LeetCode算法——滑动窗口&矩阵篇

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作者
筋斗云
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1、长度最小的子数组

题目描述:

解法:

        设一个 for 循环来改变指向窗口末尾的指针,再不断抛弃当前窗口内的首元素

        最终确定满足条件的最小长度

class Solution { public:     int minSubArrayLen(int target, vector<int>& nums) {          int n = nums.size(), result = INT_MAX, sum = 0, left = 0;          for(int right = 0; right < n; ++right){             sum += nums[right];             while(sum >= target){                 result = min(result, right - left + 1);                 sum -= nums[left];  // 从 sum 中减去当前 i 指向的数值                 left++;             }         }         return result <= n ? result : 0;     }    };

          当前窗口内的元素和大于目标时,先缩小窗口大小,观测缩小后的窗口内的元素之和是否仍然满足大于目标的条件。以下 while 循环的主要作用是更新窗口起始点

while(sum >= target){     result = min(result, right - left + 1);     sum -= nums[left];  // 从 sum 中减去当前 i 指向的数值     left++; }

2、无重复字符的最长子串

题目描述:

解法:

        建立一个哈希表,将不重复的元素加入表中,继续向后遍历,一旦出现重复元素,删掉哈希表中最左侧的元素,继续移动窗口直至遍历完字符串

class Solution { public:     int lengthOfLongestSubstring(string s) {          unordered_set<char> map;         int left = 0;         int res = 0;          if(s.size() == 0) return 0;                  for(int i = 0; i < s.size(); ++i){              // 遇到重复字符             while(map.find(s[i]) != map.end()){                 map.erase(s[left]);                 left++;             }              res = max(res, i - left + 1);  // 更新长度             map.insert(s[i]);  // 向哈希表中加入该元素         }         return res;     } };

3、有效的数独

题目描述:

解法:

        这题的解法很巧妙,大家可以去看这位老师的题解

        建立3个二维数组 row[9][10]、col[9][10]、box[9][10] 分别对应3*3矩阵块,用模拟哈希表的思想来判断当前数字是否在这3个二维数组中出现过

        为什么 row[9][10] 第二维是10呢?因为数字中包含9,如果设为 row[9][9] 会提醒溢出,[9]的下标最多到8,无法存储数字9

        box[ j/3 + (i/3)*3 ]是最关键的地方,用来判断当前数字位于哪一个3*3矩阵块,原理是:

        原有矩阵为 9*9 ,按照 x轴 可分为0、1、2三个区域,所以 j/3 就可以确定当前数字在0、1、2中的哪一个区域

        同理可根据  i/3 来确定当前数字在 y 轴上的哪一个区域,选定 y轴 上的0、1、2区域后,由于 区域0 后面还有2个区域,同理1、2后面也都各有2个区域,所以使用 (i/3)*3 来确定最终块的位置

        这里是先选定 j 再去细分 i 的,两者可以颠倒过来,即

        box[ i/3 + (j/3)*3 ]

class Solution { public:     bool isValidSudoku(vector<vector<char>>& board) {          // 建立3个类似哈希表的二维数组,分别判断当前数字是否在行、列、box中出现过          int row[9][10] = {0};         int col[9][10] = {0};         int box[9][10] = {0};          for(int i = 0; i < 9; ++i){             for(int j = 0; j < 9; ++j){                 if(board[i][j] == '.') continue;                  // 将board[i][j]中存储的数字字符转换成整数                 int curNum = board[i][j] - '0';                 if(row[i][curNum]) return false;  // 已经在当前行出现过                 if(col[j][curNum]) return false;                 if(box[i/3 + (j/3)*3][curNum]) return false;                  row[i][curNum] = 1;                 col[j][curNum] = 1;                 box[i/3 + (j/3)*3][curNum] = 1;             }         }         return true;     } };

4、螺旋矩阵

题目描述:

解法:

        K神无敌,都说累了

class Solution { public:     vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) {          vector<int> res;          int l = 0, r = matrix[0].size() - 1, t = 0, b = matrix.size() - 1;         while(true){              for(int i = l; i <= r; ++i){                 res.push_back(matrix[t][i]);  // 1、2、3入,5入             }             if(++t > b) break;              for(int i = t; i <= b; ++i){                 res.push_back(matrix[i][r]);   // 6、9入             }             if(l > --r) break;              for(int i = r; i >= l; i--){                 res.push_back(matrix[b][i]);  // 8、7入             }             if (t > --b) break;              for(int i = b; i >= t; i--){                 res.push_back(matrix[i][l]);  // 4入             }             if (++l > r) break;         }         return res;     } };

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