技術乾貨：LeetCode1- 20題詳解

Java架構師公社發表於2020-10-06
LeetCode

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那兩個整數，並返回他們的陣列下標。

你可以假設每種輸入只會對應一個答案。但是，陣列中同一個元素不能使用兩遍。

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]

雜湊表

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        //將尋找 target - x 的值降到O(1)
        Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
        for(int i = 0; i < nums.length; i ++){
            if(map.containsKey(nums[i])) 
                return new int[]{i , map.get(nums[i])};
            else map.put(target - nums[i] , i);
        }        return new int[2];
    }}

時間複雜度：O(N)

空間複雜度：O(N)

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。

示例：

輸入：(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
輸出：7 -> 0 -> 8
原因：342 + 465 = 807
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
    ListNode dummyHead = new ListNode(0);
    ListNode p = l1, q = l2, curr = dummyHead;
    int carry = 0;
    while (p != null || q != null) {
        int x = (p != null) ? p.val : 0;
        int y = (q != null) ? q.val : 0;
        int sum = carry + x + y;
        carry = sum / 10;
        curr.next = new ListNode(sum % 10);
        curr = curr.next;
        if (p != null) p = p.next;
        if (q != null) q = q.next;
    }
    //判斷最後一位進位
    if (carry > 0) {
        curr.next = new ListNode(carry);
    }
    return dummyHead.next;
}

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。

示例 1:

輸入: "abcabcbb"
輸出: 3 解釋: 因為無重複字元的最長子串是 "abc"，所以其長度為 3。

示例 2:

輸入: "bbbbb"
輸出: 1解釋: 因為無重複字元的最長子串是 "b"，所以其長度為 1。

示例 3:

輸入: "pwwkew"
輸出: 3
解釋: 因為無重複字元的最長子串是 "wke"，所以其長度為 3。
     請注意，你的答案必須是 子串 的長度，"pwke" 是一個子序列，不是子串。
    //滑動視窗
	public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        int ans = 0;
        //hash記錄字元和其出現的位置
        Map<Character,Integer> hash = new HashMap<>();
        //i左邊界 j有邊界
        for(int i = 0, j = 0; j < s.length(); j ++){
            //如果發現當前的字元已經出現過，更新最近出現過的字元
            if(hash.containsKey(s.charAt(j))){
                i = Math.max(i , hash.get(s.charAt(j)) + 1);
            }
            //將當前字元加入
            hash.put(s.charAt(j), j);
            //j-i+1 是無重複字串的長度
            ans = Math.max(ans, j - i + 1);
        }
        return ans;
    }

4. 尋找兩個正序陣列的中位數

給定兩個大小為 m 和 n 的正序（從小到大）陣列 nums1 和 nums2。請你找出並返回這兩個正序陣列的中位數。

進階：你能設計一個時間複雜度為 O(log (m+n)) 的演算法解決此問題嗎？

示例 1：

輸入：nums1 = [1,3], nums2 = [2]
輸出：2.00000
解釋：合併陣列 = [1,2,3] ，中位數 2

合併陣列

//O(M + N) 解法
class Solution {
    public double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
        //歸併排序
        int a = nums1.length,b = nums2.length;
        int sum = a + b;
        int[] res = new int[sum];
        int p = 0, q = 0, m = 0;
        while(p < a && q < b){
            if(nums1[p] <= nums2[q]) res[m++] = nums1[p++];
            else res[m++] = nums2[q++];
        }
        while(p < a) res[m++] = nums1[p++];
        while(q < b) res[m++] = nums2[q++];
		//區分個數奇偶性
        if(sum % 2 == 0) return (res[sum / 2 - 1] + res[sum / 2]) / 2.0;
        else return res[sum / 2] * 1.0;
    }
}

