合并两个有序数组

题目描述

88. 合并两个有序数组

给你两个按 非递减顺序 排列的整数数组 nums1 和 nums2，另有两个整数 m 和 n ，分别表示 nums1 和 nums2 中的元素数目。

请你 合并 nums2 到 nums1 中，使合并后的数组同样按 非递减顺序 排列。

**注意：**最终，合并后数组不应由函数返回，而是存储在数组 nums1 中。为了应对这种情况，nums1 的初始长度为 m + n，其中前 m 个元素表示应合并的元素，后 n 个元素为 0 ，应忽略。nums2 的长度为 n 。

示例 1：

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输入：nums1 = [1,2,3,0,0,0], m = 3, nums2 = [2,5,6], n = 3
输出：[1,2,2,3,5,6]
解释：需要合并 [1,2,3] 和 [2,5,6] 。
合并结果是 [1,2,2,3,5,6] ，其中斜体加粗标注的为 nums1 中的元素。

示例 2：

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输入：nums1 = [1], m = 1, nums2 = [], n = 0
输出：[1]
解释：需要合并 [1] 和 [] 。
合并结果是 [1] 。

示例 3：

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输入：nums1 = [0], m = 0, nums2 = [1], n = 1
输出：[1]
解释：需要合并的数组是 [] 和 [1] 。
合并结果是 [1] 。
注意，因为 m = 0 ，所以 nums1 中没有元素。nums1 中仅存的 0 仅仅是为了确保合并结果可以顺利存放到 nums1 中。

提示：

  • nums1.length == m + n
  • nums2.length == n
  • 0 <= m, n <= 200
  • 1 <= m + n <= 200
  • -109 <= nums1[i], nums2[j] <= 109

**进阶：**你可以设计实现一个时间复杂度为 O(m + n) 的算法解决此问题吗？

题解

思路不多说，尾插法即可，较为简单

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func merge(nums1 []int, m int, nums2 []int, n int) {
	//不额外占用空间，所以就是在num1上原地修改
	ptr1, ptr2, ptr := m-1, n-1, m+n-1
	for ;ptr1 >=0 && ptr2 >= 0;{
        if nums1[ptr1]>nums2[ptr2]{
            nums1[ptr] = nums1[ptr1]
            ptr--
            ptr1--
        }else{
            nums1[ptr] = nums2[ptr2]
            ptr--
            ptr2--
        }
	}
    for ;ptr2>=0;{
        nums1[ptr] = nums2[ptr2]
        ptr--
        ptr2--
    }
}

移动元素

题目描述

27. 移除元素

给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素。元素的顺序可能发生改变。然后返回 nums 中与 val 不同的元素的数量。

假设 nums 中不等于 val 的元素数量为 k，要通过此题，您需要执行以下操作：

  • 更改 nums 数组，使 nums 的前 k 个元素包含不等于 val 的元素。nums 的其余元素和 nums 的大小并不重要。
  • 返回 k。

用户评测：

评测机将使用以下代码测试您的解决方案：

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int[] nums = [...]; // 输入数组
int val = ...; // 要移除的值
int[] expectedNums = [...]; // 长度正确的预期答案。
                            // 它以不等于 val 的值排序。

int k = removeElement(nums, val); // 调用你的实现

assert k == expectedNums.length;
sort(nums, 0, k); // 排序 nums 的前 k 个元素
for (int i = 0; i < actualLength; i++) {
    assert nums[i] == expectedNums[i];
}

如果所有的断言都通过，你的解决方案将会 通过。

示例 1：

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输入：nums = [3,2,2,3], val = 3
输出：2, nums = [2,2,_,_]
解释：你的函数函数应该返回 k = 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。
你在返回的 k 个元素之外留下了什么并不重要（因此它们并不计入评测）。

示例 2：

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输入：nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2
输出：5, nums = [0,1,4,0,3,_,_,_]
解释：你的函数应该返回 k = 5，并且 nums 中的前五个元素为 0,0,1,3,4。
注意这五个元素可以任意顺序返回。
你在返回的 k 个元素之外留下了什么并不重要（因此它们并不计入评测）。

