一.哈希

1.两数之和

题目

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 target  的那 两个 整数，并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

示例 ：

输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[0,1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。

代码

class Solution:

    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:

        hash_map = {}

        for i , num in enumerate(nums):

            if target - num in hash_map:

                return [i, hash_map[target - num]]

            hash_map[num] = i

        return []

解析

      对于可以替换为“遍历查找类的问题” 都可以使用哈希map来降低复杂度。

2.字母异位分词组

题目

给你一个字符串数组，请你将 字母异位词 组合在一起。可以按任意顺序返回结果列表。

字母异位词 是由重新排列源单词的所有字母得到的一个新单词。

示例 :

输入: strs = ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]
输出: [["bat"],["nat","tan"],["ate","eat","tea"]]

代码

class Solution:

    def groupAnagrams(self, strs: List[str]) -> List[List[str]]:

        hashmap = {}

        for s in strs:

            key = ''.join(sorted(s))

            if key in hashmap:

                hashmap[key].append(s)

            else:

                hashmap[key] = [s]

        return list(hashmap.values())

解析

字母异位词重新排序之后就是相同的数据，将这个相同的数据作为key，遍历数组，对每一个数组进行判断，如果排序之后相同就加入对应的hashmap里面，最后将value值返回。

3.最长连续序列

题目

给定一个未排序的整数数组 nums ，找出数字连续的最长序列（不要求序列元素在原数组中连续）的长度。

请你设计并实现时间复杂度为 O(n) 的算法解决此问题。

示例 ：

输入：nums = [100,4,200,1,3,2]
输出：4
解释：最长数字连续序列是 [1, 2, 3, 4]。它的长度为 4。

代码

class Solution:
    def longestConsecutive(self, nums: List[int]) -> int:
        num_set = set(nums)
        longest_streak = 0
        for num in num_set:
            if num - 1 not in num_set:
                current_streak = 1
                current_num = num
                while current_num + 1 in num_set:
                    current_streak = current_streak + 1 
                    current_num = current_num + 1
                longest_streak = max(longest_streak, current_streak)
        return longest_streak

解析

利用set查找复杂度为1的特性，遍历list，如果num是nums中最小的，就逐渐加一，指导set中没有相关数据。

二.双指针

1.移动零

题目

给定一个数组 nums，编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序。

请注意 ，必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。

示例 :

输入: nums = [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]

代码

class Solution:
    def moveZeroes(self, nums: List[int]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums in-place instead.
        """
        j = 0
        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] != 0:
                nums[j], nums[i] = nums[i], nums[j]
                j += 1

解析

j始终指向第一个0的位置，当前面没有0的时候，j和i指向的是同一个数字。

2.盛最多水的容器

题目

给定一个长度为 n 的整数数组 height 。有 n 条垂线，第 i 条线的两个端点是 (i, 0) 和 (i, height[i]) 。

找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。

返回容器可以储存的最大水量。

说明：你不能倾斜容器。

示例 ：

输入：[1,8,6,2,5,4,8,3,7]
输出：49 
解释：图中垂直线代表输入数组 [1,8,6,2,5,4,8,3,7]。在此情况下，容器能够容纳水（表示为蓝色部分）的最大值为 49。

代码

class Solution:
    def maxArea(self, height: List[int]) -> int:
        left, right = 0, len(height) - 1
        max_area = 0
        while left < right:
            h = min(height[left], height[right])
            max_area = max(max_area, h * (right - left))
            if height[left] < height[right]:
                left += 1
            else:
                right -= 1
        return max_area

解析

首先初始化left为0，right为数组的长度减1，max_area为0。然后，我们在left小于right的条件下进行循环。在每次循环中，我们计算当前的水量，然后更新max_area。然后，我们移动高度较小的指针.

3.三数之和

题目

给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请

你返回所有和为 0 且不重复的三元组。

注意：答案中不可以包含重复的三元组。

示例 ：

输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释：
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

代码

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        nums.sort()
        res = []
        for i in range(len(nums) - 2):
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            l, r = i + 1, len(nums) - 1
            while l < r:
                s = nums[i] + nums[l] + nums[r]
                if s < 0:
                    l += 1
                elif s > 0:
                    r -= 1
                else:
                    res.append((nums[i], nums[l], nums[r]))
                    while l < r and nums[l] == nums[l + 1]:
                        l += 1
                    while l < r and nums[r] == nums[r - 1]:
                        r -= 1
                    l += 1
                    r -= 1
        return res

解析

我们首先将数组排序。然后，我们遍历排序后的数组，对于每个元素，我们在它后面的部分使用双指针法寻找两个数，使得它们的和等于当前元素的相反数。为了避免重复的三元组，我们需要跳过相同的元素.

三.滑动窗口

1.无重复字符的最长子串

题目

给定一个字符串 s ，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

示例 1:

输入: s = "abcabcbb"
输出: 3 
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。

代码

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        n = len(s)
        ans = 0
        occ = set()
        r, n = -1, len(s)
        for i in range(n):
            if i != 0:
                occ.remove(s[i - 1])
            while r + 1 < n and s[r + 1] not in occ:
                occ.add(s[r + 1])
                r += 1
            ans = max(ans, r - i + 1)
        return ans

解析

    使用两个指针表示字符串中的某个子串（的左右边界）。其中左指针代表着上文中枚举子串的起始位置，右指针即为上文中的r；在每一步的操作中，我们会将左指针向右移动一格，表示我们开始枚举下一个字符作为起始位置，然后我们可以不断地向右移动右指针，但需要保证这两个指针对应的子串中没有重复的字符。在移动结束后，这个子串就对应着以左指针开始的，不包含重复字符的最长子串。我们记录这个子串的长度；在枚举结束后，我们找到的最长的子串的长度即为答案。