二分解法

O(M + N) 的解法參考官方題解：https://leetcode-cn.com/problems/median-of-two-sorted-arrays/solution/xun-zhao-liang-ge-you-xu-shu-zu-de-zhong-wei-s-114/

class Solution {
    public double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
        int length1 = nums1.length, length2 = nums2.length;
        int totalLength = length1 + length2;
        if (totalLength % 2 == 1) {
            int midIndex = totalLength / 2;
            double median = getKthElement(nums1, nums2, midIndex + 1);
            return median;
        } else {
            int midIndex1 = totalLength / 2 - 1, midIndex2 = totalLength / 2;
            double median = (getKthElement(nums1, nums2, midIndex1 + 1) + getKthElement(nums1, nums2, midIndex2 + 1)) / 2.0;
            return median;
        }    }    public int getKthElement(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        /* 主要思路：要找到第 k (k>1) 小的元素，那麼就取 pivot1 = nums1[k/2-1] 和 pivot2 = nums2[k/2-1] 進行比較
         * 這裡的 "/" 表示整除
         * nums1 中小於等於 pivot1 的元素有 nums1[0 .. k/2-2] 共計 k/2-1 個
         * nums2 中小於等於 pivot2 的元素有 nums2[0 .. k/2-2] 共計 k/2-1 個
         * 取 pivot = min(pivot1, pivot2)，兩個陣列中小於等於 pivot 的元素共計不會超過 (k/2-1) + (k/2-1) <= k-2 個
         * 這樣 pivot 本身最大也只能是第 k-1 小的元素
         * 如果 pivot = pivot1，那麼 nums1[0 .. k/2-1] 都不可能是第 k 小的元素。把這些元素全部 "刪除"，剩下的作為新的 nums1 陣列
         * 如果 pivot = pivot2，那麼 nums2[0 .. k/2-1] 都不可能是第 k 小的元素。把這些元素全部 "刪除"，剩下的作為新的 nums2 陣列
         * 由於我們 "刪除" 了一些元素（這些元素都比第 k 小的元素要小），因此需要修改 k 的值，減去刪除的數的個數
         */
        int length1 = nums1.length, length2 = nums2.length;
        int index1 = 0, index2 = 0;
        int kthElement = 0;
        while (true) {
            // 邊界情況
            if (index1 == length1) {
                return nums2[index2 + k - 1];
            }
            if (index2 == length2) {
                return nums1[index1 + k - 1];
            }
            if (k == 1) {
                return Math.min(nums1[index1], nums2[index2]);
            }
            
            // 正常情況
            int half = k / 2;
            int newIndex1 = Math.min(index1 + half, length1) - 1;
            int newIndex2 = Math.min(index2 + half, length2) - 1;
            int pivot1 = nums1[newIndex1], pivot2 = nums2[newIndex2];
            if (pivot1 <= pivot2) {
                k -= (newIndex1 - index1 + 1);
                index1 = newIndex1 + 1;
            } else {
                k -= (newIndex2 - index2 + 1);
                index2 = newIndex2 + 1;
            }
        }
    }
}

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。

示例 1：

輸入: "babad"
輸出: "bab"
注意: "aba" 也是一個有效答案。

暴力列舉

//O(N^3)的解法
class Solution {    public String longestPalindrome(String s) {        int len = s.length();
        if(len < 2) return s;
        int maxLen = 1, begin = 0;
        char[] chs = s.toCharArray();
        //列舉所有長度大於1 的子串
        for(int i = 0; i < len - 1; i ++){
            for(int j = i + 1; j < len; j ++){
                if(j - i  + 1 > maxLen && check(chs, i , j)){
                    maxLen = j - i + 1;
                    begin = i;                }            }        }        return s.substring(begin, begin + maxLen);
    }    //檢查是否是迴文    boolean check(char[] chs, int i , int j){
        while(i < j){
            if(chs[i] != chs[j]) return false;
            i ++; j --;
        }
        return true;
    }
}

動態規劃

dp[i][j] = (s[i] == s[j]) and dp[i + 1][j - 1]

class Solution {
    public String longestPalindrome(String s) {
        int len = s.length();
        if( len < 2) return s;
        int maxLen = 1, begin = 0;
        boolean[][] f = new boolean[len][len];
        char[] chs = s.toCharArray();
        for(int i = 0; i < len; i ++) f[i][i] = true;
        for(int j = 1; j < len; j ++){
            for(int i = 0; i < j; i ++){
                if(chs[i] != chs[j]) f[i][j] = false;
                else{
                    //j - i < 3意味著f[i + 1][j - 1]不構成區間，一定是迴文
                    if(j - i < 3) f[i][j] = true;
                    else f[i][j] = f[i + 1][j - 1];
                }
                if(f[i][j] && j - i + 1 > maxLen){
                    maxLen = j - i + 1;
                    begin = i;
                }
            }
        }
        return s.substring(begin , begin + maxLen);
    }
}

