leetcode-哈希篇1

leetcode-217

给你一个整数数组 nums 。如果任一值在数组中出现 至少两次 ，返回 true ；如果数组中每个元素互不相同，返回 false 。

示例 1：

输入：nums = [1,2,3,1]

输出：true

解释：

元素 1 在下标 0 和 3 出现。

示例 2：

输入：nums = [1,2,3,4]

输出：false

解释：

所有元素都不同。

示例 3：

输入：nums = [1,1,1,3,3,4,3,2,4,2]

输出：true

思路：直接用map就可以

class Solution {
public:
    bool containsDuplicate(vector<int>& nums) {
        unordered_set<int>us;
        for(auto num : nums){
            if(us.find(num) == us.end()) {
                us.insert(num);
            } else {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
};

leetcode-349

给定两个数组 nums1 和 nums2 ，返回 它们的 

交集

 。输出结果中的每个元素一定是  唯一 的。我们可以  不考虑输出结果的顺序 。

示例 1：

输入：nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出：[2]

示例 2：

输入：nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出：[9,4]
解释：[4,9] 也是可通过的

提示：

• 1 <= nums1.length, nums2.length <= 1000
• 0 <= nums1[i], nums2[i] <= 1000

思路：第一时间想到的是map，但是如果不用map呢，我们是否可以牺牲一点时间复杂度，来换取更少的空间复杂度

没错：使用排序，双指针就可以不用额外空间了

class Solution {
public:
    vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        vector<int>res;
        int i=0, j=0;
        sort(nums1.begin(), nums1.end());
        sort(nums2.begin(), nums2.end());
        while(i<nums1.size() && j<nums2.size()) {
            while(i>0 && i < nums1.size() && nums1[i] == nums1[i-1]) {
                ++i;
            }
            if(i >= nums1.size()) {
                break;
            }
            while(j>0 && j < nums2.size() && nums2[j] == nums2[j-1]) {
                ++j;
            }
            if(j >= nums2.size()) {
                break;
            }
            if(nums1[i] == nums2[j]) {
                res.push_back(nums1[i]);
                ++i, ++j;
            } else if(nums1[i] > nums2[j] ) {
                ++j;
            } else {
                ++i;
            }
        }
        return res;
    }
};

leetcode-128

给定一个未排序的整数数组 nums ，找出数字连续的最长序列（不要求序列元素在原数组中连续）的长度。

请你设计并实现时间复杂度为 O(n) 的算法解决此问题。

示例 1：

输入：nums = [100,4,200,1,3,2]
输出：4
解释：最长数字连续序列是 [1, 2, 3, 4]。它的长度为 4。

示例 2：

输入：nums = [0,3,7,2,5,8,4,6,0,1]
输出：9

提示：

• 0 <= nums.length <= 105
• -109 <= nums[i] <= 109

思路：先遍历一遍，将所有数放在map里

之后遍历数组，找到一个局部最小数curr（即map里没有cuur-1这个key），逮着这个curr一直向大增长，看他能增长到多少长度，每次保存局部最大长度，选最长的

class Solution {
public:
    int longestConsecutive(vector<int>& nums) {
        unordered_set<int>mp;
        int res = 0;
        for(auto num : nums) {
            mp.insert(num);
        }
        for(auto num : mp) {
            if(!mp.count(num-1)) {
                int dis = 1;
                int curr = num;
                while(mp.count(curr+1)) {
                    ++dis;
                    ++curr;
                }
                res = max(res, dis);
            }
        }
        return res;
    }
};

leetcode-290

给定一种规律 pattern 和一个字符串 s ，判断 s 是否遵循相同的规律。

这里的 遵循 指完全匹配，例如， pattern 里的每个字母和字符串 s 中的每个非空单词之间存在着双向连接的对应规律。

示例1:

输入: pattern = "abba", s = "dog cat cat dog"
输出: true

示例 2:

输入:pattern = "abba", s = "dog cat cat fish"
输出: false

示例 3:

输入: pattern = "aaaa", s = "dog cat cat dog"
输出: false

思路：使用两个map，你映射我，我映射你，证明我们两是一样的，负责就不是

class Solution {
public:

    vector<string> Split(string strs) {
        vector<string>res;
        string str = "";
        for(auto s : strs) {
            if(s != ' ') {
                str += s;
            } else {
                res.push_back(str);
                str = "";
            }
        }
        if(str != "") {
            res.push_back(str);
        }
        return res;
    }

