python - leetcode【数据结构-算法】-入门/通关手册

前言：

因为笔者马上要去面试了，正在刷leetcode，同时准备着与leetcode相关的python知识点。所以这里找到了几个github上几个相关的python - leetcode知识点帖子:

算法通关手册（LeetCode）-github

算法通关手册（LeetCode）

算法通关手册电子书地址

作者介绍：

我是一名 iOS / macOS 的开发程序员，另外也是北航软院的一名非全硕士（在读）。曾在大学期间学习过算法知识，并参加过 3 年的 ACM 比赛， 但水平有限，未能取得理想成绩。但是这 3 年的 ACM 经历，给我最大的收获是锻炼了自己的逻辑思维和解决实际问题的能力，这种能力为我今后的工作、学习打下了坚实的基础。

我从 2021 年 03 月 30 日开始每日在 LeetCode 刷题，到 2022 年 06 月 08 日已经刷了 1000+ 道题目，并且完成了 800+ 道题解。努力向着 1000+、1500+、2000+ 道题解前进。

Hello 算法：

Hello 算法官网

• 本项目旨在打造一本开源免费、新手友好的数据结构与算法入门教程。
• 全书采用动画图解，内容清晰易懂、学习曲线平滑，引导初学者探索数据结构与算法的知识地图。
• 源代码可一键运行，帮助读者在练习中提升编程技能，了解算法工作原理和数据结构底层实现。
• 鼓励读者互助学习，提问与评论通常可在两日内得到回复。
  
  

python数据结构和算法 - 中文版

通过python解决算法和数据结构问题

The Algorithms - Python

几个印度小哥，在GitHub上建了一个各种Python算法的新手入门大全，现在标星已经超过2.6万。这个项目主要包括两部分内容：一是各种算法的基本原理讲解，二是各种算法的代码实现。

传送门：https://github.com/TheAlgorithms/Python?tab=readme-ov-file

最后

其实主要就是介绍上面两个和python相关的算法帖子。剩下的自己还找了一些中文python知识点帖子以便刷题自用：

Python学习笔记
【Python 和 LeetCode 】Python 基础｜LeetCode 算法知识点总结 ｜ 刷LeetCode笔记 ｜ 整理中。。。
LeetCode刷题必知的Python知识
Python 必知必会知识点
python基础语法——常量、变量、注释、输入输出和运算符
python教程

刷题思维:

1. 理解题意(经验与知识)，单步运行(测试提供的样例)，抽象化(类似于用公式解决一类题)
2. 编程(对所用语言及API的理解，各种语言的基础知识点)
3. 测试、边界情况：边界输入输出，数组有没有越界，死循环，资源释放
4. 优化：方向（运行很慢的原因是什么？是算法？抽象还是别的什么）

python-leetcode刷题常用语法：

变量定义：

1. 整数（Integer）:

   age = 30
   

2. 浮点数（Float）:

   pi = 3.14
   

3. 字符串（String）:

   empty_string = str()
   empty_string = ""
   name = "Alice"
   

4. 布尔值（Boolean）:

   is_student = True
   

5. 列表（List）:

   empty_list = list()
   empty_list = []
   fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
   

6. 元组（Tuple）:

   empty_tuple = tuple()
   empty_tuple = ()
   coordinates = (10.0, 20.0)
   

7. 字典（Dictionary）:

   empty_dict = dict()
   empty_dict = {}
   person = {"name": "Alice", "age": 30}
   

8. 集合（Set）:

   empty_set = set()
   unique_numbers = {1, 2, 3}
   

9. 空值（None）:

   value = None
   

逻辑与或非和按位与或非异或

在Python中，& 和 | 和^用于按位运算，而不是逻辑运算。要进行逻辑操作，你必须使用 and、or 和 not。

逻辑运算:

• 与 (and):

  a = True
  b = False
  result = a and b  # 结果是False
  

• 或 (or):

  a = True
  b = False
  result = a or b  # 结果是True
  

• 非 (not):

  a = True
  result = not a  # 结果是False
  

按位运算

1. 按位与操作 (&): result = a & b 按位与操作对每一对相应的位执行与操作。

a = 5  # 二进制：0101
b = 3  # 二进制：0011
result = a & b  # 结果是1，二进制：0001
print(result)  # 输出：1

2. 按位或操作 (|) : result = a | b按位或操作对每一对相应的位执行或操作。

a = 5  # 二进制：0101
b = 3  # 二进制：0011
result = a | b  # 结果是7，二进制：0111
print(result)  # 输出：7

