算法笔记|Day6哈希表基础II

算法笔记|Day6哈希表基础II

• ☆☆☆☆☆leetcode 454.四数相加II
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  • 代码
• ☆☆☆☆☆leetcode 383.赎金信
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  • 代码
• ☆☆☆☆☆leetcode 15.三数之和
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  • 代码
• ☆☆☆☆☆leetcode 18.四数之和
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  • 代码

☆☆☆☆☆leetcode 454.四数相加II

题目链接：leetcode 454.四数相加II

题目分析

1.采用哈希map，遍历前两个数组的每个元素并求和存到map中，key来存元素的和sum，value来存出现次数，考虑后两个数组中每个元素的和的相反数是否在map出现过及出现次数；
2.时间复杂度为O(n²)，空间复杂度为O(n²)。

代码

class Solution {
    public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
        int res=0;
        Map<Integer,Integer>map=new HashMap<>();
        for(int i:nums1){
            for(int j:nums2){
                int sum=i+j;
                map.put(sum,map.getOrDefault(sum,0)+1);
            }
        }
        for(int i:nums3){
            for(int j:nums4){
                res+=map.getOrDefault(-i-j,0);
            }
        }
        return res;
    }
}

提示：map.getOrDefault(key, defaultValue) 用于从Map中获取与给定键（key）相关联的值（value），如果Map中包含给定的键，则返回该键对应的值；如果Map中不包含该键，则返回提供的默认值defaultValue。

☆☆☆☆☆leetcode 383.赎金信

题目链接：leetcode 383. 赎金信

题目分析

1.定义一个数组record记录字符串ransomNote里字符出现的次数，并分别减去各个字符在字符串magazine中出现的次数，若record中有元素大于0返回false，否则返回true；
2.时间复杂度O(n) ，空间复杂度O(1)。

代码

class Solution {
    public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
        int record[]=new int[26];
        for(char c:ransomNote.toCharArray()){
            record[c-'a']++;
        }
        for(char c:magazine.toCharArray()){
            record[c-'a']--;
        }
        for(int i:record){
            if(i>0){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

提示：toCharArray() 是 Java 中的一个字符串（String）方法，它用于将字符串转换为字符数组（char array），转换后的字符数组包含了字符串中所有的字符，包括空格和特殊字符，但不包括字符串的结尾标记。

☆☆☆☆☆leetcode 15.三数之和

题目链接：leetcode 15.三数之和

题目分析

1. 本题使用哈希法并不十分合适，因为在去重的操作中有很多细节需要注意较繁琐，故使用双指针法要比哈希法高效一些，首先对数组排序，一层for循环遍历元素，另外两个元素采用双指针法，还需注意此过程中nums[i]、nums[left]、nums[right]三个元素的去重问题；
2. 时间复杂度O(n²) ，空间复杂度O(1)。

代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> result=new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]){
                continue;
            }
            int left=i+1,right=nums.length-1;
            while(left<right){
                int sum=nums[i]+nums[left]+nums[right];
                if(sum>0){
                    right--;                    
                }else if(sum<0){
                    left++;
                }else{
                    result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
                    while(left<right&&nums[right]==nums[right-1]){
                        right--;
                    }
                    while(left<right&&nums[left]==nums[left+1]){
                        left++;
                    }
                    right--;
                    left++;
                }                
            }
        }
        return result;
    }
}

提示：
1.Arrays.sort() 方法用于对数组进行排序；
2.Arrays.asList() 方法是一个静态方法，它可以将一个数组（无论是对象数组还是基本类型数组的包装类数组）转换成一个固定大小的列表（List），且它的大小是固定的，并且列表的任何非结构性修改都会反映到原数组上。由于列表的大小是固定的，不能通过列表的 add 或 remove 方法来添加或删除元素，否则将会抛出 ConcurrentModificationException 异常。

☆☆☆☆☆leetcode 18.四数之和

题目链接：leetcode 18.四数之和

题目分析

1. 本题仍使用双指针法，首先对数组排序，两层for循环遍历元素，另外两个元素采用双指针法，还需注意此过程中nums[i]、nums[j]、nums[left]、nums[right]四个元素的去重问题；
2. 时间复杂度O(n³) ，空间复杂度O(1)。

代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> result=new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            if(i>0&&nums[i-1]==nums[i]){
                continue;
            }
            for(int j=i+1;j<nums.length;j++){
                if(j>i+1&&nums[j-1]==nums[j]){
                    continue;
                }
                int left=j+1,right=nums.length-1;
                while(left<right){
                    long sum=(long)nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right];
                    if(sum>target){
                        right--;
                    }else if(sum<target){
                        left++;
                    }else{
                        result.add(Arrays.asList(nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]));
                        while(left<right&&nums[right]==nums[right-1]){
                            right--;
                        }
                        while(left<right&&nums[left]==nums[left+1]){
                            left++;
                        }
                        right--;
                        left++;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
}

提示：本题数字范围较大，应采用long数据类型。