用Swift刷LeetCode（一）

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• 1.兩數之和

給定一個整數陣列 nums 和一個目標值 target，請你在該陣列中找出和為目標值的 兩個 整數。 你可以假設每種輸入只會對應一個答案。但是，你不能重複利用這個陣列中同樣的元素。

思路：雜湊表記錄遍歷過的數字和下標。

// 字典法
func twoSum(_ nums: [Int], _ target: Int) -> [Int] {
    guard nums.count > 1 else {
        fatalError()
    }
    
    var dict = Dictionary<Int, Int>()

    for (i, num) in nums.enumerated() {
        if let lastIndex = dict[target - num] {
            return [lastIndex, i]
        } else {
            dict[num] = i
        }
    }

    fatalError()
}
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• 2.兩數相加

給出兩個 非空 的連結串列用來表示兩個非負的整數。其中，它們各自的位數是按照 逆序 的方式儲存的，並且它們的每個節點只能儲存 一位 數字。 如果，我們將這兩個數相加起來，則會返回一個新的連結串列來表示它們的和。 您可以假設除了數字 0 之外，這兩個數都不會以 0 開頭。

思路：利用進位標識。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     public var val: Int
 *     public var next: ListNode?
 *     public init(_ val: Int) {
 *         self.val = val
 *         self.next = nil
 *     }
 * }
 */
func addTwoNumbers(_ l1: ListNode?, _ l2: ListNode?) -> ListNode? {
    guard l1 != nil else {
        return l2
    }
    
    guard l2 != nil else {
        return l1
    }
    
    var c1 = l1,c2 = l2
    var carry = 0// 進位標識
    let resultListNode: ListNode = ListNode.init(0)// 結果連結串列頭指標
    var currentListNode = resultListNode// 操作指標
    
    repeat {
        var sum: Int = 0// 每次相加的結果
        
        if c1 != nil {
            sum += c1!.val
            c1 = c1!.next
        }
        if c2 != nil {
            sum += c2!.val
            c2 = c2!.next
        }
        sum += carry //加上一輪的進位符
        carry = sum / 10 // 如果超過10，進位識別符號為1；否則0
        
        currentListNode.next = ListNode.init(sum % 10)// 寫進連結串列
        currentListNode = currentListNode.next! //移動操作指標
        
    } while (c1 != nil) || (c2 != nil)

    if (carry == 1) {// 最後可能會進位
        currentListNode.next = ListNode.init(1)
    }

    return resultListNode.next
}
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• 3.無重複字元的最長子串

給定一個字串，請你找出其中不含有重複字元的 最長子串 的長度。

思路：可以使用HashMap來建立字元和其出現位置之間的對映 滑動視窗

func lengthOfLongestSubstring(_ s: String) -> Int {
    guard s.count > 1 else {
        return s.count
    }
    
    var ans: Int = 0,left_index: Int = 0
    // 值記錄鍵上一次的位置
    var dict: Dictionary<Character, Int> = Dictionary<Character, Int>()
    
    var right_index: Int = 0
    
    for char in s {
        if let max_left = dict[char] {
            left_index = (left_index > max_left) ? left_index : max_left
        }
        
        ans = (ans > right_index - left_index + 1) ? ans : (right_index - left_index + 1)
        dict[char] = right_index + 1
        right_index += 1
    }
    
    return ans
}
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• 4.尋找兩個有序陣列的中位數

給定兩個大小為 m 和 n 的有序陣列 nums1 和 nums2。 請你找出這兩個有序陣列的中位數，並且要求演算法的時間複雜度為 O(log(m + n))。 你可以假設 nums1 和 nums2 不會同時為空。

