腾讯精选50题—Day12题目146,148,155

  第十二天~

目录

• 腾讯精选50题—Day12题目146,148,155
• • 1. 题目146 LRU缓存机制
  • • (1) 题目描述
    • (2) 思路
    • (3) 题解
  • 2. 题目148 排序链表
  • • (1) 题目描述
    • (2) 思路
    • (3) 题解
  • 3. 题目155 最小栈
  • • (1) 题目描述
    • (2) 思路
    • (3) 题解
  • 参考

1. 题目146 LRU缓存机制

(1) 题目描述

(2) 思路

  双链表+Hash表。

(3) 题解

struct DLinkedNode {
    int key, value;
    DLinkedNode* prev;
    DLinkedNode* next;
    DLinkedNode() : key(0), value(0), prev(nullptr), next(nullptr) {}
    DLinkedNode(int _key, int _value) : key(_key), value(_value), prev(nullptr), next(nullptr) {}
};

class LRUCache {
private:
    unordered_map<int, DLinkedNode*> cache;
    DLinkedNode* head;
    DLinkedNode* tail;
    int size;
    int capacity;

public:
    LRUCache(int _capacity) : capacity(_capacity), size(0) {
        // 使用伪头部和伪尾部节点
        head = new DLinkedNode();
        tail = new DLinkedNode();
        head->next = tail;
        tail->prev = head;
    }

    int get(int key) {
        if (!cache.count(key)) {
            return -1;
        }
        // 如果 key 存在，先通过哈希表定位，再移到头部
        DLinkedNode* node = cache[key];
        moveToHead(node);
        return node->value;
    }

    void put(int key, int value) {
        if (!cache.count(key)) {
            // 如果 key 不存在，创建一个新的节点
            DLinkedNode* node = new DLinkedNode(key, value);
            // 添加进哈希表
            cache[key] = node;
            // 添加至双向链表的头部
            addToHead(node);
            ++size;
            if (size > capacity) {
                // 如果超出容量，删除双向链表的尾部节点
                DLinkedNode* removed = removeTail();
                // 删除哈希表中对应的项
                cache.erase(removed->key);
                // 防止内存泄漏
                delete removed;
                --size;
            }
        }
        else {
            // 如果 key 存在，先通过哈希表定位，再修改 value，并移到头部
            DLinkedNode* node = cache[key];
            node->value = value;
            moveToHead(node);
        }
    }

    void addToHead(DLinkedNode* node) {
        node->prev = head;
        node->next = head->next;
        head->next->prev = node;
        head->next = node;
    }

    void removeNode(DLinkedNode* node) {
        node->prev->next = node->next;
        node->next->prev = node->prev;
    }

    void moveToHead(DLinkedNode* node) {
        removeNode(node);
        addToHead(node);
    }

    DLinkedNode* removeTail() {
        DLinkedNode* node = tail->prev;
        removeNode(node);
        return node;
    }
};

结果：

时间复杂度： O ( 1 ) O(1) O(1)
空间复杂度： O ( c a p a c i t y ) O(capacity) O(capacity)

2. 题目148 排序链表

(1) 题目描述

(2) 思路

  归并排序处理单链表的排序问题。第一步利用快慢指针找到单链表的middle位置，然后将链表断开；第二步利用之前的链表排序算法；整体递归即可。非常重要的题目需要反复写！！！！！！待优化~

(3) 题解

class Solution {
public:
    ListNode* sortList(ListNode* head) {

        if (head == NULL)
            return NULL;

        return mergeSort(head);
    }
    ListNode* mergeSort(ListNode* head)
    {
        if (head->next == NULL)
            return head;
        
        ListNode* mid = findMid(head);
        ListNode* l1 = mergeSort(head);
        ListNode* l2 = mergeSort(mid);
        return merge(l1, l2);
    }
    ListNode* findMid(ListNode* head)
    {
        ListNode* slow = head;
        ListNode* flag = head;
        ListNode* quick = head;

        if (head == NULL)
            return NULL;

        while (quick != NULL && quick->next != NULL)
        {
            flag = slow;
            slow = slow->next;
            quick = quick->next->next;
        }
        flag->next = NULL;
        return slow;

    }
    ListNode* merge(ListNode* head1, ListNode* head2)
    {
        if (head1 == NULL)
            return head2;
        if (head2 == NULL)
            return head1;
        if (head1->val < head2->val)
        {
            head1->next = merge(head1->next, head2);
            return head1;
        }
        else {
            head2->next = merge(head1, head2->next);
            return head2;
        }
    }
};

结果：

时间复杂度： O ( n l o g n ) O(nlogn) O(nlogn)
空间复杂度： O ( l o g n ) O(logn) O(logn)

3. 题目155 最小栈

(1) 题目描述

(2) 思路

  用一个pair存储当前栈的最小值，每次更新pair，那么栈顶的pair的second就是当前栈的最小值。

(3) 题解

class MinStack {
public:
    /** initialize your data structure here. */
    stack<pair<int, int>> stk;
    
    MinStack() { 
    }

    void push(int x) {
        if (stk.size() == 0)
            stk.push({ x,x });
        else {
            stk.push({ x, min(stk.top().second, x) });
        }
    }

    void pop() {
        if(!stk.empty())
        stk.pop();
    }

    int top() {
        return stk.top().first;
    }

    int getMin() {
        return stk.top().second;
    }
};

结果：

时间复杂度： O ( 1 ) O(1) O(1)
空间复杂度： O ( n ) O(n) O(n)

参考

1. 链表归并排序
2. 添加链接描述

标签：146,node,head,return,DLinkedNode,50,148,next,key
来源： https://blog.csdn.net/Fox_Alex/article/details/113050539