3. 按位非操作 (~)：result = ~a 按位非操作对每一个位取反。

a = 5  # 二进制：0101
result = ~a  # 结果是-6，二进制表示为：...11111010（在Python中，按位非会取反并加1）
print(result)  # 输出：-6

4. 按位异或操作 (^)：result = a ^ b按位异或操作对每一对相应的位执行异或操作。

a = 5  # 二进制：0101
b = 3  # 二进制：0011
result = a ^ b  # 结果是6，二进制：0110
print(result)  # 输出：6

基本语法

1. 变量与数据类型
   • 整数、浮点数、字符串、列表、字典、集合、元组等。
2. 列表操作
   • 创建：lst = [1, 2, 3]
   • 添加元素：lst.append(4)
   • 插入元素：lst.insert(1, 10)
   • 删除元素：lst.remove(2) 或 del lst[1]
   • 切片：sublist = lst[1:3]
3. 字典操作
   • 创建：d = {'a': 1, 'b': 2}
   • 添加/更新：d['c'] = 3
   • 删除：del d['a']
   • 遍历：for key, value in d.items():
4. 集合操作
   • 创建：s = {1, 2, 3}
   • 添加：s.add(4)
   • 删除：s.remove(2)
5. 条件与循环
   • 条件：if, elif, else
   • 循环：for, while

常用函数

1. 内置函数
   • len(): 获取长度
   • sum(): 求和
   • max(), min(): 最大值和最小值
   • sorted(): 排序
   • reversed(): 反转
2. 列表推导式

   squares = [x**2 for x in range(10)]
   

3. 枚举与迭代
   • enumerate(): 获取索引和值
   • zip(): 并行迭代
4. 字符串操作
   • 分割：s.split()
   • 拼接：' '.join(lst)
   • 替换：s.replace('a', 'b')
5. 数学与算法
   • math 模块：math.sqrt(), math.factorial()
   • collections 模块：Counter, defaultdict
   • itertools 模块：permutations, combinations
6. 变量交换值：

   x, y = y, x
   

高级语法

1. 变量定义

   # 直接声明变量
   x = 5 
   name = "Alice"
   
   x = None  # 初始声明为None
   x = 10  # 之后再赋值	
   
   name: str = "Alice" 
   age: int = 25
   a, b, c = 1, 2, 3 # 同时声明多个变量
   

2. 函数定义

   def my_function(x):
       return x + 1
   

3. Lambda 表达式

   add = lambda x, y: x + y
   

4. 异常处理

   try:
       # 代码块
   except Exception as e:
       print(e)
   

5. 类与对象

   class MyClass:
       def __init__(self, value):
           self.value = value
   

6. 返回多个类型的值：

   def get_multiple_values():
   	num = 42
    	text = "Hello"
   	lst = [1, 2, 3]
   	return num, text, lst
   
   number, message, list_values = get_multiple_values()
   print(number)       # 输出：42
   print(message)      # 输出："Hello"
   print(list_values)  # 输出：[1, 2, 3]
   

常用循环及判断语句

1. If-Else ： if elif else

   x = 10
   if x > 5:
   	print("x is greater than 5")
   elif x == 5:
   	print("x is 5")
   else:
   	print("x is less than 5")
   

2. For Loop

   # 遍历列表
   numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
   for num in numbers:
   	print(num)
   
   # 遍历字典
   dictionary = {'a': 1, 'b': 2}
   for key, value in dictionary.items():
   	print(f"{key}: {value}")
   
   # 使用 range
   for i in range(5):
   	print(i)
   

3. While Loop

   count = 0
   while count < 5:
   	print(count)
   	count += 1
   

4. 嵌套循环

   matrix = [
   	[1, 2, 3],
   	[4, 5, 6],
   	[7, 8, 9]
   ]
   
   for row in matrix:
   	for value in row:
       	print(value)
   

5. 简洁的if条件表达式

   x = 10
   result = "greater than 5" if x > 5 else "5 or less"
   

6. 生成列表的简洁方式：

   # 创建一个包含1到10的平方的列表
   squares = [x**2 for x in range(1, 11)]
   

7. 使用break和continue

• break：用于提前退出循环。

• continue：跳过当前迭代，继续下一次循环。

  for num in range(10):
  	if num == 5:
      	break  # 提前退出循环
  	if num % 2 == 0:
      	continue  # 跳过偶数
  	print(num)