程式設計小白用Python刷LeetCode學習筆記——前100題
程式設計小白用Python刷LeetCode學習筆記
程式設計小白剛學完Python的基本語法，開始試著用Python刷LeetCode，連最簡單的題目都是看答案的，很心酸，不過不管能不能提高程式設計能力，至少可以學點演算法知識吧，希望能堅持。記錄一下答案。
1.兩數之和
給定一個整數陣列和一個目標值，找出陣列中和為目標值的兩個數。
你可以假設每個輸入只對應一種答案，且同樣的元素不能被重複利用。
示例:
給定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
因為 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]
解：
class Solution:
def twoSum(self, nums, target):
"""
:type nums: List[int]
:type target: int
:rtype: List[int]
"""
d = {}
for i, n in enumerate(nums):
m = target - n
if m in d:
return [d[m], i]
else:
d[n] = i
7.反轉整數
給定一個 32 位有符號整數，將整數中的數字進行反轉。
示例 1:
輸入: 123
輸出: 321
示例 2:
輸入: -123
輸出: -321
示例 3:
輸入: 120
輸出: 21
注意:
假設我們的環境只能儲存 32 位有符號整數，其數值範圍是 [−231, 231 − 1]。根據這個假設，如果反轉後的整數溢位，則返回 0。
解：
class Solution:
def reverse(self, x):
"""
:type x: int
:rtype: int
"""
tmp=abs(x)
sum=0
while tmp>0:
sum=sum*10+tmp%10
tmp=tmp//10
if x<0:
sum=-sum
if sum<2**31 and sum>-2**31:
return sum
else:
return 0
9.迴文數
這道題自己嘗試寫了一下，把數字轉換成字串放在列表裡再比較反轉前後兩個列表是否相同，提交後速度確實不快，只擊敗33%左右的答案，看了下別人寫的最優解，速度一下子就提高了很多。非常弱了，但是至少自己嘗試著寫出一個解了，菜鳥暗自開心一下下，雖然題目真的超簡單，其實本科學C的時候就寫過了，然而並沒有記住。
自己寫的解：
class Solution:
def isPalindrome(self, x):
"""
:type x: int
:rtype: bool
"""
strs=list(str(x))
tmp=[]
for value in strs:
tmp.insert(0,value)
return strs==tmp
偷偷看的最優解：
class Solution:
def isPalindrome(self, x):
"""
:type x: int
:rtype: bool
"""
if x<0:
return False
high=1
while x/high>=10:
high*=10
while x//high==x%10:
x=x%high//10
high=high/100
if high<1:
return True
return False
羅馬數字包含以下七種字元: I， V， X， L，C，D 和 M。
字元 數值
I 1
V 5
X 10
L 50
C 100
D 500
M 1000
13.羅馬數字轉整數
例如， 羅馬數字 2 寫做 II ，即為兩個並列的 1。12 寫做 XII ，即為 X + II 。 27 寫做 XXVII, 即為 XX + V + II 。
通常情況下，羅馬數字中小的數字在大的數字的右邊。但也存在特例，例如 4 不寫做 IIII，而是 IV。數字 1 在數字 5 的左邊，所表示的數等於大數 5 減小數 1 得到的數值 4 。同樣地，數字 9 表示為 IX。這個特殊的規則只適用於以下六種情況：
I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左邊，來表示 4 和 9。
X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左邊，來表示 40 和 90。
C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左邊，來表示 400 和 900。
給定一個羅馬數字，將其轉換成整數。輸入確保在 1 到 3999 的範圍內。
示例 1:
輸入: “III”
輸出: 3
示例 2:
輸入: “IV”
輸出: 4
示例 3:
輸入: “IX”
輸出: 9
示例 4:
輸入: “LVIII”
輸出: 58
解釋: L = 50, V= 5, III = 3.
示例 5:
輸入: “MCMXCIV”
輸出: 1994
解釋: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.
