题2--字母异或位分词
class Solution {
public:
vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) {
// 一开始的思路是,对于其中的一个单词,遍历所有排序组合,然后判断这些组合是否在哈希表里
//,在的话就加入数组,然后从哈希表里删掉,问题是如何遍历所有排序组合,dfs?
//这里学习一种方法,将哈希表中的不同字符串排序,如果排序后是相等的就代表字母一样
//如果有这种思路,就很简单了,依次遍历数组,看他排序后的字符串是否在哈希表里,在就修改哈希表的值,不在就加入这个key
unordered_map<string,vector<string>> m;
for(int i=0;i<strs.size();i++)
{
string str=strs[i];
sort(str.begin(),str.end());
m[str].emplace_back(strs[i]);
}
vector<vector<string>> s;
for(auto t:m)
{
s.emplace_back(t.second);
}
return s;
}
};
1.push_back
vs emplace_back
函数 | 行为 | 性能影响 | 适用场景 |
---|---|---|---|
push_back |
接受一个 已构造的对象,通过拷贝或移动操作添加到容器末尾 | 若传递临时对象(如右值),触发移动构造(比拷贝快);若传递左值,触发拷贝构造 | 当已持有构造好的对象时使用 |
emplace_back |
直接在容器内存中 构造对象,无需创建临时对象 | 完全避免拷贝/移动操作,性能更优(尤其对复杂对象) | 需要直接构造对象时使用(传递构造参数而非对象本身) |
- 对于简单类型(如
int
,double
):两者性能几乎相同。 - 对于复杂类型(如
std::string
, 自定义类):emplace_back
效率更高(减少一次拷贝/移动)。 - 对于不可拷贝/移动的对象(如
std::unique_ptr
):必须使用emplace_back
。
- 在 C++11 及以上环境中,优先使用
emplace_back
。
2.vector
常用操作表格
操作 | 函数 | 用途 | 时间复杂度 |
---|---|---|---|
添加元素 | push_back(const T& value) |
在末尾添加元素的拷贝 | O(1) 均摊 |
emplace_back(Args&&... args) |
在末尾直接构造元素 | O(1) 均摊 | |
删除元素 | pop_back() |
删除末尾元素 | O(1) |
容量查询 | size() |
返回元素数量 | O(1) |
empty() |
判断是否为空 | O(1) | |
内存管理 | reserve(size_type n) |
预分配至少容纳 n 个元素的内存 |
O(n) |
capacity() |
返回当前分配的内存容量 | O(1) | |
shrink_to_fit() |
释放未使用的内存(C++11起) | O(n) | |
修改大小 | resize(size_type n) |
调整元素数量(多删少补默认值) | O(n) |
resize(size_type n, const T& value) |
调整元素数量(多删少补指定值) | O(n) | |
元素访问 | operator[] |
通过下标访问(无边界检查) | O(1) |
at(size_type pos) |
通过下标访问(有边界检查) | O(1) | |
front() |
访问第一个元素 | O(1) | |
back() |
访问最后一个元素 | O(1) | |
批量操作 | insert(iterator pos, InputIt first, InputIt last) |
在指定位置插入区间元素 | O(n + m) |
erase(iterator pos) |
删除指定位置元素 | O(n) | |
clear() |
清空所有元素(不释放内存) | O(n) | |
迭代器 | begin() / end() |
获取首尾迭代器 | O(1) |
string类型基础操作
string类型的排序是通过 begin() end()
1.构造与赋值
操作 | 函数/语法 | 描述 | 示例 | 注意事项 |
---|---|---|---|---|
默认构造 | string s; |
创建空字符串 | string s; |
初始为空 |
拷贝构造 | string s(str); |
复制另一个字符串 | string s2(s1); |
深拷贝 |
C 字符串构造 | string s("text"); |
从 C 风格字符串构造 | string s("hello"); |
自动计算长度 |
重复字符构造 | string s(n, 'c'); |
创建含 n 个字符的字符串 |
string s(5, 'a'); → "aaaaa" |
