)
sortlist.append(root.val)
self.sortin(root.right,sortlist)
def sort(self,sortlist1,sortlist2):
sortlist=[]
i,j=0,0
while True:
if i==len(sortlist1) or j==len(sortlist2):
break
if sortlist1[i] List[int]:
if not root1 and not root2:
return []
sortlist1=[]
sortlist2=[]
self.sortin(root1,sortlist1)
self.sortin(root2,sortlist2)
return self.sort(sortlist1,sortlist2)

给定一个二叉树,返回它的中序 遍历。

示例:

输入: [1,null,2,3]

1

\

2

/

3

输出: [1,3,2]

进阶: 递归算法很简单,你可以通过迭代算法完成吗?

我的解答:

递归版本:

# Definition for a binary tree node.

class TreeNode:

def __init__(self, x):

self.val = x

self.left = None

self.right = None

class Solution:
def __init__(self):
self.sortlist=[]
def inorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
if not root:
return []
self.inorderTraversal(root.left)
self.sortlist.append(root.val)
self.inorderTraversal(root.right)
return self.sortlist

非递归版本:

# Definition for a binary tree node.

class TreeNode:

def __init__(self, x):

self.val = x

self.left = None

self.right = None

class Solution:
def inorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
stack,res=[],[]
temp=root
while stack or temp:
if temp:
stack.append(temp)
temp=temp.left
else:
temp=stack.pop()
res.append(temp.val)
temp=temp.right
return res

递归版本不再赘述,非递归版本:使用栈来辅助存储根节点,当左子树非空的时候,将左子树根节点入栈,并继续向下重复这一步骤,左子树为空的时候,按照中序遍历的顺序应该输出当前树根节点,此时的根节点在栈顶,弹出根节点并存储在res列表中,判断右子树是否为空,为空则继续弹出栈顶元素,非空则将右子树上的子树结点继续入栈。当栈为空同时结点也为空的时候,代表根节点们全部出栈完毕,同时没有结点入栈,则结束循环。

给定一个二叉搜索树和一个目标结果,如果 BST 中存在两个元素且它们的和等于给定的目标结果,则返回 true。

案例 1:

输入:

5

/ \

3   6

/ \   \

2   4   7

Target = 9

输出: True

案例 2:

输入:

5

/ \

3   6

/ \   \

2   4   7

Target = 28

输出: False

我的解答:

中序遍历二叉搜索树后,得到递增列表,使用双指针法判断是否存在两个元素的和等于给定目标值,left指向列表头,right指向列表尾,当left和right指向的值的和等于目标值时,找到这样的两个元素,返回true,当left和right指向的值的和大于目标值时,令right--,缩小两个元素的和,当left和right指向的值的和小于目标值时,令left++,扩大两个元素的和。若left>=right时,证明没有找到这样的两个元素,退出循环,返回false。

# Definition for a binary tree node.

class TreeNode:

def __init__(self, x):

self.val = x

self.left = None

self.right = None

class Solution:
def inorder(self,root:TreeNode):
if not root:
return []
self.inorder(root.left)
self.inlist.append(root.val)
self.inorder(root.right)
def findTarget(self, root: TreeNode, k: int) -> bool:
self.inlist=[]
self.inorder(root)
left,right=0,len(self.inlist)-1
while leftk:
right-=1
return False

实现 int sqrt(int x) 函数。

计算并返回 x 的平方根,其中 x 是非负整数。

由于返回类型是整数,结果只保留整数的部分,小数部分将被舍去。

示例 1:

输入: 4

输出: 2

示例 2:

输入: 8

输出: 2

说明: 8 的平方根是 2.82842…,

由于返回类型是整数,小数部分将被舍去。

我的解答:

最简单的方式,直接循环进行判断,时间复杂度为O(n):

int mySqrt(int x){
long int i;
if(x==1){
return 1;
}
for(i=1;i<=x/2;i++){ if(i*i<=x&&(i+1)*(i+1)>x){
return i;
}
}
return 0;
}

使用二分查找法:

int mySqrt(int x){
long int i;
if(x==1){
return 1;
}
int low=1,high=x/2+1;
long int mid,val;
while(low<=high){ mid=(low+high)/2; val=mid*mid; if(val==x){ return mid; }else if(val>x){
high=mid-1;
}else{
low=mid+1;
}
}
if(val>x){
return mid-1;
}
return mid;
}

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。

示例 1:

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9

输出: 4

解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4

示例 2:

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2

输出: -1

解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1

提示:

你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。

n 将在 [1, 10000]之间。

nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间。

我的解答:

关键点在于临界条件的判断,多加练习

int search(int* nums, int numsSize, int target){
int low=0,high=numsSize-1;
while(low<=high){ int mid=(low+high)/2; if(nums[mid]==target){ return mid; }else if(nums[mid]>target){
high=mid-1;
}else{
low=mid+1;
}
}
return -1;
}

