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刷这几道LeetCode,掌握哈希表的三种类型

时间:2023-09-26 23:22:36浏览次数:44  
标签:map set 数组 nums int 几道 vector 哈希 LeetCode

基础知识

常用代码

  哈希表一共有3种哈希结构,分别是数组、set(集合)、map(映射)

数组

  数组就是把不同的元素映射到不同的地址运用数组创建哈希表,应当遵循以下两个原则:

1.所映射的元素的数值种类不多(比如26个字母)
2.映射关系比较好表达(比如26个字母,就可以用该元素-'a'作为映射)

set(集合)作为哈希表

  数组大小有限,如果题目没有限制数值大小,且数组空间交大,哈希值较少,会容易造成浪费,这个时候我们就可以考虑使用set。
C++一共给set提供了以下三种数据结构,可以按照表中的效率,如果要查找的话,很明显unordered_set的效率更高一点,set和multiset的元素是有序的,区别在于,multiset的元素可以重复:

  以下是set创建插入删除查询遍历的语法,其他两类只需要把set替换成multiset/unordered_set:

#include <set> // 包含头文件

int main() {
    // 创建一个std::set
    std::set<int> mySet;

    // 插入元素
    mySet.insert(10);
    mySet.insert(20);
    mySet.insert(30);

    // 查找元素
    if (mySet.find(20) != mySet.end()) {
        // 元素存在
    }

    // 删除元素
    mySet.erase(10);

    // 遍历元素
    for (const auto& element : mySet) {
        // 使用 element
    }

    return 0;
}

map(映射)作为哈希表

  map不同于set,map的每个元素对应一个value和一个key,能很快查询到的值是key值,C++同样也给map提供了3种数据结构:


,当需要统计一个元素出现的次数时,可以考虑使用map,以下是map的语法规则

  //创建
  std::unordered_map <int,int> map;
  // 遍历当前元素,并在map中寻找是否有匹配的key
   auto iter = map.find(target - nums[i]); 
   if(iter != map.end()) {
       return {iter->second, i};
    }
    // 如果没找到匹配对,就把访问过的元素和下标加入到map中
    map.insert(pair<int, int>(nums[i], i)); 

刷题总结

数组

LeetCode242有效的字母异词位

  思路:把26个字母映射到一个长度为26的数组中,并通过数组的值去判断出现频率,最后遍历return。
  解题犯的错:第一次写吧数组的初始化写错了,真的是太久没有写代码手生了。
  本题很符合哈希表数组的要求,26个字母正好可以通过-'a'对应26个连续的地址,元素不多,映射关系比较好找,具体代码如下:

class Solution {
public:
    bool isAnagram(string s, string t) {
        //int hash[26]=0; 错误的数组初始化
        int hash[26]={0};
        int i=0;
        for(i=0;i<s.size();i++)
        {
            hash[s[i]-'a']++;
        }
        for(i=0;i<t.size();i++)
        {
            hash[t[i]-'a']--;
        }
        for(i=0;i<26;i++)
        if(hash[i]!=0) return false;
        return true;

    }
};

LeetCode383赎金信

  这道题我第一次解用了map,把元素作为key值,把出现的次数作为value,代码很简单,如下:

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        unordered_map<char,int> base;
        for(char a:magazine)
        base[a]++;
        for(char b:ransomNote)
        {
            if(base.find(b)!=base.end()&&base[b]>0)
            base[b]--;
            else
            return false;
        }
        return true;
    }
};

  但这一题明显和上一题很类似,用数组空间复杂度会更低一些,思路还是和上题一样,26个地址对应26个字母,数组的值表示出现的次数,以及用数组一定要记得初始化,代码如下:

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        //这里记得要初始化啊,我刚开始没有初始化一个测试样例就没通过
        int hash[26]={0};
        //这里分出一种情况判断可以省下一部分时间
        if(ransomNote.size()>magazine.size())
        return false;
        for(char a:magazine)
        hash[a-'a']++;
        for(char b:ransomNote)
        {
            if(hash[b-'a']>0)
            hash[b-'a']--;
            else
            return false;
        }
        return true;
    }
};

set

LeetCode349两个数组的交集

  这题的思路就是把nums1中出现过的元素,存放到一个哈希表中,可以是unordered_set,也可以是数组(因为数组元素大小是0<x<=1000),然后通过nums2的查询,把能在哈希表中查询到的元素放入一个unordered_set(不用去重)中,以下是源代码:
两个unordered_set:

class Solution {
public:
    vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        unordered_set<int> result_set;
        unordered_set<int> nums_set(nums1.begin(),nums1.end());
        for(int num:nums2)
        {
            if(nums_set.find(num)!=nums_set.end())
            result_set.insert(num);
        }
        return vector<int>(result_set.begin(),result_set.end());

    }
};

一个数组一个unordered_set:

class Solution {
public:
    vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        //哈希表数组做法
        unordered_set<int> result_set;
        //不要忘记初始化
        int hash[1000]={0};
        for(int i=0;i<nums1.size();i++)
        {
            hash[nums1[i]]=1;
        }
        for(int num:nums2)
        {
            if(hash[num]==1)
            result_set.insert(num);
        }
        return vector<int>(result_set.begin(),result_set.end());
    }
};