字符需明确 |
移动构造 (C++11) | string s(std::move(str)); |
转移另一个字符串的内容 | string s2 = std::move(s1); |
原字符串失效 |
赋值操作符 | s = "text"; |
用新内容覆盖原字符串 | s = "world"; |
支持多种类型 |
assign() | s.assign(str); |
重新赋值 | s.assign("test", 3); → "tes" |
可指定长度 |
2.元素访问
操作 | 函数/语法 | 描述 | 示例 | 注意事项 |
---|---|---|---|---|
下标访问 | s[i] |
访问第 i 个字符 |
char c = s[0]; |
不检查越界 |
at() | s.at(i) |
访问第 i 个字符(检查越界) |
char c = s.at(0); |
越界抛出 out_of_range |
front() | s.front() |
访问第一个字符 | char c = s.front(); |
等价于 s[0] |
back() | s.back() |
访问最后一个字符 | char c = s.back(); |
等价于 s[s.size()-1] |
data() | s.data() |
返回指向字符数组的指针 | const char* p = s.data(); |
非终止符(C++11 前) |
c_str() | s.c_str() |
返回 C 风格字符串(以 \0 结尾) |
printf("%s", s.c_str()); |
指针不可修改 |
3.修改操作
操作 | 函数/语法 | 描述 | 示例 | 注意事项 |
---|---|---|---|---|
append() | s.append(str); |
追加字符串 | s.append("world"); |
支持多种类型 |
push_back() | s.push_back('c'); |
追加单个字符 | s.push_back('!'); |
等价于 s += 'c' |
insert() | s.insert(pos, str); |
在指定位置插入字符串 | s.insert(2, "xx"); → "hexxllo" |
位置需有效 |
erase() | s.erase(pos, len); |
删除从 pos 开始的 len 个字符 |
s.erase(1, 2); → "hlo" |
默认删到结尾 |
replace() | s.replace(pos, len, str); |
替换部分内容 | s.replace(0, 2, "HE"); → "HEllo" |
长度可动态调整 |
clear() | s.clear(); |
清空字符串 | s.clear(); → s.empty() 为 true |
容量可能保留 |
swap() | s1.swap(s2); |
交换两个字符串的内容 | s1.swap(s2); |
高效(O(1)) |
4.查找与子字符串
操作 | 函数/语法 | 描述 | 示例 | 注意事项 |
---|---|---|---|---|
find() | s.find(str, pos); |
查找子字符串首次出现的位置 | s.find("ll"); → 2 |
未找到返回 string::npos |
rfind() | s.rfind(str, pos); |
查找子字符串最后一次出现的位置 | s.rfind("l"); → 3 |
反向搜索 |
find_first_of() | s.find_first_of(chars); |
查找字符集中任意字符首次出现的位置 | s.find_first_of("aeiou"); → 1 |
匹配集合 |
substr() | s.substr(pos, len); |
提取子字符串 | s.substr(1, 3); → "ell" |
默认到结尾 |
5.容量操作
操作 | 函数/语法 | 描述 | 示例 | 注意事项 |
---|---|---|---|---|
size() / length() | s.size(); |
返回字符数量 | int len = s.size(); |
两者等价 |
empty() | s.empty(); |
判断是否为空 | if (s.empty()) {...} |
等价于 size() == 0 |
resize() | s.resize(n, 'c'); |
调整字符串长度 | s.resize(10, 'x'); → "helloxxxxx" |
默认填充 \0 |
capacity() | s.capacity(); |
返回当前分配的内存容量 | int cap = s.capacity(); |
通常 ≥ size() |
reserve() | s.reserve(n); |
预分配内存(避免重复扩容) | s.reserve(100); |
不影响 size() |
