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706. Design HashMap

Design a HashMap without using any built-in hash table libraries.

Implement the MyHashMap class:

MyHashMap() initializes the object with an empty map.
void put(int key, int value) inserts a (key, value) pair into the HashMap. If the key already exists in the map, update the corresponding value.
int get(int key) returns the value to which the specified key is mapped, or -1 if this map contains no mapping for the key.
void remove(key) removes the key and its corresponding value if the map contains the mapping for the key.

哈希表，先设置一个素数Prime作为map的尺寸。
（这里设置成素数是为了减少可能的碰撞。）
创建一个Pair类记录key和value。

map初始化时需要生成一个LinkedList数组。

  • hash方法计算哈希值。用key % Prime并返回。
  • put方法，根据key计算其哈希值h。如果列表中有则重新设置当前Pair的value。
  • get方法，根据哈希值h搜索并查找链表中的Pair，如果找到则返回Pair，否则返回-1。
  • remove方法，根据哈希值h搜索并remove链表中的Pair。
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class MyHashMap {
    final int PRIME = 1009;
    List<Pair>[] map;
    public MyHashMap() {
        map = new LinkedList[PRIME];
        for(int i = 0; i < PRIME; i++){
            map[i] = new LinkedList<Pair>();
        }
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        int h = hash(key);
        for(Pair p : map[h]){
            if(p.getKey() == key){
                p.setValue(value);
                return;
            }
        }
        Pair p = new Pair(key, value);
        map[h].add(p);
    }
    
    public int get(int key) {
        int h = hash(key);
        for(Pair p : map[h]){
            if(p.getKey() == key){
                return p.value;
            }
        }
        return -1;
    }
    
    public void remove(int key) {
        int h = hash(key);
        for(Pair p : map[h]){
            if(p.getKey() == key){
                map[h].remove(p);
                return;
            }
        }
    }
    
    private int hash(int key){
        return key % PRIME;
    }
}

class Pair {
    int key;
    int value;
    public Pair(int k, int v){
        key = k;
        value = v;
    }
    
    public int getKey(){
        return key;
    }
    public int getValue(){
        return value;
    }
    public void setValue(int v){
        value = v;
    }
}

/**
 * Your MyHashMap object will be instantiated and called as such:
 * MyHashMap obj = new MyHashMap();
 * obj.put(key,value);
 * int param_2 = obj.get(key);
 * obj.remove(key);
 */
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56. Merge Intervals

Given an array of intervals where intervals[i] = [starti, endi], merge all overlapping intervals, and return an array of the non-overlapping intervals that cover all the intervals in the input.

先对数组进行排序。
遍历数组，当前一个子数组与后一个子数组有重叠时，合并数组。

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class Solution {
    public int[][] merge(int[][] intervals) {
        Arrays.sort(intervals, (a,b) -> Integer.compare(a[0],b[0]));

        int i = 0;
        List<int[]> ans = new ArrayList();
        while( i < intervals.length-1 ){
            if(intervals[i][1] >= intervals[i+1][0]){
                intervals[i+1][0] = intervals[i][0];
                intervals[i+1][1] = Math.max(intervals[i][1], intervals[i+1][1]);
                intervals[i] = null;
            }
            i++;
        }
        
        for(int[] interval : intervals){
            if(interval != null){
                ans.add(interval);
            }
        }
        return ans.toArray(new int[ans.size()][2]);
    }
}
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82. Remove Duplicates from Sorted List II

Given the head of a sorted linked list, delete all nodes that have duplicate numbers, leaving only distinct numbers from the original list. Return the linked list sorted as well.

使用队列暂存遍历的节点。
初始化prev为一个dummy节点。
如果当前节点不等于队列里节点的值，则倾倒出队列里的值。如果队列此时只有一个值，则将其添加到prev.next。
遍历完毕后如果队列内只有一个值则将其设置到prev.next。
最后返回dummy.next。

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/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
        Queue<ListNode> q = new LinkedList();
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        ListNode prev = dummy;
        ListNode curr = head; 
        while(curr != null){
            if(q.isEmpty() || curr.val == q.peek().val){
                q.offer(curr);
                curr = curr.next;
            }
            else{
                if(q.size()==1){
                    prev.next = q.poll();
                    prev = prev.next;
                    prev.next = null;
                }
                else{
                    q.clear();   
                }
            }
        }
        
        if(q.size()==1){
            prev.next = q.poll();
        }
        
        return dummy.next;
    }

}
Posted Updated LeetCode / Medium / 复习3 minutes read (About 394 words)

162. Find Peak Element

A peak element is an element that is strictly greater than its neighbors.

Given an integer array nums, find a peak element, and return its index. If the array contains multiple peaks, return the index to any of the peaks.