LeetCode202快乐数

  思路:首先写一个summ函数,计算不同位数的平方和,本题的关键在于,如果不是快乐数,很有可能陷入无限循环中去,而这时候n可能会重复出现,我们正是利用这一点,创建一个unordered_set,每次计算完去查找有没有重复的数字,如果有重复的说明已经进入循环,直接return false。
  所犯错误:因为本人比较菜,所以写的时候在一些地方卡住了:

1.while里面填什么,刚开始真的晕了好大一会儿,现在写总结文章的时候才觉得,既然可能是无限循环,通过return结束,直接写while(1)不就好了吗?
2.最好不要把函数名和变量名写得一样,我写得一样就报错了
3.最后!!!因为前面的代码太长,所以写到最后容易忘记最关键的一步,重新给n赋值!!!

代码如下:

class Solution {
public:
int summ(int n)
{
    int sum=0;
    while(n)
    {
        sum+=(n%10)*(n%10);
        n=n/10;
    }
    return sum;
}

    bool isHappy(int n) {
        unordered_set<int> result_set={0};
        //某个憨憨在这里想了半天要while什么,返回去发现卡哥写了while(1)
        while(1)
        {
            //我刚开始把函数名也名为sum,结果就报错了,这里函数名和变量名应该不能相同
            int sum=summ(n);
            if(sum==1) 
            return true;
            else if(sum!=1)
            {
                if(result_set.find(sum)!=result_set.end())
                return false;
                else
                result_set.insert(sum);
                //第一次写忘记加了
                n=sum;
            }
        }
    }
};

map

LeetCode1两数之和

  思路:用一层for循环去遍历数组,边遍历边把元素存入到 unordered_map数据类型中,以元素值为key,数组中的下标为value(因为题目要求返回下标),然后去查找map中有没有值为target-nums[i]的值,如果有就返回二者下标,没有就把这个元素存入并继续遍历,具体代码如下:

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        unordered_map<int,int> map;
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
        {
            auto iter=map.find(target-nums[i]);
            if(iter!=map.end())
            return {iter->second,i};
            map.insert(pair<int,int>(nums[i],i));
        }
        return {};
    }
};

LeetCode454四数相加II

  四个数组前两个创建一个unordered_map,用key值记录两数相加之和,用value值记录这个和出现的次数,剩下的思路和上题类似,遍历剩下的两个数组,寻找有没有int target=-(c+d),并把符合条件的key值加给count,具体代码如下:

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        unordered_map<int,int> map;
        int count=0;
        for(int a:nums1)
        {
            for(int b:nums2)
            {
                map[a+b]++;
            }
        }
        for(int c:nums3)
        {
            for(int d:nums4)
            {
                int target=-(c+d);
                if(map.find(target)!=map.end())
                {
                    count+=map[target];
                }
            }
        }
        return count;

    }
};

双指针法

  总所周知,哈希表章节可以不用哈希表(狗头),以下两题思路类似,只是多了一层for循环,因此展开细讲其中一道:

LeetCode15两数之和

LeetCode18四数之和
  看到这道题,本能还是和两数之和一样,想使用哈希法,但是三个数字要去重,实行起来会很麻烦,所以后来听了卡哥的双指针法感觉让人眼前一亮。
  思路:首先对数组进行升序排序,然后让i从第一个遍历到最后一个,设置左右两个指针,分别指向i的后一个和最后一个元素,如果nums[i] (本层循环的最小值)大于0,那么后面的就不用进行。
  用一个while循环来改变左右两个指针,最终返回
  尽管如此,本题的难点依旧在去重操作上,首先是对i的去重,我们判断nums[i]和nums[i-1]是否相等,如果相等的话,这重循环就不用进行了,用continue跳过;
  其次是对left和right的去重,要放到while循环的末尾位置,确保如果符合条件的话,有一组数据已经写入result数组中,本题的源代码如下:

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
        {
            int left=i+1;
            int right=nums.size()-1;
            if(nums[i]>0)
            return result;
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]) continue;
            while(left<right)
            {
                if(nums[i]+nums[left]+nums[right]<0)
                left++;
                //我的天呐,这里第一次少打了一个else就错了,选择语句没有那么简单
                else if(nums[i]+nums[left]+nums[right]>0)
                right--;
                else
                {
                    result.push_back(vector<int>{nums[i],nums[left],nums[right]});
                    left++;
                    right--;
                    //这里我一开始用的是if,但是有很多测试用例通过不了,后来改成while报错,再后来加上了left<right才正确
                    while(nums[left]==nums[left-1]&&left<right) left++;
                    while(nums[right]==nums[right+1]&&left<right) right--;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

  我这里把while和if用错了,这里要注意应该是while而不是if,因为重复值可能不止一个。

总结

  1.这两天时间比较赶,后面可以认真看一下哈希表的有关知识,了解一下哈希表的原理。
  2.要坚持呀要坚持呀!加油!

标签:map,set,数组,nums,int,几道,vector,哈希,LeetCode
From: https://www.cnblogs.com/hellozznx/p/17731550.html

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