shrink_to_fit() (C++11) | s.shrink_to_fit(); |
释放多余内存 | s.shrink_to_fit(); |
容量可能减少 |
6.比较与连接
操作 | 函数/语法 | 描述 | 示例 | 注意事项 |
---|---|---|---|---|
比较操作符 | == , != , < , > , etc. |
按字典序比较字符串 | if (s1 < s2) {...} |
区分大小写 |
compare() | s.compare(str); |
返回字典序比较结果 | s.compare("apple"); → 正数/负数/0 |
类似 strcmp |
连接操作符 | s1 + s2; |
连接两个字符串 | string s3 = s1 + s2; |
生成新对象 |
+= 操作符 | s1 += s2; |
追加内容到字符串 | s1 += "world"; |
直接修改原字符串 |
7.其他操作
操作 | 函数/语法 | 描述 | 示例 | 注意事项 |
---|---|---|---|---|
迭代器访问 | s.begin() , s.end() |
获取迭代器 | for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) {...} |
支持范围 for 循环 |
数值转换 (C++11) | stoi() , to_string() |
字符串与数值互转 | int num = stoi("123"); |
题3--最长连续序列
自己想的方法,没有达到n复杂度,在n到n方之间,能通过74/81
class Solution {
public:
int longestConsecutive(vector<int>& nums) {
//题目要求的是n的复杂度,也就是说在遍历一遍或者几遍数组后就应该得出答案
//一开始的思路是像前几道哈希表一样,依次遍历每个数,然后看这个数的前一个数和后一个
//在不在哈希表里,但是涉及到一个问题,比如 1 2 3 4 0,遍历到2的时候可以去更新1的值,遍历到4的时候还能去更新1吗,这样复杂度就说n方了
//n复杂度不代表遍历一次数组就得出答案,遍历几次也行
//直接先将所有数放入哈希表,且全部为1(此时没有重复)
//然后遍历哈希表,只判断这个数的前一个数在不在,然后更新这个数的值,每个数更新后的值代表以这个数结尾的连续序列的长度
//此时还有一个问题,就是哈希表里是乱序,所以,你便利到当前这个值,你的值取决于你上一个数的值,但是你要去判断,你下一个数的值可能在之前你还没变的时候就变了
//此时要一直往前判断,不过没关系,这是有限次的,复杂度还是n
unordered_map<int,int> m;
for(int i=0;i<nums.size();++i)m[nums[i]]=1;
for(auto t:m)
{
int a=t.first;
if(m.find(a-1)!=m.end())m[a]=m[a-1]+1;
while(m.find(a+1)!=m.end())
{
if(m[a+1]<=m[a]&&m[a+1]!=1){
m[a+1]=m[a]+1;
++a;
}else
{
break;//如果存在且没有被错误更新就直接break,如果没有这一步就全错了,所以有if一定要考虑else
}
}
}
int u=0;
for(auto t:m)
{
u=max(u,t.second);
}
return u;
}
};
官方题解:
class Solution {
public:
int longestConsecutive(vector<int>& nums) {
//每个数都判断一次这个数是不是连续序列的开头那个数。
// 怎么判断呢,就是用哈希表查找这个数前面一个数是否存在,即num-1在序列中是否存在。存在那这个数肯定不是开头,直接跳过。
// 因此只需要对每个开头的数进行循环,直到这个序列不再连续,因此复杂度是O(n)。
// 以题解中的序列举例:
// [100,4,200,1,3,4,2]
// 去重后的哈希序列为:
// [100,4,200,1,3,2]
// 按照上面逻辑进行判断:
// 元素100是开头,因为没有99,且以100开头的序列长度为1
// 元素4不是开头,因为有3存在,过,
// 元素200是开头,因为没有199,且以200开头的序列长度为1
// 元素1是开头,因为没有0,且以1开头的序列长度为4,因为依次累加,2,3,4都存在。
// 元素3不是开头,因为2存在,过,
// 元素2不是开头,因为1存在,过。
//只需要一个set
unordered_set<int> s;
for(int i=0;i<nums.size();++i) s.insert(nums[i]);
int v=0;
for(auto t:s)
{
if(!s.count(t-1)) {
int u=1;
int a=t;
while(s.count(a+1))
{
++u;
a++;
}
v=max(v,u);
}
}
