Deep in Algorithm

STL review

Q1

Leetcode Q1 sol(iterator version)

better understand iterator

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<int>::iterator v1, v2;
        for(v1 = nums.begin(); v1 != nums.end(); v1++)
            for(v2 = v1 + 1; v2 != nums.end(); v2++){
                if(*v1 + *v2 == target){
                    int p1 = v1 - nums.begin();
                    int p2 = v2 - nums.begin();
                    return {p1, p2};
                }
            }
        return {};
    }
};

Q3

class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        string::iterator it = s.begin(), it2;
        int sum = 0, res = 0;
        unordered_map<char, bool> m;
        m.clear();
        for(; it != s.end(); it++) {
            for(it2 = it; it2 != s.end(); it2++) {
                if(m.empty() || m.find(*it2) == m.end()) {
                    char c = *it2;
                    m[c] = true;
                    sum ++;
                }
                else {
                    m.clear();
                    break;
                }
            }
            if(sum > res) {
                res = sum;
            }
            sum = 0;
        }
        return res;
    }
};

Optimization:

class Solution
{
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s)
    {
        //s[start,end) 前面包含 后面不包含
        int start(0), end(0), length(0), result(0);
        int sSize = int(s.size());
        unordered_map<char, int> hash;
        while (end < sSize)
        {
            char tmpChar = s[end];
            //仅当s[start,end) 中存在s[end]时更新start
            if (hash.find(tmpChar) != hash.end() && hash[tmpChar] >= start)
            {
                start = hash[tmpChar] + 1;
                length = end - start;
            }
            hash[tmpChar] = end;

            end++;
            length++;
            result = max(result, length);
        }
        return result;
    }
};

Q4

Time complexity: O(m+n)

class Solution {
public:
    double findMedianSortedArrays(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        vector<int> tmp;
        tmp.clear();
        int vSize1 = nums1.size(), vSize2 = nums2.size(), i = 0, j = 0;
        while(i < vSize1 || j < vSize2) {
            //i j 均小于对应的size
            if(i < vSize1 && j < vSize2 && nums1[i] <= nums2[j]) {
                tmp.push_back(nums1[i]);
                i++;
            } else if(i < vSize1 && j < vSize2 && nums1[i] > nums2[j] ){
                tmp.push_back(nums2[j]);
                j++;
            } else if(i == vSize1) {
                tmp.push_back(nums2[j]);
                j++;
            } else if(j == vSize2){
                tmp.push_back(nums1[i]);
                i++;
            }
        }
        double mid = (vSize1 + vSize2)/2;
        if((vSize1 + vSize2)%2 == 0) return ((double)(tmp[(int)mid] + (double)tmp[(int)mid - 1])/2);
        else return (double)(tmp[(vSize1 + vSize2 - 1)/2]);
    }
};

Optimization (Binary Search) :

class Solution {
public:
    int getKthElement(const vector<int>& nums1, const vector<int>& nums2, int k) {
        /* 主要思路：要找到第 k (k>1) 小的元素，那么就取 pivot1 = nums1[k/2-1] 和 pivot2 = nums2[k/2-1] 进行比较
         * 这里的 "/" 表示整除
         * nums1 中小于等于 pivot1 的元素有 nums1[0 .. k/2-2] 共计 k/2-1 个
         * nums2 中小于等于 pivot2 的元素有 nums2[0 .. k/2-2] 共计 k/2-1 个
         * 取 pivot = min(pivot1, pivot2)，两个数组中小于等于 pivot 的元素共计不会超过 (k/2-1) + (k/2-1) <= k-2 个
         * 这样 pivot 本身最大也只能是第 k-1 小的元素
         * 如果 pivot = pivot1，那么 nums1[0 .. k/2-1] 都不可能是第 k 小的元素。把这些元素全部 "删除"，剩下的作为新的 nums1 数组
         * 如果 pivot = pivot2，那么 nums2[0 .. k/2-1] 都不可能是第 k 小的元素。把这些元素全部 "删除"，剩下的作为新的 nums2 数组
         * 由于我们 "删除" 了一些元素（这些元素都比第 k 小的元素要小），因此需要修改 k 的值，减去删除的数的个数
         */

        int m = nums1.size();
        int n = nums2.size();
        int index1 = 0, index2 = 0;

        while (true) {
            // 边界情况
            if (index1 == m) {
                return nums2[index2 + k - 1];
            }
            if (index2 == n) {
                return nums1[index1 + k - 1];
            }
            if (k == 1) {
                return min(nums1[index1], nums2[index2]);
            }

            // 正常情况
            int newIndex1 = min(index1 + k / 2 - 1, m - 1);
            int newIndex2 = min(index2 + k / 2 - 1, n - 1);
            int pivot1 = nums1[newIndex1];
            int pivot2 = nums2[newIndex2];
            if (pivot1 <= pivot2) {
                k -= newIndex1 - index1 + 1;
                index1 = newIndex1 + 1;
            }
            else {
                k -= newIndex2 - index2 + 1;
                index2 = newIndex2 + 1;
            }
        }
    }

    double findMedianSortedArrays(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        int totalLength = nums1.size() + nums2.size();
        if (totalLength % 2 == 1) {
            return getKthElement(nums1, nums2, (totalLength + 1) / 2);
        }
        else {
            return (getKthElement(nums1, nums2, totalLength / 2) + getKthElement(nums1, nums2, totalLength / 2 + 1)) / 2.0;
        }
    }
};

Q6

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {

        if (numRows == 1) return s;

        int sSize = s.size();
        string res;
        res.clear();
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            if(i == 0 || i == numRows - 1){
                for (int j = 0; i + j * (2 * numRows - 2) < sSize; j++) {
                    res.push_back(s[i + j * (2 * numRows - 2)]);
                }
            }
            else {
                int out = i, cnt = 0;
                while (out < sSize) {
                    res.push_back(s[out]);
                    if (cnt % 2 == 0) {
                        out = out + (2 * numRows - 2 * (i + 1));
                    } else {
                        out = out + 2 * i;
                    }
                    cnt++;
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

Q27

双指针

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int slowIndex = 0;
        int vSize = nums.size();
        for(int fastIndex = 0; fastIndex < vSize; fastIndex ++) {
            if(!(nums[fastIndex] == val)) {
                nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
            }
        }
        return slowIndex;
    }
};