提示：

  • 0 <= nums.length <= 100
  • 0 <= nums[i] <= 50
  • 0 <= val <= 100

题解

原地移除且允许顺序变换，那就是简单的元素位置交换，思路不多说，主要看代码

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func removeElement(nums []int, val int) int {
    lst := len(nums)-1
    for i := 0; i<=lst; i++{
        if nums[i] != val {
            continue
        }
        for {
            if lst>=0&&nums[lst]==val{
                lst--
            }else{
                break
            }
        }
        if i<lst{
            tmp := nums[i]
            nums[i] = nums[lst]
            nums[lst] = tmp
        }
    }
    return lst+1;
}

删除有序数组中的重复项

题目描述

26. 删除有序数组中的重复项

给你一个 非严格递增排列 的数组 nums ，请你** 原地** 删除重复出现的元素，使每个元素 只出现一次 ，返回删除后数组的新长度。元素的 相对顺序 应该保持 一致 。然后返回 nums 中唯一元素的个数。

考虑 nums 的唯一元素的数量为 k ，你需要做以下事情确保你的题解可以被通过：

  • 更改数组 nums ，使 nums 的前 k 个元素包含唯一元素，并按照它们最初在 nums 中出现的顺序排列。nums 的其余元素与 nums 的大小不重要。
  • 返回 k 。

判题标准:

系统会用下面的代码来测试你的题解:

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int[] nums = [...]; // 输入数组
int[] expectedNums = [...]; // 长度正确的期望答案

int k = removeDuplicates(nums); // 调用

assert k == expectedNums.length;
for (int i = 0; i < k; i++) {
    assert nums[i] == expectedNums[i];
}

如果所有断言都通过，那么您的题解将被 通过。

示例 1：

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输入：nums = [1,1,2]
输出：2, nums = [1,2,_]
解释：函数应该返回新的长度 2 ，并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2：

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输入：nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出：5, nums = [0,1,2,3,4]
解释：函数应该返回新的长度 5 ， 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示：

  • 1 <= nums.length <= 3 * 104
  • -104 <= nums[i] <= 104
  • nums 已按 非严格递增 排列

题解

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func removeDuplicates(nums []int) int {
    //特例，额外处理
    if len(nums)<=1{
        return len(nums)
    }
    //有效数字
    start := 0
    for ptr := 1; ptr<len(nums); ptr++{
        if nums[ptr]!=nums[start]{
            start++
            nums[start] = nums[ptr]
        }
    }
    return start+1
}

删除有序数组的重复项II

题目描述

80. 删除有序数组中的重复项 II

给你一个有序数组 nums ，请你** 原地** 删除重复出现的元素，使得出现次数超过两次的元素只出现两次 ，返回删除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

说明：

为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢？

请注意，输入数组是以**「引用」**方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

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// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参做任何拷贝
int len = removeDuplicates(nums);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    print(nums[i]);
}

示例 1：

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输入：nums = [1,1,1,2,2,3]
输出：5, nums = [1,1,2,2,3]
解释：函数应返回新长度 length = 5, 并且原数组的前五个元素被修改为 1, 1, 2, 2, 3。 不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2：

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输入：nums = [0,0,1,1,1,1,2,3,3]
输出：7, nums = [0,0,1,1,2,3,3]
解释：函数应返回新长度 length = 7, 并且原数组的前七个元素被修改为 0, 0, 1, 1, 2, 3, 3。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示：

  • 1 <= nums.length <= 3 * 104
  • -104 <= nums[i] <= 104
  • nums 已按升序排列

题解

这题其实本质上和上一题相同，不过多解释

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func removeDuplicates(nums []int) int {
    if len(nums)<=2{
        return len(nums)
    }
    start := 1
    for ptr := 2; ptr<len(nums); ptr++{
        //这个对比的是start-1,不可以是ptr-2
        if nums[ptr] != nums[start-1]{
            start++
            nums[start] = nums[ptr]
        }
    }
    return start+1

}

多数元素

题目描述

169. 多数元素

给定一个大小为 n 的数组 nums ，返回其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数 大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假设数组是非空的，并且给定的数组总是存在多数元素。

示例 1：

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输入：nums = [3,2,3]
输出：3

示例 2：

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输入：nums = [2,2,1,1,1,2,2]
输出：2

提示：

  • n == nums.length
  • 1 <= n <= 5 * 104
  • -109 <= nums[i] <= 109

**进阶：**尝试设计时间复杂度为 O(n)、空间复杂度为 O(1) 的算法解决此问题。

题解

典型的思维题，解决方式也比较简单

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func majorityElement(nums []int) int {
    res := -1
    count := 0
    for _,val := range nums{
        if val==res{
            count++;
        }else{
            if count==0{
                res = val
                count++
            }else{
                count--
            }
        }
    }
    return res
}