return v;
}
};
题4---移动0
挺简单的题,唯一问题是需要注意语法,也就是数组越界问题,访问数组严格不能越界
while(j<n&&nums[j]==0)
{
++j;
}
必须保证访问nums[j]的时候j一定没越界,否则直接全错
class Solution {
public:
void moveZeroes(vector<int>& nums) {
//我的想法是双指针,一个找0,一个找非0(最左边的)
//从第一个0的位置开始,j找到右边第一个数字,然后和这个0交换,i往右边遍历继续找第一个0
//此时第一个0的位置一定在j上或者j前面,然后j往后走继续找数字,这样就能保证两个指针都是往后走
//数字的顺序不会变
int n=nums.size();
int i=0;
while(i<n&&nums[i]!=0)++i;
if(i>=n)return;
int j=i;
while(j<n)
{
while(j<n&&nums[j]==0)
{
++j;
}
if(j>=n)return ;
swap(nums[i],nums[j]);
while(i<n&&nums[i]!=0)++i;
}
}
};
题5--盛最多水的容器
本质上是贪心,所以比较难解释
最大水量=Math.min(height[left],height[right])*长度,往中间移动长度一定会变短
如果移动高的那一边,会有两种情况:
1、下一根柱子的高度比现在高,高度还取最小值低的那边,最大水量比原来小
2、下一根柱子的高度比现在低,高度比原来的最小值还小,最大水量比原来小
如果移动低的那一边,会有两种情况:
1、下一根柱子的高度比现在高,高度就可以取更高的值,最大水量不一定比原来小
2、下一根柱子的高度比现在低,高度比原来的最小值还小,最大水量比原来小
class Solution {
public:
int maxArea(vector<int>& height) {
//对于左边界,右边的比他矮的垂线都可以排除,无法威胁到他
//对于右边界,左边比他矮的也可以排除
//如果暴力,复杂度是n方
//题解思路
//答案来自于两个边界里,长度最短的一个垂线和这两个边界的距离
//所以如何确定左右边界呢,一开始我们让左右边界的距离最大
//这个时候决定因素就是短的那一边,此时移动长的那一边毫无意义,只有移动短的才可能得到更大的值
//相当于是一开始我选择最大边界,在这个基础上,我朝着可能变得更大的方向上探索
int i=0,j=height.size()-1;
int m=(j-i)*min(height[i],height[j]);
while(i<j)
{
if(height[i]<height[j])i++;
else j--;
m=max(m,(j-i)*min(height[i],height[j]));
}
return m;
}
};
题6--三数之和
class Solution {
public:
vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
//为了不重复,我们可以先将数组排序
//我们需要在排序后的数组中选出三个数字,满足相加为0
//此时还有重复的可能,比如数组为0 0 0 0
//所以在for循环时,无论是外层循环还是内层循环,下一个数如果和上一个相等就跳过
//不需要三层for循环,当第一个数确定时,剩下两个数因为数组已经排好序,相当于
//在有序数组里求两数之和,由于第一个数从前往后遍历,所以不会重复,列举出的数列都是递增数列
sort(nums.begin(),nums.end());
vector<vector<int>> v;
for(int i=0;i<nums.size()-2;i++)
{
if(i>=1&&nums[i]==nums[i-1]) continue;
int k=nums.size()-1;
for(int j=i+1;j<nums.size()-1;j++)
{
if(j>=i+2&&nums[j]==nums[j-1])continue ;
while(k>j&&nums[j]+nums[k]>(0-nums[i]))k--;
if(k>j&&nums[j]+nums[k]==(0-nums[i]))
{
v.push_back({nums[i],nums[j],nums[k]});
}
}
}
return v;
}
};
官方题解:
差不多,但有break 很重要的是if里要一直判断 j<k
class Solution {
public:
vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
//为了不重复,我们可以先将数组排序
//我们需要在排序后的数组中选出三个数字,满足相加为0
//此时还有重复的可能,比如数组为0 0 0 0
//所以在for循环时,无论是外层循环还是内层循环,下一个数如果和上一个相等就跳过
//不需要三层for循环,当第一个数确定时,剩下两个数因为数组已经排好序,相当于