中心擴散

列舉可能出現迴文子串的中心位置，從中心位置儘可能擴散出去，得到迴文串。

class Solution {
    public String longestPalindrome(String s) {
        int len = s.length();
        if(len < 2) return s;
        int maxLen = 1;
        String res = s.substring(0 , 1);
        //列舉每個可能作為中心位置的索引
        for(int i = 0; i < len - 1; i ++){
            //適應奇數情況，中心是一個字元
            String oddStr = centerSpread(s , i , i);
            //適應偶數情況，中心是一段間隙
            String evenStr = centerSpread(s, i , i + 1);
            String maxLenStr = oddStr.length() > evenStr.length() ? oddStr: evenStr;            if(maxLenStr.length() > maxLen){
                maxLen = maxLenStr.length();                res = maxLenStr;            }        }        return res;
    }	//得到l，r間隙為中心位置的迴文串    String centerSpread(String s, int l, int r){
        int len = s.length();
        int i = l, j  = r;
        while(i >= 0 && j < len){
            if(s.charAt(i) == s.charAt(j)){
                i --;j ++;            }else break;
        }        return s.substring(i + 1, j);
    }}

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。

比如輸入字串為 "LEETCODEISHIRING" 行數為 3 時，排列如下：

L   C   I   R
E T O E S I I GE   D   H   N

之後，你的輸出需要從左往右逐行讀取，產生出一個新的字串，比如："LCIRETOESIIGEDHN"。

請你實現這個將字串進行指定行數變換的函式：

string convert(string s, int numRows);

示例 1:

輸入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 3
輸出: "LCIRETOESIIGEDHN"

示例 2:

輸入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 4
輸出: "LDREOEIIECIHNTSG"
解釋:
L     D     R
E   O E   I IE C   I H   NT     S     G

找規律

class Solution {
    public String convert(String s , int n){
        if( n == 1) return s;
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        for(int i = 0; i < n; i++){
            if( i == 0 || i == n - 1){
                for(int j = i;j < s.length();j += 2 * (n - 1)) 
                    res.append(s.charAt(j));            }else{
                for(int j = i, k = 2 * (n - 1) - i;
                    j < s.length() || k < s.length();                    j += 2 * (n - 1), k += 2 * (n - 1)){
                    if(j < s.length()) res.append(s.charAt(j));
                    if(k < s.length()) res.append(s.charAt(k));
                }            }        }        return res.toString();
    }}class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        if(numRows < 2) return s;
        List<StringBuilder> rows = new ArrayList<StringBuilder>();
        for(int i = 0; i < numRows; i++) rows.add(new StringBuilder());
        int i = 0, flag = -1;
        for(char c : s.toCharArray()) {
            rows.get(i).append(c);
            //到頂了
            if(i == 0 || i == numRows -1) flag = - flag; 
            i += flag;
        }
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        for(StringBuilder row : rows) res.append(row);
        return res.toString();
    }
}

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。

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得下 32 位的有符號整數，則其數值範圍為 [−231, 231 − 1]。請根據這個假設，如果反轉後整數溢位那麼就返回 0。

class Solution {
    public int reverse(int x) {
        int rev = 0;
        while(x != 0){
            int pop = x % 10;
            x /= 10;
            //邊界溢位判斷
            if (rev > Integer.MAX_VALUE / 10 || 
                (rev == Integer.MAX_VALUE / 10 && pop > 7)) return 0;
            if (rev < Integer.MIN_VALUE / 10 || 
                (rev == Integer.MIN_VALUE / 10 && pop < -8))return 0;
            rev = rev * 10 + pop;  
        }        return rev;
    }}