轮转数组

题目描述

189. 轮转数组

给定一个整数数组 nums，将数组中的元素向右轮转 k 个位置，其中 k 是非负数。

示例 1:

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输入: nums = [1,2,3,4,5,6,7], k = 3
输出: [5,6,7,1,2,3,4]
解释:
向右轮转 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]
向右轮转 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]
向右轮转 3 步: [5,6,7,1,2,3,4]

示例 2:

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输入：nums = [-1,-100,3,99], k = 2
输出：[3,99,-1,-100]
解释: 
向右轮转 1 步: [99,-1,-100,3]
向右轮转 2 步: [3,99,-1,-100]

提示：

  • 1 <= nums.length <= 105
  • -231 <= nums[i] <= 231 - 1
  • 0 <= k <= 105

进阶：

  • 尽可能想出更多的解决方案，至少有 三种 不同的方法可以解决这个问题。
  • 你可以使用空间复杂度为 O(1) 的 原地 算法解决这个问题吗？

题解

其实这也是个思维题，我们可以尝试用呆板的方式解决，或者也可以用trick，这里两种题解都放一下

Trick解法：翻转数组

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func reverse(nums []int, start int, end int){
    for start < end {
        nums[start], nums[end] = nums[end], nums[start]
        start++
        end--
    }
}
func rotate(nums []int, k int)  {
    k = k%len(nums)
    reverse(nums,0,len(nums)-1)
    reverse(nums,0,k-1)
    reverse(nums,k,len(nums)-1)
}

写到这里其实已经很感觉出来go是个很简洁的语言了，主要感觉还是有一些库啥的不太熟练，比如我就不知道go有没有优先级队列

传统解法，看似呆瓜实际全是技巧

听我说，这种方法真的写起来很累，真的很累

同时写到这里的时候，我发现一个问题

在 Go 中，:= 是短变量声明操作符，用于在同一作用域内声明并初始化变量。Go 的设计允许在嵌套作用域（如循环块、条件块等）中重复使用 := 声明同名变量，但需要注意：

  • 在 Go 中，变量的作用域由其声明的位置决定。
  • 如果在一个嵌套作用域（如循环体或条件块）中使用 := 声明一个与外部作用域同名的变量，则会屏蔽（shadow） 外部作用域中的变量。
  • 当嵌套作用域结束时，屏蔽效果消失，外部作用域的变量重新可见。
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func rotate(nums []int, k int)  {
    n := len(nums)
    if n<=1{
        return
    }
    k = k%n
    start := 0
  	//记录安置好的元素个数
    count := 0
  	//从第一个开始安置
    ptr := start
    for count<len(nums){
        ptr = (ptr+k)%n
        if ptr == start{
          	//第start圈循环的最后一个，安置到start位置
          	//记得安置完数目+1
            count++
            start++
            ptr = start
            continue
        }
        tmp := nums[start]
        nums[start] = nums[ptr]
        nums[ptr] = tmp
        count++
    }
}

买卖股票的最佳时机

121. 买卖股票的最佳时机

题目描述

给定一个数组 prices ，它的第 i 个元素 prices[i] 表示一支给定股票第 i 天的价格。

你只能选择 某一天 买入这只股票，并选择在 未来的某一个不同的日子 卖出该股票。设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。

返回你可以从这笔交易中获取的最大利润。如果你不能获取任何利润，返回 0 。

示例 1：

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输入：[7,1,5,3,6,4]
输出：5
解释：在第 2 天（股票价格 = 1）的时候买入，在第 5 天（股票价格 = 6）的时候卖出，最大利润 = 6-1 = 5 。
     注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格；同时，你不能在买入前卖出股票。

示例 2：

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输入：prices = [7,6,4,3,1]
输出：0
解释：在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

提示：

  • 1 <= prices.length <= 105
  • 0 <= prices[i] <= 104

题解

经典题，go不提供Max的比较方式，同时，MaxInt、MinInt是在math包下

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func maxProfit(prices []int) int {
    preMin := math.MaxInt
    res := math.MinInt
    for _,value := range prices{
        if value<preMin{
            preMin = value
        }
        if res<value-preMin{
            res = value-preMin
        }
    }
    return res
}