算法学习——LeetCode力扣补充篇9（912. 排序数组、21. 合并两个有序链表、33. 搜索旋转排序数组、103. 二叉树的锯齿形层序遍历）

算法学习——LeetCode力扣补充篇9

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912. 排序数组

912. 排序数组 - 力扣（LeetCode）

描述

给你一个整数数组 nums，请你将该数组升序排列。

示例

示例 1：

输入：nums = [5,2,3,1]
输出：[1,2,3,5]

示例 2：

输入：nums = [5,1,1,2,0,0]
输出：[0,0,1,1,2,5]

提示

1 <= nums.length <= 5 * 104
-5 * 104 <= nums[i] <= 5 * 104

代码解析

冒泡排序

class Solution {
public:
    vector<int> sortArray(vector<int>& nums) {
        for(int i=0 ; i<nums.size() ; i++)
        {
            for(int j=i ; j<nums.size();j++)
            {
                if(nums[i] > nums[j]) swap(nums[i],nums[j]);
            }
        }
        return nums;
    }
};

快速排序

class Solution {
public:
    void quickSort(vector<int>& nums,int left ,int right)
    {
        int mid_value =  nums[left + (right-left)/2] ;
     
        int i= left ;
        int j= right;
        while(i <= j)
        {
            while(nums[i] < mid_value) i++;
            while(nums[j] > mid_value) j--;
            if(i <= j)
            {
                int tmp = nums[j];
                nums[j] = nums[i];
                nums[i] = tmp;
                i++;
                j--;
            }
        }

        if(left < j) quickSort(nums,left,j);
        if(i < right) quickSort(nums,i,right);
    }
    vector<int> sortArray(vector<int>& nums) {
        quickSort(nums,0,nums.size()-1);
        return nums;
    }
};

归序并排

class Solution {
    vector<int> tmp;
    void mergeSort(vector<int>& nums, int l, int r) {
        if (l >= r) return;
        int mid = (l + r) >> 1;
        mergeSort(nums, l, mid);
        mergeSort(nums, mid + 1, r);
        int i = l, j = mid + 1;
        int cnt = 0;
        while (i <= mid && j <= r) {
            if (nums[i] <= nums[j]) {
                tmp[cnt++] = nums[i++];
            }
            else {
                tmp[cnt++] = nums[j++];
            }
        }
        while (i <= mid) {
            tmp[cnt++] = nums[i++];
        }
        while (j <= r) {
            tmp[cnt++] = nums[j++];
        }
        for (int i = 0; i < r - l + 1; ++i) {
            nums[i + l] = tmp[i];
        }
    }
public:
    vector<int> sortArray(vector<int>& nums) {
        tmp.resize((int)nums.size(), 0);
        mergeSort(nums, 0, (int)nums.size() - 1);
        return nums;
    }
};

21. 合并两个有序链表

21. 合并两个有序链表 - 力扣（LeetCode）

描述

将两个升序链表合并为一个新的升序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例

示例 1：

输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]

示例 2：

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]

示例 3：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]

提示

两个链表的节点数目范围是 [0, 50]
-100 <= Node.val <= 100
l1 和 l2 均按非递减顺序排列

代码解析

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
        ListNode *head = new ListNode;
        ListNode *tmp = head;
        while(list1 != nullptr || list2 != nullptr)
        {
            if((list1 != nullptr && list2 != nullptr && list1->val <= list2->val)
                ||(list1 != nullptr && list2 == nullptr))
            {
                tmp->next = list1;
                tmp = tmp->next;
                list1 = list1->next;
            }

            if((list1 != nullptr && list2 != nullptr && list1->val > list2->val)
                ||(list1 == nullptr && list2 != nullptr))
            {
                tmp->next = list2;
                tmp = tmp->next;
                list2 = list2->next;
            }
        }
        return head->next;
    }
};

33. 搜索旋转排序数组

33. 搜索旋转排序数组 - 力扣（LeetCode）

描述

整数数组 nums 按升序排列，数组中的值互不相同。

在传递给函数之前，nums 在预先未知的某个下标 k（0 <= k < nums.length）上进行了旋转，使数组变为 [nums[k], nums[k+1], …, nums[n-1], nums[0], nums[1], …, nums[k-1]]（下标从 0 开始计数）。例如， [0,1,2,4,5,6,7] 在下标 3 处经旋转后可能变为 [4,5,6,7,0,1,2] 。

给你旋转后的数组 nums 和一个整数 target ，如果 nums 中存在这个目标值 target ，则返回它的下标，否则返回 -1 。

你必须设计一个时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。

示例

示例 1：

输入：nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 0
输出：4

示例 2：

输入：nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 3
输出：-1

示例 3：

输入：nums = [1], target = 0
输出：-1

提示

1 <= nums.length <= 5000
-104 <= nums[i] <= 104
nums 中的每个值都独一无二
题目数据保证 nums 在预先未知的某个下标上进行了旋转
-104 <= target <= 104

代码解析

遍历法

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        for(int i=0 ; i<nums.size() ;i++)
            if(nums[i] == target) return i;
        return -1;
    }
};

二分查找法

class Solution {
public:
    int find(vector<int>& nums, int target , int left ,int right)
    {
        if(left > right) return -1;
        if(nums[right] > nums[left] && nums[left] > target) return -1;
        else if(nums[right] > nums[left] && nums[right] < target) return -1;

        if(left == right && nums[left] == target) return left;
        else if(left == right && nums[left] != target) return -1;

        int mid = (left+right)/2;
        if(nums[mid] == target) return mid;

        if(left < right)
        {
            int left_value = find(nums,target,left,mid-1);
            int right_value = find(nums,target,mid+1,right);

            if(left_value != -1) return left_value;
            if(right_value != -1) return right_value;
        }
        return -1;
    }
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        return find(nums,target,0,nums.size()-1);
    }
};

103. 二叉树的锯齿形层序遍历

103. 二叉树的锯齿形层序遍历 - 力扣（LeetCode）

描述

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的锯齿形层序遍历。（即先从左往右，再从右往左进行下一层遍历，以此类推，层与层之间交替进行）。

示例

示例 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[3],[20,9],[15,7]]

示例 2：

输入：root = [1]
输出：[[1]]

示例 3：

输入：root = []
输出：[]

提示

树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
-100 <= Node.val <= 100

代码解析

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> zigzagLevelOrder(TreeNode* root) {
        queue<TreeNode*> my_que;
        vector<vector<int>> result;
        if(root == nullptr) return result;
        bool flag = false;
        my_que.push(root);

        while(my_que.size() != 0)
        {
            int size = my_que.size();
            vector<int> tmp;
            for(int i=0 ; i<size ;i++)
            {
                TreeNode* tmp_node = my_que.front();
                my_que.pop();
                tmp.push_back(tmp_node->val);
                
                if(tmp_node->left != nullptr) my_que.push(tmp_node->left);
                if(tmp_node->right != nullptr) my_que.push(tmp_node->right);
            }
            if(flag == true) reverse(tmp.begin(),tmp.end());
            result.push_back(tmp);
            flag = !flag;
            tmp.clear();
        }
        return result;
    }
};