解法一：
class Solution:
def romanToInt(self, s):
"""
:type s: str
:rtype: int
"""
rom_map={'I':1,
'V':5,
'X':10,
'L':50,
'C':100,
'D':500,
'M':1000}
last_num=None
result=0
for char in s:
curent_num=rom_map[char]
if last_num is None or last_num>=curent_num:
result+=curent_num
elif last_num<curent_num:
result+=curent_num-2*last_num
last_num=curent_num
return result
解法二：
class Solution(object):
def romanToInt(self, s):
"""
:type s: str
:rtype: int
"""
sum=0
convert={'M': 1000,'D': 500 ,'C': 100,'L': 50,'X': 10,'V': 5,'I': 1}
for i in range(len(s)-1):
#if (s[i]=='I' or s[i]=='X' or s[i]=='C') and convert[s[i]]<convert[s[i+1]]:
if convert[s[i]]<convert[s[i+1]]:
sum=sum-convert[s[i]]
else:
sum=sum+convert[s[i]]
return sum+convert[s[-1]]
14.最長公共字首
編寫一個函式來查詢字串陣列中的最長公共字首。
如果不存在公共字首，返回空字串 “”。
示例 1:
輸入: [“flower”,“flow”,“flight”]
輸出: “fl”
示例 2:
輸入: [“dog”,“racecar”,“car”]
輸出: “”
解釋: 輸入不存在公共字首。
說明:
所有輸入只包含小寫字母 a-z 。
解：
class Solution(object):
def longestCommonPrefix(self, strs):
"""
:type strs: List[str]
:rtype: str
"""
if not strs:
return ''
s1 = min(strs)
s2 = max(strs)
for i,c in enumerate(s1):
if c != s2[i]:
return s1[:i]
return s1
20.有效的括號
給定一個只包括 ‘(’，’)’，’{’，’}’，’[’，’]’ 的字串，判斷字串是否有效。
有效字串需滿足：
左括號必須用相同型別的右括號閉合。
左括號必須以正確的順序閉合。
注意空字串可被認為是有效字串。
示例 1:
輸入: “()”
輸出: true
示例 2:
輸入: “()[]{}”
輸出: true
示例 3:
輸入: “(]”
輸出: false
示例 4:
輸入: “([)]”
輸出: false
示例 5:
輸入: “{[]}”
輸出: true
解：
class Solution:
def isValid(self, s):
"""
:type s: str
:rtype: bool
"""
top_element=''
stack=[]
mapping={')':'(',']':'[','}':'{'}
for char in s:
if char in mapping:
if stack:
top_element=stack.pop()
else:
'#'
if mapping[char]!=top_element:
return False
else:
stack.append(char)
return not stack
21.合併兩個有序連結串列
將兩個有序連結串列合併為一個新的有序連結串列並返回。新連結串列是通過拼接給定的兩個連結串列的所有節點組成的。
示例：
輸入：1->2->4, 1->3->4
輸出：1->1->2->3->4->4
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def mergeTwoLists(self, l1, l2):
"""
:type l1: ListNode
:type l2: ListNode
:rtype: ListNode
"""
if l1==None:
return l2
if l2==None:
return l1
if l1.val<=l2.val:
ret=l1
ret.next = self.mergeTwoLists(l1.next, l2)
else:
ret=l2
ret.next = self.mergeTwoLists(l1, l2.next)
return ret
26.刪除排序陣列中的重複項
給定一個排序陣列，你需要在原地刪除重複出現的元素，使得每個元素只出現一次，返回移除後陣列的新長度。
不要使用額外的陣列空間，你必須在原地修改輸入陣列並在使用 O(1) 額外空間的條件下完成。
示例 1:
給定陣列 nums = [1,1,2],
函式應該返回新的長度 2, 並且原陣列 nums 的前兩個元素被修改為 1, 2。
你不需要考慮陣列中超出新長度後面的元素。
示例 2:
給定 nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4],
函式應該返回新的長度 5, 並且原陣列 nums 的前五個元素被修改為 0, 1, 2, 3, 4。
你不需要考慮陣列中超出新長度後面的元素。
說明:
為什麼返回數值是整數，但輸出的答案是陣列呢?