太難了，參考了篇文章。

func findMedianSortedArrays(_ nums1: [Int], _ nums2: [Int]) -> Double {
    var array1 = nums1, array2 = nums2
    var lengthA = array1.count, lengthB = array2.count
    
    if lengthA > lengthB {//保證B的長度大於等於A的長度
        let tempLength = lengthA
        lengthA = lengthB
        lengthB = tempLength
        let tempArray = array1
        array1 = nums2
        array2 = tempArray
    }
    
    var iMin = 0, iMax = lengthA, halfLen = (lengthA + lengthB + 1) / 2
    while iMin <= iMax {
        let i = (iMin + iMax) / 2
        let j = halfLen - i
        if (i < iMax) && (array2[j-1] > array1[i]) {
            iMin += 1
        } else if (i > iMin) && (array1[i-1] > array2[j]) {
            iMax -= 1
        } else {
            var maxLeft = 0
            if i == 0 {
                maxLeft = array2[j-1]
            } else if j == 0 {
                maxLeft = array1[i-1]
            } else {
                maxLeft = array1[i-1] >= array2[j-1] ? array1[i-1] : array2[j-1]
            }
            
            if (lengthA + lengthB) % 2 == 1 {
                return Double(maxLeft)
            }
            
            var minRight: Int = 0
            if i == lengthA {
                minRight = array2[j]
            } else if j == lengthB {
                minRight = array1[i]
            } else {
                minRight = array1[i] < array2[j] ? array1[i] : array2[j]
            }
            return Double(maxLeft + minRight) / 2.0
        }
    }
    
    return 0.0
}
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• 5.最長迴文子串

給定一個字串 s，找到 s 中最長的迴文子串。你可以假設 s 的最大長度為 1000。

思路：動態規劃。

參考最長連續迴文串Swift實現。

dp[i][j] = {
    dp[i-1][j + 1] : s[i] == s[j],
    false          : s[i] != s[j]
}
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  func longestPalindrome(_ s: String) -> String {
    guard s.count > 1 else {
        return s
    }
    
    // 其中dp[i][j]表示字串區間[i, j]是否為迴文串
    var dp: [[Bool]] = Array()
    // 初始化dp
    // 當i = j時，只有一個字元，肯定是迴文串
    for i in 0...s.count - 1 {
        var eachRow:[Bool] = Array()
        for var j in 0...s.count - 1{
            if i == j{
                eachRow.append(true);
            }else{
                eachRow.append(false);
            }
        }
        dp.append(eachRow);
    }
    
    var longest: Int = 1
    var left: Int = 0 // 當前最長子串的首
    var right: Int = 0// 當前最長子串的尾
    var i: Int = 0// 遍歷的首
    var j: Int = 0// 遍歷的尾
    for character_j in s {
        if j == 0 {
            j += 1
            continue
        }
        i = 0
        for character_i in s {
            if character_i == character_j {
                dp[i][j] = dp[i + 1][j - 1] || j - i <= 1
                if dp[i][j] && j - i + 1 > longest{// 如果當前長度大於最新長度就修改
                    longest = j - i + 1
                    left = i
                    right = j
                }
            } else {
                dp[i][j] = false
            }
            i += 1;
            if i >= j{
                break
            }
        }
        j += 1;
    }
    let leftIndex = s.index(s.startIndex, offsetBy: left)
    let rightIndex = s.index(s.startIndex, offsetBy: right)
    return String(s[leftIndex...rightIndex])
}
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• 6.Z 字形變換

將一個給定字串根據給定的行數，以從上往下、從左到右進行 Z 字形排列。

思路：找出數字之間的規律，逐行新增。

規律：兩整列之間方差：d = 2 * numRows - 2 非整列的數字公式：j - 2*i + d

func convert(_ s: String, _ numRows: Int) -> String {
    let len: Int = s.count
    guard (len > numRows) && (numRows > 1) else {
        return s
    }
    
    // 兩整列之間的公差
    let d = 2*numRows - 2
    var resultStr: String = ""
    
    // 處理字串
    for i in 0..<numRows {// 從第一行遍歷到最後一行
        var j = i
        while j < len {
            // 整列的新增
            let char = s[s.index(s.startIndex, offsetBy: j)]
            resultStr.append(char)
            
            // 單列的新增
            if (i != 0) && (i != numRows - 1) && (j - 2*i + d < len) {
                let char = s[s.index(s.startIndex, offsetBy: j - 2*i + d)]
                resultStr.append(char)
            }
        
            j += d
        }
    }
    return resultStr
}
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• 7.整數反轉