8. 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。接下來的轉化規則如下：

  • 如果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字元組合起來，形成一個有符號整數。
  • 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，形成一個整數。
  • 該字串在有效的整數部分之後也可能會存在多餘的字元，那麼這些字元可以被忽略，它們對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，即無法進行有效轉換。

在任何情況下，若函式不能進行有效的轉換時，請返回 0 。

提示：

  • 本題中的空白字元只包括空格字元 ' ' 。
  • 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，請返回 INT_MAX (231 − 1) 或 INT_MIN (−231) 。

示例 1:

輸入: "42"
輸出: 42

示例 2:

輸入: "   -42"
輸出: -42解釋: 第一個非空白字元為 '-', 它是一個負號。
     我們儘可能將負號與後面所有連續出現的數字組合起來，最後得到 -42 。

示例 3:

輸入: "4193 with words"
輸出: 4193解釋: 轉換截止於數字 '3' ，因為它的下一個字元不為數字。

示例 4:

輸入: "words and 987"
輸出: 0解釋: 第一個非空字元是 'w', 但它不是數字或正、負號。
     因此無法執行有效的轉換。

示例 5:

輸入: "-91283472332"
輸出: -2147483648
解釋: 數字 "-91283472332" 超過 32 位有符號整數範圍。 
     因此返回 INT_MIN (−231) 。
public int myAtoi(String str) {    if(str == null || str.length() == 0) return 0;
    int k = 0;
    boolean isNeg = false;
    while(k < str.length() && str.charAt(k) == ' ') k++; //跳過開頭的空格
    if(k == str.length()) return 0; // 字串本身為 ' '的情況
    long res = 0;
    char c = str.charAt(k); //判斷 第一位是否為 + -
    if(c == '-'){
        isNeg = true;
        k++;    }else if( c == '+'){
        k++;    }    //計算數字
    while(k < str.length() && str.charAt(k) >= '0' && str.charAt(k) <= '9'){ 
        res = res *  10 + str.charAt(k++) -'0';
        //這裡需要終止，因為再加可能會溢位
        if(res > Integer.MAX_VALUE || res < Integer.MIN_VALUE)  break;
    }    if(isNeg) res = res * -1;
    if(res < Integer.MIN_VALUE) return Integer.MIN_VALUE;
    if(res > Integer.MAX_VALUE) return Integer.MAX_VALUE;
    return (int)res;
}

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。

示例 1:

輸入: 121
輸出: true

示例 2:

輸入: -121
輸出: false
解釋: 從左向右讀, 為 -121 。 從右向左讀, 為 121- 。因此它不是一個迴文數。

示例 3:

輸入: 10
輸出: false
解釋: 從右向左讀, 為 01 。因此它不是一個迴文數。

進階:

你能不將整數轉為字串來解決這個問題嗎？

class Solution {
    public boolean isPalindrome(int x) {
        if( x < 0) return false;
        int num = x , temp = 0;
        while(num != 0){
            int c = num % 10;
            num /= 10;
            temp = temp * 10 + c;
        }        return x  ==  temp;      
    }}

10. 正規表示式匹配

給你一個字串 s 和一個字元規律 p，請你來實現一個支援 '.' 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那一個元素

所謂匹配，是要涵蓋 整個 字串 s的，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 *。

示例 1:

輸入:
s = "aa"
p = "a"
輸出: false
解釋: "a" 無法匹配 "aa" 整個字串。

示例 2:

輸入:
s = "aa"p = "a*"
輸出: true
解釋: 因為 '*' 代表可以匹配零個或多個前面的那一個元素, 在這裡前面的元素就是 'a'。因此，字串 "aa" 可被視為 'a' 重複了一次。
class Solution {    public boolean isMatch(String s, String p) {        boolean table[][] = new boolean[s.length() + 1][p.length() + 1];
        table[0][0] = true;
        for (int col=1; col<table[0].length; col++) {
            char ch = p.charAt(col-1);
            if (col > 1) {
                if (ch == '*') {
                    table[0][col] = table[0][col-2]; 
                } else {
                    table[0][col] = false;
                }
            } else {
                if (ch == '*') {
                    table[0][col] = true;
                }            }        }        for (int row=1; row<table.length; row++) {
            char ch1 = s.charAt(row-1);
            for (int col=1; col<table[row].length; col++) {
                char ch2 = p.charAt(col-1);
                if (ch1==ch2 || ch2 == '.') {
                    table[row][col] = table[row-1][col-1];
                } else if (ch2 == '*') {
                    if(col > 1) {
                        if (table[row][col-2]) {
                            table[row][col] = true; // * 前面的字元出現0次
                        } else {
                            char prev = p.charAt(col-2);
                            if (prev== ch1 || prev == '.') {
                                table[row][col] = table[row - 1][col]; // * 前面的字元出現多次
                            }                        }                    }                }            }        }        boolean lastRow[] = table[table.length-1];
        return lastRow[lastRow.length-1];
    }}class Solution {    static boolean[][] dp;
    static int n,m;    public static boolean isMatch(String s, String p){        char[] ss = s.toCharArray();
        char[] ps = p.toCharArray();
        n = ss.length;        m = ps.length;        dp = new boolean[n + 1][m + 1];
        dp[n][m] = true;
        return dp(0,0,ss,ps);    }    private static boolean dp(int i, int j, char[] ss, char[] ps){
        if (dp[i][j]){
            return dp[i][j];
        }        // 模式串匹配完成，判斷是否匹配完字串        if (j == m){            return dp[i][j] = i == n;
        }        // 出現兩個串字元相同或者模式串為'.'時則為true        boolean firstMatch = i < n && (ss[i] == ps[j] || ps[j] == '.');
        boolean ans;
        if (j + 1 < m && ps[j + 1] == '*'){
            // j + 2意味著 *號和之前的一個元素沒有被匹配到則跳過
            ans = dp(i,j + 2, ss, ps) || firstMatch && dp(i + 1, j, ss, ps);
        }else {
            ans = firstMatch && dp(i + 1, j + 1, ss, ps);
        }
        return dp[i][j] = ans;
    }
}

11. 盛最多水的容器

給你 n 個非負整數 a1，a2，...，an，每個數代表座標中的一個點 (i, ai) 。在座標內畫 n 條垂直線，垂直線 i 的兩個端點分別為 (i, ai) 和 (i, 0)。找出其中的兩條線，使得它們與 x 軸共同構成的容器可以容納最多的水。

說明：你不能傾斜容器，且 n 的值至少為 2。

技術乾貨：LeetCode1- 20題詳解

 

圖中垂直線代表輸入陣列 [1,8,6,2,5,4,8,3,7]。在此情況下，容器能夠容納水（表示為藍色部分）的最大值為 49。

示例：

輸入：[1,8,6,2,5,4,8,3,7]
輸出：49
//雙指標public int maxArea(int[] h) {
    int l = 0, r = h.length - 1;
    int ans = 0;
    while( l < r ){
        // 面積取決於短的高度
        int area = Math.min(h[l] , h[r]) * (r - l);
        ans = Math.max(ans, area);        //移動短的那端
        if(h[l] <= h[r]) l ++;
        else r --;
    }    return ans;
}

12. 整數轉羅馬數字

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

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。

給定一個整數，將其轉為羅馬數字。輸入確保在 1 到 3999 的範圍內。

貪心演算法

    public String intToRoman(int num) {
        int[] values = {1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1};
        String[] reps = {"M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"};
        StringBuilder res = new StringBuilder();        for(int i = 0; i < 13; i ++){
            //儘量使用大面值的數
            while(num >= values[i]){
                num -= values[i];
                res.append(reps[i]);            }        }        return res.toString();
    }

13. 羅馬數字轉整數

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
    public int romanToInt(String s) {
        Map<Character, Integer> m = new HashMap<>();
        m.put('M', 1000);
        m.put('D', 500); 
        m.put('C', 100); 
        m.put('L', 50);
        m.put('X', 10); 
        m.put('V', 5); 
        m.put('I', 1);
        char[] chs = s.toCharArray();
        int r = m.get(chs[s.length() - 1]);
        for(int i = s.length() - 2; i >= 0; --i){
            if(m.get(chs[i]) < m.get(chs[i + 1])){
                r -= m.get(chs[i]);
            }else r += m.get(chs[i]);
        }        return r;
    }