给你一个排序后的字符列表 letters ,列表中只包含小写英文字母。另给出一个目标字母 target,请你寻找在这一有序列表里比目标字母大的最小字母。

在比较时,字母是依序循环出现的。举个例子:

如果目标字母 target = 'z' 并且字符列表为 letters = ['a', 'b'],则答案返回 'a'

示例:

输入:

letters = ["c", "f", "j"]

target = "a"

输出: "c"

输入:

letters = ["c", "f", "j"]

target = "c"

输出: "f"

输入:

letters = ["c", "f", "j"]

target = "d"

输出: "f"

输入:

letters = ["c", "f", "j"]

target = "g"

输出: "j"

输入:

letters = ["c", "f", "j"]

target = "j"

输出: "c"

输入:

letters = ["c", "f", "j"]

target = "k"

输出: "c"

提示:

letters长度范围在[2, 10000]区间内。

letters 仅由小写字母组成,最少包含两个不同的字母。

目标字母target 是一个小写字母。

我的解答:

经过测试当数组中不不存在这样的字符时,返回数组的第一个字母,顺序遍历代码:

char nextGreatestLetter(char* letters, int lettersSize, char target){
int i;
for(i=0;itarget){
return letters[i];
}
}
return letters[0];
}

二分法查找代码,注意临界判断

char nextGreatestLetter(char* letters, int lettersSize, char target){
int low=0,high=lettersSize-1;
int mid;
while(low=letters[mid]){
low=mid+1;
}else{
high=mid;
}
}
if(letters[low]<=target){
return letters[0];
}else{
return letters[low];
}
}

给定一个排序数组和一个目标值,在数组中找到目标值,并返回其索引。如果目标值不存在于数组中,返回它将会被按顺序插入的位置。

你可以假设数组中无重复元素。

示例 1:

输入: [1,3,5,6], 5

输出: 2

示例 2:

输入: [1,3,5,6], 2

输出: 1

示例 3:

输入: [1,3,5,6], 7

输出: 4

示例 4:

输入: [1,3,5,6], 0

输出: 0

我的解答:

使用二分法,为了避免边界条件出错,可以用二分法的模板,特殊情况时再进行特殊考虑。

模板一:

int searchInsert(int* nums, int numsSize, int target){
int low=0,high=numsSize-1;
int mid;
while(low<=high){ mid=(low+high)/2; if(nums[mid]==target){ return mid; }else if(nums[mid]>target){
high=mid-1;
}else{
low=mid+1;
}
}
return low;
}

模板二:

int searchInsert(int* nums, int numsSize, int target){
int low=0,high=numsSize;
int mid;
while(lowtarget){
high=mid;
}else{
low=mid+1;
}
}
return low;
}

给定一个非空整数数组,除了某个元素只出现一次以外,其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

说明:

你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗?

示例 1:

输入: [2,2,1]

输出: 1

示例 2:

输入: [4,1,2,1,2]

输出: 4

我的解答:

这里用到了一个技巧:异或

异或具有以下几个性质:

1,   交换律 a^b^c等价于a^c^b

2,   任何数与0异或为原数 a^0=a

3,   相同的数异或等于0 a^a=0

所以我们只需要将数组中所有的数异或,就能够得到单独的那个数字

int singleNumber(int* nums, int numsSize){
int i;
int flag=0;
for(i=0;i<numsSize;i++){
flag=flag^nums[i];
}
return flag;
}

一个长度为n-1的递增排序数组中的所有数字都是唯一的,并且每个数字都在范围0~n-1之内。在范围0~n-1内的n个数字中有且只有一个数字不在该数组中,请找出这个数字。

示例 1:

输入: [0,1,3]

输出: 2

示例 2:

输入: [0,1,2,3,4,5,6,7,9]

输出: 8

限制:

1 <= 数组长度 <= 10000

我的解答:

方法一:

因为是递增排序数组数字是0到n-1,只需要将0到n-1的数字相加,再将数组中的数字求和,两者之差则为缺少的那个数字,如果差值为0.证明缺少的数字是n,如输入[0,1],这样的案例,缺少的数字是2。

int missingNumber(int* nums, int numsSize){
int i;
if(nums[0]!=0){
return 0;
}
int sum1=0,sum2=0;
for(i=0;i<numsSize;i++){
sum1+=nums[i];
}
for(i=0;i<nums[numsSize-1]+1;i++){
sum2+=i;
}
if(sum2-sum1==0){
return numsSize;
}else{
return sum2-sum1;
}
}

方法二:

排序数组的搜索问题,应当第一时间想到二分法解决。经过观察可得,如果缺少的数字在数组中值的右边,则num[mid]==mid,令low=mid+1,若缺少的数字在数组中值的左边,则num[mid]!=mid,以此二分判断查找缺少数字的索引并返回。

int missingNumber(int* nums, int numsSize){
int low=0,high=numsSize-1;
while(low<=high){
int mid=(low+high)/2;
if(nums[mid]==mid){
low=mid+1;
}else{
high=mid-1;
}
}
return low;
}