請注意，輸入陣列是以“引用”方式傳遞的，這意味著在函式裡修改輸入陣列對於呼叫者是可見的。
你可以想象內部操作如下:
// nums 是以“引用”方式傳遞的。也就是說，不對實參做任何拷貝
int len = removeDuplicates(nums);
// 在函式裡修改輸入陣列對於呼叫者是可見的。
// 根據你的函式返回的長度, 它會列印出陣列中該長度範圍內的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
print(nums[i]);
}
解：
class Solution(object):
def removeDuplicates(self, nums):
"""
:type nums: List[int]
:rtype: int
"""
pos=0
this_num=None
for num in nums:
if num!=this_num:
nums[pos]=num
this_num=num
pos+=1
return pos
35.搜尋插入位置
我自己寫的窮舉法：
class Solution:
def searchInsert(self, nums, target):
"""
:type nums: List[int]
:type target: int
:rtype: int
"""
if nums[0]>target:
return 0
if nums[-1]<target:
return len(nums)
for i in range(len(nums)):
if nums[i]==target:
return i
elif nums[i]<target and nums[i+1]>target:
return i+1
一般遇到有序陣列都應該想到用二分法，下面是一個用二分法的遞迴函式：
class Solution:
def searchInsert(self, nums, target):
"""
:type nums: List[int]
:type target: int
:rtype: int
"""
def bs(numlsit, l, r):
while l <= r:
mid = int((l + r) / 2)
if numlsit[mid] == target:
return mid
elif numlsit[mid] < target:
return bs(numlsit, mid+1, r)
else:
return bs(numlsit, l, mid-1)
return l
return bs(nums, 0, len(nums)-1)
53.最大子序和
給定一個整數陣列 nums ，找到一個具有最大和的連續子陣列（子陣列最少包含一個元素），返回其最大和。
示例:
輸入: [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4],
輸出: 6
解釋: 連續子陣列 [4,-1,2,1] 的和最大，為 6。
解：
class Solution:
def maxSubArray(self, nums):
"""
:type nums: List[int]
:rtype: int
"""
sums=0
maxsum=nums[0]
for value in nums:
sums=sums+value
if maxsum<sums:
maxsum=sums
if sums<0:
sums=0
return maxsum
解法二：
class Solution:
def maxSubArray(self, nums):
"""
:type nums: List[int]
:rtype: int
"""
length=len(nums)
for i in range(1,length):
#當前值的大小與前面的值之和比較，若當前值更大，則取當前值，捨棄前面的值之和
subMaxSum=max(nums[i]+nums[i-1],nums[i])
nums[i]=subMaxSum#將當前和最大的賦給nums[i]，新的nums儲存的為和值
return max(nums)
58.最後一個單詞長度
給定一個僅包含大小寫字母和空格 ’ ’ 的字串，返回其最後一個單詞的長度。
如果不存在最後一個單詞，請返回 0 。
說明：一個單詞是指由字母組成，但不包含任何空格的字串。
解：
class Solution:
def lengthOfLastWord(self, s):
"""
:type s: str
:rtype: int
"""
str = ''
count = 0
for i in s[::-1]:
if str != '' and i==' ':
return count
if i != ' ':
count = count+ 1
str = str + i
return count
66.加一
給定一個由整陣列成的非空陣列所表示的非負整數，在該數的基礎上加一。
最高位數字存放在陣列的首位， 陣列中每個元素只儲存一個數字。
你可以假設除了整數 0 之外，這個整數不會以零開頭。
示例 1:
輸入: [1,2,3]
輸出: [1,2,4]
解釋: 輸入陣列表示數字 123。
示例 2:
輸入: [4,3,2,1]
輸出: [4,3,2,2]
解釋: 輸入陣列表示數字 4321。
我自己寫的解法：先把列表還原成數然後加一再換回列表
class Solution:
def plusOne(self, digits):
"""