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 。

public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
    if(strs == null || strs.length == 0) return "";
    String prefix = strs[0];
    for(int i = 1; i < strs.length; i ++){
        //一直更新字首
        while(strs[i].indexOf(prefix) != 0){
            prefix = prefix.substring(0, prefix.length() - 1);
        }
    }
    return prefix;
}

橫向掃描

依次遍歷字串陣列中的每個字串，對於每個遍歷到的字串，更新最長公共字首，當遍歷完所有的字串以後，即可得到字串陣列中的最長公共字首。

public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
    if(strs == null || strs.length == 0) return "";
    String p = strs[0];
    int cnt = strs.length;
    for(int i = 1; i < cnt; i ++){
        //依次遍歷每個字串，更新最長公共字首
        p = solve(p, strs[i]);        if(p.length() == 0) break;
    }    return p;
}String solve(String s1, String s2){    int len = Math.min(s1.length(), s2.length());
    int idx = 0;
    while(idx < len && s1.charAt(idx) == s2.charAt(idx)) idx ++;
    return s1.substring(0, idx);
}

縱向掃描

從前往後遍歷所有字串的每一列，比較相同列上的字元是否相同，如果相同則繼續對下一列進行比較，如果不相同則當前列不再屬於公共字首，當前列之前的部分為最長公共字首。

public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
    if(strs == null || strs.length == 0) return "";
    int len = strs[0].length();
    int cnt = strs.length;
    for(int i = 0; i < len; i ++){
        char c = strs[0].charAt(i);
        for(int j = 1; j < cnt; j ++){
            if(i == strs[j].length() || strs[j].charAt(i) != c)
                return strs[0].substring(0, i);
        }    }    return strs[0];
}

15. 三數之和

給你一個包含 n 個整數的陣列 nums，判斷 nums 中是否存在三個元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？請你找出所有滿足條件且不重複的三元組。

注意：答案中不可以包含重複的三元組。

示例：

給定陣列 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，
滿足要求的三元組集合為：
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    Arrays.sort(nums);
    int len = nums.length;
    //列舉第一個數 a
    for(int i = 0; i < len; i ++){
        //排序之後，保證不重複
        if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
        //k初始化指向最右端
        int k = len - 1;
        //找到兩數之和為 - nums[i]
        int t = -nums[i];
        //列舉第二個數
        for(int j  = i + 1; j < len; j ++){
            //依舊保證不重複
            if(j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;
            //保證j指標在k的左側
            while(j < k && nums[j] + nums[k] > t) k--;
            //指標重合，可以直接退出，因為之後升序
            if(k == j) break;
            //找到了
            if(nums[j] + nums[k] == t){
                List<Integer> path = new ArrayList<>();
                path.add(nums[i]);
                path.add(nums[j]);
                path.add(nums[k]);
                res.add(path);
            }
        }
    }
    return res;
}

16. 最接近的三數之和

給定一個包括 n 個整數的陣列 nums 和 一個目標值 target。找出 nums 中的三個整數，使得它們的和與 target 最接近。返回這三個數的和。假定每組輸入只存在唯一答案。

示例：

輸入：nums = [-1,2,1,-4], target = 1
輸出：2
解釋：與 target 最接近的和是 2 (-1 + 2 + 1 = 2) 。

提示：

  • 3 <= nums.length <= 10^3
  • -10^3 <= nums[i] <= 10^3
  • -10^4 <= target <= 10^4
public int threeSumClosest(int[] nums, int target) {
    //先排序
    Arrays.sort(nums);    //初始化res 為前三個數相加
    int res = nums[0] + nums[1] + nums[2];
    for(int i = 0; i < nums.length; i ++){
        int l = i + 1, r = nums.length - 1;
        while(l < r){
            int sum = nums[l] + nums[r] + nums[i];
            //更新res
            if(Math.abs(sum - target) < Math.abs(res - target)){
                res = sum;            }            if(sum > target) r --;
            else if(sum < target) l ++;
            else return target;
        }    }    return res;
}

17. 電話號碼的字母組合

給定一個僅包含數字 2-9 的字串，返回所有它能表示的字母組合。

給出數字到字母的對映如下（與電話按鍵相同）。注意 1 不對應任何字母。

技術乾貨：LeetCode1- 20題詳解

 

示例:

輸入："23"
輸出：["ad", "ae", "af", "bd", "be", "bf", "cd", "ce", "cf"].

