代码编织梦想

第三章:哈希表

什么时候想到用哈希法,当我们遇到了要快速判断一个元素是否出现集合里的时候,就要考虑哈希法

leetcode相关题目

​ ● 242.有效的字母异位词

​ ● 349. 两个数组的交集

​ ● 202. 快乐数

​ ● 1. 两数之和

242.有效的字母异位词

  1. 题目描述

    给定两个字符串 *s**t* ,编写一个函数来判断 *t* 是否是 *s* 的字母异位词。

    **注意:**若 *s**t* 中每个字符出现的次数都相同,则称 *s**t* 互为字母异位词。

    示例 1:

    输入: s = "anagram", t = "nagaram"
    输出: true
    
  2. 解题思路

    题目要判断每个字母出现次数,考虑用哈希表实现。由于26个字母是有限的,因此可以用大小为26的数组下标来按顺序映射英文字母。可以创建一个大小为26的数组record,数组下标对应英文字母,数组值对应该字母出现的次数。先统计字符串s的字母组成,遍历s,将s中的字母出现次数写进数组中。再遍历t,t中字母出现的次数要在record数组中减掉。最后检查record数组,若其中元素均为0,则说明两个字符串为字母异位词,否则则说明两个字符串元素组成不同。

  3. 代码实现

    class Solution {
    public:
        bool isAnagram(string s, string t) {
            int record[26]={0};//数组定义加赋初值,给一个0,其他元素自动补0;
            //cout<<record[0]<<endl;
            //将字符串s中的元素映射到record中
            for(int i=0;i<s.size();i++)
            {
                record[s[i]-'a']++;
            }
            //将字符串t中的元素从record中减去
            for(int i=0;i<t.size();i++)
            {
                record[t[i]-'a']--;
            }
            //遍历record中的元素是否为0
            for(int i=0;i<26;i++)
            {
                if(record[i]!=0)
                {
                    return false;
                }
                cout<<record[i]<<endl;
            }
            return true;
    
        }
    };
    
  4. 总结

    数组也是一种哈希表,下标代表key键值,元素值代表value。

    统计英文字母出现次数就可以用哈希表来记录,键值key对应英文字母的排序,value记录字母出现的次数。

    可以用s[i]-'a’将字符的ascii码转换为数组下标。

349. 两个数组的交集

  1. 题目描述

    给定两个数组 nums1nums2 ,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]
    
  2. 解题思路

    题目要求返回交集,元素唯一,不考虑顺序,那么返回的结果可以用无序集合的数据类型的来记录。

    判断交集就是对nums1中数据进行遍历,依次判断元素是否在nums2中也有,如果有,则该元素就放入交集中。由于交集元素唯一,在遍历nums1中重复元素判断是无效的,因而遍历前应当将num1的元素先放入无序集合中进行去重。然后再进行遍历。

  3. 代码实现

    class Solution {
    public:
        vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
            unordered_set<int> result;//存放结果的集合
            unordered_set<int>nums1_set(nums1.begin(),nums1.end());//将数组1中的元素放入集合num1_set中
            //遍历nums2
            for(int num:nums2){
                //如果num2中的元素在nums1—set中出现过,find找不到会返回指向end的迭代器
                if(nums1_set.find(num)!=nums1_set.end())
                {
                    result.insert(num);//找到的话将num插入到result集合中去
                }
            }
            //要求返回vector类型,需要利用set数据构造一个vector返回
            return vector<int>(result.begin(),result.end());
        }
    };
    
  4. 总结

    编程时一定要先看返回值类型。本题的交集结果存储在set中,但是题目要求返回的是vector,最后在给返回值是要将set转化为vector。

    遍历数组时,可以用for :这种写法

    for(int numn:nums)
    

    set的find函数返回的是迭代器,若找到,返回的是指向该元素的迭代器。若未找到,返回的是集合end的迭代器。

202. 快乐数

  1. 题目描述

    编写一个算法来判断一个数 n 是不是快乐数。

    「快乐数」 定义为:

    • 对于一个正整数,每一次将该数替换为它每个位置上的数字的平方和。
    • 然后重复这个过程直到这个数变为 1,也可能是 无限循环 但始终变不到 1。
    • 如果这个过程 结果为 1,那么这个数就是快乐数。

    如果 n快乐数 就返回 true ;不是,则返回 false

  2. 解题思路

    判断这个数是否为快乐数的关键在于替换后的数字是否为1,若为1则是快乐数,若变为之前出现过的非1数,那么这个过程就陷入了无限循环。

  3. 代码实现

    class Solution {
    public:
    //取一个数字各位上的数字平方和
        int getsum(int n)
        {
            int sum=0;
            while(n)
            {
                sum+=(n%10)*(n%10);
                n=n/10;
            }
            return sum;
        }
        bool isHappy(int n) {
            //把每次求得的sum放入set中看是否出现过,若出现过说明进入无线循环
            //若sum等于1说明要返回1了
            unordered_set<int>s1;
            while(1)
            {
                int sum=getsum(n);
                if(s1.find(sum)!=s1.end())//在本次插入前判断
                {
                    return false;
                }
                if (sum==1)
                {
                    return true;
                }
                else
                {
                    s1.insert(sum);//否则将sum值插入set中
                }
                //更新n
                n=sum;
            }
    
        }
    };
    
  4. 总结

    取一个数n各位上的数字平方和,对n%10取模,可以得到最低位的数字,得到以后用n/10舍弃已经处理过的最低位,重复取模过程,处理新的最低位。用while(n)判断退出循环的条件。

    平方和的结果可以存入set中,每次有新的结果就判断是否在set中出现过,若出现过就一定不是快乐数,若结果为1则说明是快乐数,并退出。

1. 两数之和

  1. 题目描述

    给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target,请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那 两个 整数,并返回它们的数组下标。

    你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

    你可以按任意顺序返回答案。

    示例 1:

    输入:nums = [2,7,11,15], target = 9
    输出:[0,1]
    解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,返回 [0, 1] 。
    
  2. 解题思路

    对一个数组遍历,然后判断target-num【i】是否在另一个数组中即可。由于同一元素不能重复出现,所以对num中的重复元素遍历存在无效工作。因而,考虑将num放入set中。但是,由于要求返回的时数组下标,若用set存储就丢失了下标的信息。因而需要将num放入map中,map的第一位用来存num中的不重复数据,第二位用来存对应的下标。

  3. 代码实现

    class Solution {
    public:
        vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
            //答案中不重复出现元素,因而先将nums放入set
            //又由于需要返回的是下标,因而需要将nums放入map
            //遍历nums,同时将其中的元素放入map
            unordered_map<int,int>m1;
            //对nums中元素进行遍历
            for(int i=0;i<nums.size();i++)
            {
               
                unordered_map<int,int>::iterator it=m1.find(target-nums[i]);
                if(it!=m1.end())
                {
                    return {i,(*it).second};
                }
                m1.insert(pair<int,int>(nums[i],i));//为什么插入这一句不能写循环最开始?
                //因为写最开始的话这个元素就把用了两次,i可以用它,target-num也可以是它,但是题目要求一个元素不能用两次。
                cout<<i<<endl;
            }
            return {};
        }
    };
    
  4. 总结

    map中插入元素要先将元素组合成值对,pair,第一位存储数组元素值,第二位存对应索引。

    map查找是按照第一位进行查找的,第一位的值唯一,因而要将数组元素值放在第一位。因为需要查找target的组成。

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