    bool wordPattern(string pattern, string s) {
        auto strs = Split(s);
        //cout << pattern.size() << ", " << strs.size() << endl;
        if(pattern.size() != strs.size()) {
            return false;
        }
        map<string, char>mp2;
        map<char, string>mp1;
        for(int i=0; i<pattern.size(); i++) {
            if(mp1.find(pattern[i]) == mp1.end()) {
                if(mp2.find(strs[i]) != mp2.end()) {
                    return false;
                }
                mp2[strs[i]] = pattern[i];
                mp1[pattern[i]] = strs[i];
            } else {
                auto str = mp1[pattern[i]];
                if(mp2[strs[i]] != pattern[i]) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }
};

leetcode-523

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k，请你在数组中找出 不同的 k-diff 数对，并返回不同的 k-diff 数对 的数目。

k-diff 数对定义为一个整数对 (nums[i], nums[j]) ，并满足下述全部条件：

• 0 <= i, j < nums.length
• i != j
• |nums[i] - nums[j]| == k

注意，|val| 表示 val 的绝对值。

示例 1：

输入：nums = [3, 1, 4, 1, 5], k = 2
输出：2
解释：数组中有两个 2-diff 数对, (1, 3) 和 (3, 5)。
尽管数组中有两个 1 ，但我们只应返回不同的数对的数量。

示例 2：

输入：nums = [1, 2, 3, 4, 5], k = 1
输出：4
解释：数组中有四个 1-diff 数对, (1, 2), (2, 3), (3, 4) 和 (4, 5) 。

示例 3：

输入：nums = [1, 3, 1, 5, 4], k = 0
输出：1
解释：数组中只有一个 0-diff 数对，(1, 1) 。

提示：

• 1 <= nums.length <= 104
• -107 <= nums[i] <= 107
• 0 <= k <= 107

思路：将所有的数放在map里，接着遍历这些数，如果一个数curr满足，curr和curr+k都在该map里，则将该数放入结果中，最终看该结果数组多大

class Solution {
public:
    int findPairs(vector<int>& nums, int k) {
        unordered_set<int>visit;
        unordered_set<int>res;
        for(auto num : nums) {
            if(visit.count(num-k)) {
                res.insert(num-k);
            }
            if(visit.count(num+k)) {
                res.insert(num);
            }
            visit.insert(num);
        }
        return res.size();
    }
};

leetcode-205

给定两个字符串 s 和 t ，判断它们是否是同构的。

如果 s 中的字符可以按某种映射关系替换得到 t ，那么这两个字符串是同构的。

每个出现的字符都应当映射到另一个字符，同时不改变字符的顺序。不同字符不能映射到同一个字符上，相同字符只能映射到同一个字符上，字符可以映射到自己本身。

示例 1:

输入：s = "egg", t = "add"
输出：true

示例 2：

输入：s = "foo", t = "bar"
输出：false

示例 3：

输入：s = "paper", t = "title"
输出：true

提示：

• 1 <= s.length <= 5 * 104
• t.length == s.length
• s 和 t 由任意有效的 ASCII 字符组成

思路：和前面290题目差不多，两个map互相映射

class Solution {
public:
    bool isIsomorphic(string s, string t) {
        if(s.size() != t.size()) {
            return false;
        }
        unordered_map<char, char>mp1;
        unordered_map<char, char>mp2;
        for(int i=0; i<s.size(); i++) {
            if(mp1.find(s[i]) == mp1.end() && mp2.find(t[i]) == mp2.end()) {
                mp1[s[i]] = t[i];
                mp2[t[i]] = s[i];
            } else if(mp1.find(s[i]) != mp1.end() && mp2.find(t[i]) != mp2.end()) {
                if(mp1[s[i]] != t[i] || mp2[t[i]] != s[i]) {
                    return false;
                }
            } else {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

leetcode-138

给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

构造这个链表的 深拷贝。 深拷贝应该正好由 n 个 全新 节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点 。

例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。

返回复制链表的头节点。

用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示：

• val：一个表示 Node.val 的整数。
• random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为  null 。

你的代码 只 接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

示例 1：

输入：head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
输出：[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

示例 2：

输入：head = [[1,1],[2,1]]
输出：[[1,1],[2,1]]

示例 3：

输入：head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]

提示：

• 0 <= n <= 1000
• -104 <= Node.val <= 104
• Node.random 为 null 或指向链表中的节点。

思路：这个题目感觉用递归好做些。唯一需要注意的是，需要先复制所有节点本身，再复制随机节点，不然直接复制随机节点，随机节点还没被创建

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* next;
    Node* random;

    Node(int _val) {
        val = _val;
        next = NULL;
        random = NULL;
    }
};
*/

class Solution {
public:
    unordered_map<Node*, Node*> mp;
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        if (!head) {
            return nullptr;
        }
        if (!mp.count(head)) {
            auto newNode = new Node(head->val);
            mp[head] = newNode;
            newNode->next = copyRandomList(head->next);
            newNode->random = copyRandomList(head->random);
        }
        return mp[head];
    }
};