前言

為什麼要用 Swift 刷 leetcode？因為我有兩個想法，一是學 Swift 並且有機會練練，二是想把 leetcode 刷完。於是，這兩個想法就合二為一了，現在我以基本一天一道的速度在刷。

Swift 適合用來刷 leetcode 嗎？現在做了20多道題，我個人的意見是不適合。可能比純 C 好寫，但沒有主流的語言 java、python 好寫。

首先 Swift 這門語言效率不高，有些演算法拿別的語言過得去，拿 Swift 就會超時（雖然是跟 case 有關係，不過 Swift 效率確實不高）。其次，Swift 有很多麻煩的地方，尤其是字串處理上。它甚至都不能隨機訪問字串裡某個位置的字元……還得先轉成一個字元陣列，也就意味著凡是有字串的題的時間和空間複雜度都不會小於 O(n) 了。還有一些字串相關的 API 會影響效率，如果想讓程式碼簡潔就會超時…… 總之感覺如果是練習演算法，不用考慮這些因素是最好的，從這個角度來說，Swift 並不是最適合刷 leet code 的語言。但當然也是可行的，如果你有興趣，一起來刷吧。

我把我的解法放在了我的 Github上，逐漸更新。另外，Github 上還有一個非常全的題解，我也為它貢獻了一點點程式碼。

每道題的筆記

以下是 1-20 題我寫的簡單題解，卡住的時候可以來看看：

1. Two Sum (Easy) 題解
   很簡單的 hash。一個小技巧是，對於每個數先看和為 target 所需的數是否已經在 dict 裡，如果已經在則直接返回，否則才把自身放進 dict 裡。這樣只需迴圈一次，不用先構建 hash、再遍歷，迴圈兩次。
   時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(n)

2. Add Two Numbers (Medium) 題解
   簡單的單連結串列處理。考慮幾種情況：1. 兩個數位數相等，且最高位不需進位 2. 兩個數位數相等，且最高位需要進位 3. 兩個數位數不相等。
   有些人寫的時候會在結果的頭部先建立一個dummy，val任意，真正的頭結點直接往dummy後面插。最後返回dummy -> next。
   時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(1)

3. Longest Substring Without Repeating Characters (Medium) 題解
   我用的方法是用一個 hash 記錄每個字母出現的index，然後把字串掃一遍。不出現重複時就往 hash 表裡填。出現重複時，從 hash 取出字母出現的 previousIndex，把從當前串開頭至previousIndex的字母都從 hash 中清掉。
   看到一個更好的方法，不需要存字母出現的index，出現重複時直接從當前串開頭至出現重複字母的位置清掉 hash 即可。這種情況下也不需要用Dictionary存 hash，只需用Set即可。
   本來 hash 需要的額外空間很小，但因為 swift 要遍歷字串中的字元必須把字元陣列存出來一份。所以空間複雜度為 O(n)。
   時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(n)

4. Median of Two Sorted Arrays (Hard) 題解
   下面列出了兩個解法，其中 Solution2 是自己想出來的，也過了全部測試資料，但方法非常不簡潔。思路是從兩邊逼近中位數，取兩個數列的中點，可證明總有一個不能滿足第 k 大的條件。然後就調整這個數列。問題在於，有些情況可能會調整過頭。另外，還有這個數列已經到頭、調整不了的情況，此時就需要去調另一個數列。總的來說仍然是 log(m + n) 的，但程式碼非常長，原理也不夠清晰。
   Solution1 參考了別人的題解，每次兩個數列各取 k/2 處，小者在這個位置之前全都截斷。
   為啥 Solution1 就非常簡潔呢？最主要的問題在於，Solution1 是從一側逼近問題的，每次迭代都更靠近答案。Solution2 是從兩側往中間逼近，然而兩個數列並沒有二分查詢那麼好的特性，有可能兩個指標都在答案的同側，還要回頭找。
   另外，Solution1 利用了一個技巧，保證每次迭代時 nums1 都更短，不然交換。可以避免很多對稱的重複程式碼。
   在語言方面，可以看出 swift 裡if(...) {return ...}這種基本都用guard代替。
   時間複雜度：log(m+n) 空間複雜度：O(m+n)

5. Longest palindromic Substring (Medium) 題解
   這個解法是 O(n^2) 的。DP，先搜長度為 1、為 2…… 至 n。之所以寫法很不簡潔，多出了許多臨時變數，完全是 swift 的鍋。謹記 swift 字串的特性，由於每一位字元長度不一定相等，它是不能隨機訪問的。也就是說，如果不存臨時變數，取某一位的字元、取字串的長度、擷取子串，全部都是 n 級別的…… 所以一再超時。
   感覺很坑的是，我之前寫作isPalidromeMatrix[startIndex][endIndex] = ...這樣就會超時，而if (...) {isPalidromeMatrix[startIndex][endIndex] = true}這樣就不會。只不過多賦值了一些 false……
   而且把if isPalidrome改成if isPalidromeMatrix[startIndex][endIndex]，時間會長一倍。感覺資料量稍微一大，swift 效能問題真的挺嚴重。
   時間複雜度：O(n^2) 空間複雜度：O(n^2)
   這個題是有一個 O(n) 的演算法的。首先有暴搜的思路，就是以任何一位為中心往外擴充套件。O(n) 的演算法是在這個基礎上，利用迴文串的特性，存在一個子串那麼中心點兩側對稱，在此基礎上再往外搜即可。具體可見這篇文章