You may imagine that nums[-1] = nums[n] = -∞.

You must write an algorithm that runs in O(log n) time.

二分搜索，由于只需要搜索任意一个山峰，因此只要向上走，一定可以走到一个峰。
当中值的下一个值是增长时（向上爬山），则更新左侧指针的位置为中值+1。继续搜索下一个中值。
否则更新右侧指针的位置为当前中值，等于向左侧进行搜索。
最后返回左侧指针停留的位置。
时间复杂度为O(logn)。

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class Solution {
    public int findPeakElement(int[] num) {
        int left = 0;
        int right = num.length - 1;

        while (left < right) {
            int mid1 = (right - left) / 2 + left;
            int mid2 = mid1 + 1;
            if (num[mid1] < num[mid2])
                left = mid1+1;
            else
                right = mid1;
        }
        return left;
    }
}

一次遍历，找到峰值，返回其index。
时间复杂度为O(n)。

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class Solution {
    public int findPeakElement(int[] nums) {
        int peak = 0;
        
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            if(nums[i] > nums[peak]){
                peak = i;
            }
        }
        return peak;
    }
}

分治法，每次将数组分为两组，向下递归。
当数组长度为1时返回元素，比较返回来的两个数值的大小。
返回其中的峰值index。
此解法时间为O(nlogn)。

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class Solution {
    public int findPeakElement(int[] nums) {
        return findPeak(nums,0,nums.length-1);
    }
    
    private int findPeak(int[] nums, int left, int right){
        if(left == right){
            return left; 
        }
        int mid = left + (right - left) / 2;
        int i = findPeak(nums, left, mid);
        int j = findPeak(nums, mid+1, right);
        
        if(nums[i] > nums[j]){
            return i;
        }
        else{
            return j;
        }
    }
}
48. Rotate Image
Posted Updated LeetCode / Medium / 复习3 minutes read (About 505 words)

48. Rotate Image

Question

You are given an n x n 2D matrix representing an image, rotate the image by 90 degrees (clockwise).

You have to rotate the image in-place, which means you have to modify the input 2D matrix directly. DO NOT allocate another 2D matrix and do the rotation.

Solution 1

此方法是in-place算法。

visited[][]数组记录访问情况，遍历所有位置，如果已访问则跳过。
循环替换矩阵上的每一个位置，如果已经访问过则break。
如果未访问则将要替换位置的值保存，并且在visited[][]数组上记录。
然后继续遍历替换过的位置。

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class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
        int m = matrix.length, n = matrix[0].length;
        int[][] visited = new int[m][n];
        
        for(int i = 0; i < m; i++){
            for(int j = 0; j < n; j++){
                if(visited[i][j] == 1) continue;
                int x = i, y = j;
                int value = matrix[i][j];
                while(true){
                    int s = n-1-x, t = y;
                    if(visited[t][s] == 1) break;
                    int temp = matrix[t][s];
                    matrix[t][s] = value;
                    value = temp;
                    visited[t][s] = 1;
                    x = t;
                    y = s;
                }
            }
        }
    }
}

Solution 2

此方法类似Solution 1，但是并非原地算法。

Code

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class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
        int m = matrix.length, n = matrix[0].length;
        int[][] mat = new int[m][n];
        
        for(int i = 0; i < m; i++){
            for(int j = 0; j < n; j++){
                int s = n-1-i, t = j;
                mat[t][s] = matrix[i][j];
            }
        }
        for(int i = 0; i < m; i++){
            for(int j = 0; j < n; j++){
                matrix[i][j] = mat[i][j];
            }
        }
    }
}

Solution 3

辅助方法getPixel计算旋转后的像素位置。
旋转时候矩阵内的四个分区的像素会互相替换。
因此需要将需要旋转的初始位置记录进入队列。
旋转图像时根据getPixel方法计算出需要替换的位置。
然后依次替换像素。

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class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        Queue<Integer> queue = new LinkedList();
        for (int p = 0; p < n/2; p++){
            for(int q = 0; q < (n+1)/2; q++){
                queue.offer(p * n + q);
            }
        }

        while(!queue.isEmpty()){
            int i = queue.poll();
            int INDEX = i;
            boolean flag = true;
            int temp = matrix[i/n][i%n];
            while(i != INDEX || flag ){
                flag = false;
                int j = getPixel(n, i);
                int swap = matrix[j / n][j % n];
                matrix[j / n][j % n] = temp; 
                temp = swap;
                i = j;
            }
        }     
    }
    
    private int getPixel(int n, int o){
        int row = o / n;
        int col = o % n;
        int newRow = col;
        int newCol = n - (row + 1);
        return (newRow * n) + newCol;
    }
}
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