//在有序数组里求两数之和,由于第一个数从前往后遍历,所以不会重复,列举出的数列都是递增数列
sort(nums.begin(),nums.end());
vector<vector<int>> v;
for(int i=0;i<nums.size()-2;++i)
{
if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]) continue;
int k=nums.size()-1;
for(int j=i+1;j<nums.size()-1;++j)
{
if(j>i+1&&nums[j]==nums[j-1])continue ;
while(k>j&&nums[j]+nums[k]>(0-nums[i]))--k;
if(j==k)break;
if(k>j&&nums[j]+nums[k]==(0-nums[i]))
{
v.push_back({nums[i],nums[j],nums[k]});
}
}
}
return v;
}
};
题7--接雨水
困难题,先跳过
详解滑动窗口
首先复习一下滑动窗口(滑动窗口最大值那道题本质上不是个滑动窗口的题目)
题目列表:算法思想总结:滑动窗口算法_滑窗算法-CSDN博客
视频(讲的非常好):【掌握滑动窗口本质,秒杀相关题型】https://www.bilibili.com/video/BV1GAV7zHEWD?vd_source=5ee68676a0e9e18690592f6c4e3cff49
本质就是边遍历边剪枝
也就是说,对于一个数组或者一个串,我们如果暴力枚举,需要依次遍历所有字串,然后再判断满不满足条件,这个复杂度大约在三次方
对于一个长度为7的串,所有子串如下
我们不必遍历所有子串然后判断,可以边遍历边剪枝,具体来说就是
以上题为例子,当 (0,2)没有重复时,(1,2)(2,2)都没有重复(小于0,2的长度)
当(0,3)有重复时 (0,4)(0,5)(0,6)(0,7)都有重复,这些都可以不用判断
基于上面的思想,我们可以得到一个滑动窗口的模板
在这个模板的基础上,我们对下面几个题型进行解析
无重复字符的最长子串长度
长度最小的子数组
乘积小于k的子数组
字符串中所有的字母异位词
最小覆盖子串
题8--无重复字符的最长子串
class Solution {
public:
int lengthOfLongestSubstring(string s) {
unordered_map<char,int> m;
int ans=0;
for(int right=0,left=0;right<s.size();right++)
{
m[s[right]]++;
while(m[s[right]]>1)//加入当前字母后发现哈希表中字母数大于1,说明当前字母就是重复字母
{
m[s[left]]--;
left++;
}
ans=max(ans,right-left+1);
}
return ans;
}
};
题9--找到字符串中所有的字母异位词
class Solution {
public:
vector<int> findAnagrams(string s, string p) {
unordered_map<char,int> m;
for(auto t:p)
{
m[t]++;
}
vector<int> v;
for(int right=0,left=0;right<s.size();right++)
{
m[s[right]]--;
while(m[s[right]]<0)
{
m[s[left]]++;
left++;
}
if(right-left+1==p.size())
{
v.push_back(left);
}
}
return v;
}
};
题10--和为k的子数组
前缀和加哈希表(两数之和)
前缀和明天抽空复习
题12--最小覆盖子串
class Solution {
public:
string minWindow(string s, string t) {
unordered_map<char,int> m;
for(auto c:t)
{
m[c]++;
}
int u=0;
string ans="";
int a=s.size();
int start=-1,end=-1;
for(int right=0,left=0;right<s.size();right++)
{
m[s[right]]--;
if(m[s[right]]>=0)
{
u++;
}
if(u==t.size())
{
while(u==t.size())
{
if(a>(right-left+1)||a==(right-left+1))
{
a=right-left+1;
start=left;
end=right;
}
m[s[left]]++;
if(m[s[left]]>0) u--;
left++;
}
}
}
if(start==-1&&end==-1) return ans;
else return s.substr(start,end-start+1);
}
};