6. ZigZag Conversion (Easy) 題解
   非常簡單的題，唯一的難點就是題目本身描述得不太清楚了。需要自己考慮 row = 1、2 的邊界情況。
   swift 有個stride函式用來處理 for step 的情況。
   時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(n)

7. Reverse Integer (Easy) 題解
   這題本身很簡單，但感覺是道不錯的面試題。可以測試面試者是否考慮各種邊界情況，對溢位有沒有概念。
   測試用例對 swift 給的不對，只能用Int32.max。我是把負數統一歸成正數來計算，這樣判斷溢位的語句可以簡單點。
   時間複雜度：O(lgn) 空間複雜度：O(1)

8. String to Integer (Easy) 題解
   這道題與其說是寫程式碼不如說是寫 case…… 一堆 case，真是一點懶都不能偷呀。
   時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(n)

9. Palindrome Number (Easy) 題解
   很簡單的題，沒給出的條件是負數不算迴文數。有個 case 1000021 一開始做錯了。另外一開始寫了個遞迴，後來發現沒必要……
   時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(1)

10. Regular Expression Matching (Hard) 題解
    評級為 hard，但感覺這題不難…… 就是遞迴一位一位往後讀，遇到 * 就分兩種情況，用盡這個 token 或者下輪接著用這個 token。
    一個問題就是直接遞迴會超時。需要先把正則式處理一下：

    1. aa 合併為 a*
    2. a.b 合併為 .（就是 . 前後所有的 x 全都去掉）。
       時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(n)

11. Container With Most Water (Medium) 題解
    本來想的是搜尋加剪枝，搜以每個點做一端的。最壞情況 O(n^2)，結果最後有兩組資料（就是最壞情況）過不去，超時。
    改成題解裡這樣，從兩邊往中間搜，結果變成 O(n) 了。想改成記憶化搜尋，發現很難。
    搜尋的順序果然還是非常重要！很多東西從後往前搜，從中間往兩邊搜，從兩邊往中間搜，就差得多了……
    時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(1)

12. Integer to Roman (Medium) 題解
    很簡單的遞迴，沒什麼可說的。就是細心一點吧。
    看到有的題解是把 1000、900、500 都存起來，這樣確實快很多，因為不用考慮往左加的情況。另外非遞迴因為不用算 10 次冪可能略快一點。
    時間複雜度：O(lgn) 空間複雜度：O(1)

13. Roman to Integer (Easy) 題解
    很簡單的題，沒啥可說的。分情況討論，簡單遞迴即可（我怎麼這麼喜歡遞迴……）
    看到一個題解的思路挺巧妙，倒著往前掃，比前一位大就往上加，沒前一位大就減掉。算是利用了羅馬數字一個很好的特性吧。
    不過想了想好像沒啥倒過來的必要啊…… 直接從前往後掃也是一樣 O O
    時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(n)

14. Longest Common Prefix (Easy) 題解
    最簡單的字串處理，沒什麼可說的。
    時間複雜度：O(nm) 空間複雜度：O(nm)

15. 3Sum (Medium) 題解
    我用的還是 hash 方法，先找第一個數、再找第二個數…… 去重的方法就是要求三個數的序關係，這樣就不會重了。
    看到一個題解用的是先排序，然後先定第一個數，第二個數左頭，第三個數右頭。然後大了挪小的、小了挪大的…… 這樣。算是另一種思路吧。
    時間複雜度：O(n^2) 空間複雜度：O(n)

16. 3Sum Closest (Medium) 題解
    這時候就用上上一題的排序思路了。先排好序，然後指定第一個數從左往右，第二個為第一個數右邊（剩下區間的最左端），第三個數為最右端。然後小了把左邊的往右挪、大了把右邊的往左挪……
    時間複雜度：O(n^2) 空間複雜度：O(n)

17. Letter Combinations of a Phone Number (Medium) 題解
    懶癌犯了…… 明明一道廣搜的題，又寫成“遞迴”了，僅僅是因為懶得開兩個陣列…… 是不是已經沒得救了 O O
    好吧，後面老實補了一個正常版本。然後發現“遞迴”版本快得多…… 完全想不到任何原因呀，明明“遞迴”版本無謂地構造了一些字尾字串，難道是拷貝陣列很慢？
    時間複雜度：O(3^n) 空間複雜度：O(3^n)

18. 4Sum (Medium) 題解
    在 3Sum 基礎上的延伸，先排序，再迴圈前兩位，後兩位左右夾逼。聽說這樣會超時？然而並沒有，時間還在中位數左右。500多ms
    一些簡單的剪枝，比如夾逼時最小的兩個數都不夠小、最大的兩個數都不夠大，那也就沒必要繼續了。加了這些剪枝，雖然程式碼長了很多很多，但是嗖快嗖快的，只要 52 ms。一下 beats 100% submissions，好有成就感呀。
    時間複雜度：O(n^3) 空間複雜度：O(n)

19. Remove Nth Node From End of List (Easy) 題解
    挺簡單的題，沒什麼可說的。只要兩個指標，第一個指向頭部，第二個指向第 n 個節點；然後把兩個指標同時往後挪，當第二個指標到尾部時，第一個指標指向的就是就是倒數第 n 個節點，把它去了就行了。
    時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(n)

20. Valid Parentheses (Easy) 題解
    大概是棧的最簡單的一道題了。如果是左括號，push；是右括號，pop，如果不匹配返回 false。結束後如果棧空則返回 true，否則返回 false。
    時間複雜度：O(n) 空間複雜度：O(n)