說明: 儘管上面的答案是按字典序排列的，但是你可以任意選擇答案輸出的順序。

class Solution {
    List<String> res = new ArrayList<>();
    char[][] chs = {
            {},            {},            {'a', 'b', 'c'},
            {'d', 'e', 'f'},
            {'g', 'h', 'i'},
            {'j', 'k', 'l'},
            {'m', 'n', 'o'},
            {'p', 'q', 'r', 's'},
            {'t', 'u', 'v'},
            {'w', 'x', 'y', 'z'}};
    public List<String> letterCombinations(String digits) {
        if(digits.length() == 0) return res;
        dfs(0,digits,new StringBuilder());
        return res;
    }    private void dfs(int index, String digits, StringBuilder sb) {
        if(index == digits.length()) {
            res.add(sb.toString());
            return;
        }        char c = digits.charAt(index);
        char[] cs = chs[c - '0'];
        for(int i = 0; i < cs.length; i ++){
            sb.append(cs[i]);            dfs(index + 1,digits,sb);
            sb.deleteCharAt(index);        }    }}

18. 四數之和

給定一個包含 n 個整數的陣列 nums 和一個目標值 target，判斷 nums 中是否存在四個元素 a，**b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值與 target 相等？找出所有滿足條件且不重複的四元組。

注意：

答案中不可以包含重複的四元組。

示例：

給定陣列 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
滿足要求的四元組集合為：
[
  [-1,  0, 0, 1],
  [-2, -1, 1, 2],
  [-2,  0, 0, 2]
]
class Solution {
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        Arrays.sort(nums);
        for(int i = 0; i < nums.length; i ++){
            //去重
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            //轉化為求三數之和，且此時第一個數已經固定
            threeSum(nums,target - nums[i], i);
        }
        return res;
    }
    void threeSum(int[] nums, int t, int u){
        for(int i = u + 1; i < nums.length; i ++){
            //去重
            if(i > u + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            //固定了兩個數
            twoSum(nums, t - nums[i], u , i);
        }
    }
    void twoSum(int[] nums, int t, int a, int b){
        //l指向第三個數，r指向第四個數
        int l = b + 1;
        int r = nums.length - 1;
        while(l < r){
            if(nums[l] + nums[r] < t) l ++;
            else if(nums[l] + nums[r] > t) r--;
            else{
                List<Integer> p = new ArrayList<>();
                p.add(nums[a]);
                p.add(nums[b]);
                p.add(nums[l]);
                p.add(nums[r]);
                res.add(p);
                //去重操作
                while(l < r && nums[l + 1] == nums[l]) ++l;
                while(l < r && nums[r - 1] == nums[r]) --r;
                l ++;
                r --;
            }
        }
    }
}

19. 刪除連結串列的倒數第N個節點

給定一個連結串列，刪除連結串列的倒數第 n 個節點，並且返回連結串列的頭結點。

示例：

給定一個連結串列: 1->2->3->4->5, 和 n = 2.
當刪除了倒數第二個節點後，連結串列變為 1->2->3->5.

說明：

給定的 n 保證是有效的。

進階：

你能嘗試使用一趟掃描實現嗎？

快慢指標

    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;        ListNode slow = dummy, fast = dummy;		//快指標走n步
        while(n-- > 0){
            fast = fast.next;        }        //快慢指標同時走
        while(fast.next != null){
            fast = fast.next;            slow = slow.next;        }        slow.next = slow.next.next;        return dummy.next;      
    }

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：

  1. 左括號必須用相同型別的右括號閉合。
  2. 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
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        for(char c : s.toCharArray()){
            if(c == '(') stack.push(')');
            else if(c == '[') stack.push(']');
            else if(c == '{') stack.push('}');
            else if(stack.isEmpty() || c != stack.pop())
                return false;
        }        return stack.isEmpty();
    }

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