給出一個 32 位的有符號整數，你需要將這個整數中每位上的數字進行反轉。

思路：轉化為字串後反轉，再轉回整數。

func reverse(_ x: Int) -> Int {
    var string: String
    var result: Int
    
    if x >= 0 {
        string = String("\(x)".reversed())
        result = Int(string)!
    } else {
        string = String("\(-x)".reversed())
        result = 0 - Int(string)!
    }
    
    // 反轉後整數溢位那麼就返回 0
    if result > INT32_MAX - 1 || result < -INT32_MAX - 1 {
        return 0
    } else {
        return result
    }
}
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• 字串轉換整數（atoi）

請你來實現一個 atoi 函式，使其能將字串轉換成整數。 首先，該函式會根據需要丟棄無用的開頭空格字元，直到尋找到第一個非空格的字元為止。 當我們尋找到的第一個非空字元為正或者負號時，則將該符號與之後面儘可能多的連續數字組合起來，作為該整數的正負號；假如第一個非空字元是數字，則直接將其與之後連續的數字字元組合起來，形成整數。 該字串除了有效的整數部分之後也可能會存在多餘的字元，這些字元可以被忽略，它們對於函式不應該造成影響。 注意：假如該字串中的第一個非空格字元不是一個有效整數字符、字串為空或字串僅包含空白字元時，則你的函式不需要進行轉換。 在任何情況下，若函式不能進行有效的轉換時，請返回 0。

假設我們的環境只能儲存 32 位大小的有符號整數，那麼其數值範圍為 [−231, 231 − 1]。如果數值超過這個範圍，qing返回 INT_MAX (231 − 1) 或 INT_MIN (−231) 。

思路：因為不能進行有效的轉換時，返回0，所以可以設定初始化結果為0。設定個正負識別符號。然後越過前面的空格，檢測第一個非空格字元是不是正負號，改變正負識別符號。最後遍歷後面的數字，處理超數值範圍。如果沒有問題，最後輸出轉化的數字。

func myAtoi(_ str: String) -> Int {
    guard !str.isEmpty else {
        return 0
    }
    
    var index: Int = 0
    var flag: Bool = true// 正數還是負數
    var res: Int = 0// 結果
    
    // 越過前面的空格
    for char in str {
        if char == " " {
            index += 1
        } else {
            break
        }
    }
    
    // 匹配"+"或"-"
    if index < str.count && str[str.index(str.startIndex, offsetBy: index)] == "+" {
        index += 1
    } else if index < str.count && str[str.index(str.startIndex, offsetBy: index)] == "-" {
        index += 1
        flag = false
    }
    
    // 處理數字或非數字
    while index < str.count {
        if (str[str.index(str.startIndex, offsetBy: index)] >= "0" && str[str.index(str.startIndex, offsetBy: index)] <= "9") {// 如果是數字
            let num: String = String(str[str.index(str.startIndex, offsetBy: index)])
            res = res * 10 + Int(num)!
            if (res > INT32_MAX) {
                if flag {
                    return Int(INT32_MAX)
                } else {
                    return Int(-INT32_MAX - 1)
                }
            }
        } else {// 不是數字
            if flag {
                return res
            } else {
                return -res
            }
        }
        index += 1
    }
    
    if flag {
        return res
    } else {
        return -res
    }
}
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• 9.迴文數

判斷一個整數是否是迴文數。迴文數是指正序（從左向右）和倒序（從右向左）讀都是一樣的整數。

思路：轉化為字串，檢測反轉是否相同。

func isPalindrome(_ x: Int) -> Bool {
    var string: String = String()
    if x >= 0 {// 正數
        string = String(x)
        if string == String(string.reversed()) {
            return true
        } else {
            return false
        }
    } else {// 負數
        return false
    }
}
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• 10.正規表示式匹配

給定一個字串 (s) 和一個字元模式 (p)。實現支援 '.' 和 '*' 的正規表示式匹配。

'.' 匹配任意單個字元。 '*' 匹配零個或多個前面的元素。

匹配應該覆蓋整個字串 (s) ，而不是部分字串。

說明: s 可能為空，且只包含從 a-z 的小寫字母。 p 可能為空，且只包含從 a-z 的小寫字母，以及字元 . 和 *

筆者自己想得方法有漏洞，網上的答案沒看懂。