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每日题目-1.2:每日一题+41+42

作者:互联网

每日题目-1.2:每日一题+41+42

1. 每日一题390:消除游戏

题目

列表 arr 由在范围 [1, n] 中的所有整数组成,并按严格递增排序。请你对 arr 应用下述算法:
从左到右,删除第一个数字,然后每隔一个数字删除一个,直到到达列表末尾。
重复上面的步骤,但这次是从右到左。也就是,删除最右侧的数字,然后剩下的数字每隔一个删除一个。
不断重复这两步,从左到右和从右到左交替进行,直到只剩下一个数字。
给你整数 n ,返回 arr 最后剩下的数字。

输入:n = 9
输出:6
解释:
arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
arr = [2, 4, 6, 8]
arr = [2, 6]
arr = [6]

输入:n = 1
输出:1

1 <= n <= 10^9

思路

约瑟夫问题。约瑟夫用dp做。
一开始从左往右删,之后从右往左删以此类推。可以发现每次删除假设删前数为n则删除的个数为int(n / 2)。
我们用f(n)代表将1-n先从左到右再从右到左遍历最后剩下来的数字,用g(n)代表将1-n先从右到左,再从左到右遍历最后剩下来的数字。
可以发现有如下规律:

\[1. f(1)=1,g(1)=1\\ 2. f(n)=2∗g(n/2)\\ 3. f(n)+g(n)=n+1 \]

1是初始状态。
2假设初始数组是[1,2,3,4,5,6],最终剩下来的数字是f(6),经过第一轮从左到右遍历后剩下来的是[2,4,6],恰好是2 * [1,2,3],但是这时候我们开始要从右侧开始遍历了,最终剩下来的数字是g(3),我们可以发现f(6)=2∗g(3)。如果初始数组长度为奇数得到的结果是一样的。
3假设f(n)最终留下来的是从左到右的第k个数字,可以发现g(n)和f(n)的操作是对称的,剩下来的是从右到左的第k个数字,二者相加之和为n+1。
最终结果推得公式有:

\[f(n)=2*(n/2+1-f(n/2)) \]

代码

class Solution {
public:
    int lastRemaining(int n) {
        if(n == 1) return 1;
        return 2 * (n / 2 + 1 - lastRemaining(n / 2));
    }
};

2. 41: 组合总和

题目

给你一个未排序的整数数组 nums ,请你找出其中没有出现的最小的正整数。
请你实现时间复杂度为 O(n) 并且只使用常数级别额外空间的解决方案。

输入:nums = [1,2,0]
输出:3

输入:nums = [3,4,-1,1]
输出:2

输入:nums = [7,8,9,11,12]
输出:1

1 <= nums.length <= 5 * 10^5
-2^31 <= nums[i] <= 2^31 - 1

思路

哈希表可以实现复杂度o(n)。但要求常数级空间。
使用桶排序可满足常数级空间:1出现在nums[0]上,2在nums[1]上,…,n在nums[n-1]上,其他的非正数不管。例如[3,4,-1,1]将被排序为[1,-1,3,4]
在操作前先遍历整个数组除了INT_MIN以外的数全部减一,保证之后的数swap时能满足nums[i] == i。
遍历nums,找到第一个不在应在位置上的1到n的数,并返回i + 1,如果最后没有则返回n + 1。例如,排序后的[1,-1,3,4]中第一个 nums[i] != i的是数字1。

复杂度

代码中第二层while循环,每循环一次,会将一个数放在正确的位置上,所以总共最多执行 n 次,所以总时间复杂度O(n)。

代码

class Solution {
public:
    int firstMissingPositive(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        if(n == 0) return 1;
        for(int i = 0; i < n; i++) 
            if(nums[i] != INT_MIN) nums[i] --;
        for(int i = 0; i < n; i++){
            while(nums[i] >= 0 && nums[i] < n && nums[i] != i && nums[i] != nums[nums[i]]) 
                swap(nums[i], nums[nums[i]]);
        }
        for(int i = 0; i < n; i++) 
            if(nums[i] != i) return i + 1;
        return n + 1;
    }
};

3. 42: 接雨水

题目

给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图,计算按此排列的柱子,下雨之后能接多少雨水。


输入:height = [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1]
输出:6
解释:上面是由数组 [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 表示的高度图,在这种情况下,可以接 6 个单位的雨水(蓝色部分表示雨水)。

输入:height = [4,2,0,3,2,5]
输出:9

n == height.length
1 <= n <= 2 * 10^4
0 <= height[i] <= 10^5

思路

单调栈做法。

代码

class Solution {
public:
    int trap(vector<int>& height) {
        stack<int> sta;
        int res = 0;
        for(int i = 0; i < height.size(); i++){
            int last = 0;
            while(sta.size() && height[sta.top()] <= height[i]){
                res += (height[sta.top()] - last) * (i - sta.top() - 1);
                last = height[sta.top()];
                sta.pop();
            }
            if(sta.size()) res += (height[i] - last) * (i - sta.top() - 1);
            sta.push(i);
        }
        
        return res;
    }
};```

标签:arr,数字,1.2,nums,int,每日,从左到右,42,height
来源: https://www.cnblogs.com/yeshell/p/15756745.html