:type digits: List[int]
:rtype: List[int]
"""
num=0
for value in digits:
num=num*10+value
num=num+1
new_list=[None]*len(str(num))
i=len(str(num))-1
while num>0:
new_list[i]=num%10
num=num//10
i-=1
return new_list
別人的直接解法：
class Solution(object):
def plusOne(self, digits):
"""
:type digits: List[int]
:rtype: List[int]
"""
carry = 1
for i in reversed(range(0, len(digits))):
digit = (digits[i] + carry) % 10
carry = 1 if digit < digits[i] else 0
digits[i] = digit
if carry == 1:
return [1] + digits
return digits
69.x的平方根
實現 int sqrt(int x) 函式。
計算並返回 x 的平方根，其中 x 是非負整數。
由於返回型別是整數，結果只保留整數的部分，小數部分將被捨去。
示例 1:
輸入: 4
輸出: 2
示例 2:
輸入: 8
輸出: 2
說明: 8 的平方根是 2.82842…,
由於返回型別是整數，小數部分將被捨去。
解法一：
我的想法是用牛頓迭代法求：
class Solution:
def mySqrt(self, x):
"""
:type x: int
:rtype: int
"""
y=1
lasty=2
while y-lasty>=1 or lasty-y>=1:
lasty=y
y=(lasty+x/lasty)/2
return int(y)
解法二：二分法
class Solution:
def mySqrt(self, x):
left=0;right=x
while left<right:
mid=int((left+right)/2)
if x<mid**2:
right=mid
else:
left=mid+1
if left>1:
return left-1
else:
return left
70.爬樓梯
假設你正在爬樓梯。需要 n 階你才能到達樓頂。
每次你可以爬 1 或 2 個臺階。你有多少種不同的方法可以爬到樓頂呢？
注意：給定 n 是一個正整數。
示例 1：
輸入： 2
輸出： 2
解釋： 有兩種方法可以爬到樓頂。
- 1 階 + 1 階
- 2 階
示例 2：
輸入： 3
輸出： 3
解釋： 有三種方法可以爬到樓頂。
3. 1 階 + 1 階 + 1 階
4. 1 階 + 2 階
5. 2 階 + 1 階
**注意：**此時相當於求斐波那契數列的第n個數
class Solution(object):
def climbStairs(self, n):
"""
:type n: int
:rtype: int
"""
if n<=2:
return n
a=[0]*(n+1)
a[1]=1
a[2]=2
for i in range(3,n+1):
a[i]=a[i-1]+a[i-2]
return a[n]
88.合併兩個有序陣列
給定兩個有序整數陣列 nums1 和 nums2，將 nums2 合併到 nums1 中，使得 num1 成為一個有序陣列。
說明:
初始化 nums1 和 nums2 的元素數量分別為 m 和 n。
你可以假設 nums1 有足夠的空間（空間大小大於或等於 m + n）來儲存 nums2 中的元素。
示例:
輸入:
nums1 = [1,2,3,0,0,0], m = 3
nums2 = [2,5,6], n = 3
輸出: [1,2,2,3,5,6]
我的解法：
class Solution:
def merge(self, nums1, m, nums2, n):
"""
:type nums1: List[int]
:type m: int
:type nums2: List[int]
:type n: int
:rtype: void Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
"""
num=nums1[:m]+nums2
for i in range(m+n):
value=min(num)
nums1[i]=value
num.remove(value)
別人的解法，我真是想不到。。。
class Solution:
def merge(self, nums1, m, nums2, n):
"""
:type nums1: List[int]
:type m: int
:type nums2: List[int]
:type n: int
:rtype: void Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
"""
while m>0 and n>0:
if nums1[m-1]>=nums2[n-1]:
nums1[m+n-1]=nums1[m-1]
m-=1
else:
nums1[m+n-1]=nums2[n-1]
n-=1
if n>0:
nums1[:n]=nums2[:n]
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