LeetCode

此文用来记录自己在leetcode上的simple题集解决方案。
希望能够鞭策自己每天刷一道题，日积月累，即使是simple型。

1. 两数之和

给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target，请你在该数组中找出和为目标值的那两个整数，并返回他们的数组下标。
你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，你不能重复利用这个数组中同样的元素。
示例:
给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9 所以返回 [0, 1]
思路：两个for循环暴力

int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target) {
static int a[2]={0};
for (int i = 0; i < numsSize - 1; i++)
{
for (int j = i+1; j < numsSize; j++)
{
if (nums[i] + nums[j] == target)
{
a[0] = i;
a[1] = j;
return a;
}
}
}
return 0;
}

7. 整数反转

题目描述
- 给出一个 32 位的有符号整数，你需要将这个整数中每位上的数字进行反转。
输入: 123 输出: 321
输入: -123 输出: -321
输入: 120 输出: 21
- 假设我们的环境只能存储得下 32 位的有符号整数，则其数值范围为 [−231, 231 − 1]。请根据这个假设，如果反转后整数溢出那么就返回 0。
通过循环将数字x的每一位拆开，在计算新值时每一步都判断是否溢出。
- 溢出条件有两个，**一个是大于整数最大值MAX_VALUE，另一个是小于整数最小值MIN_VALUE，**设当前计算结果为ans，下一位为pop。
- 从ans * 10 + pop > MAX_VALUE这个溢出条件来看: 当出现 ans > MAX_VALUE / 10 且还有pop需要添加时，则一定溢出; 当出现 ans == MAX_VALUE / 10 且 pop > 7 时，则一定溢出，7是2^31 - 1的个位数;
  不知道最后一位是7可以这样思考：pop > Integer.MAX_VALUE%10
- 从ans * 10 + pop < MIN_VALUE这个溢出条件来看: 当出现 ans < MIN_VALUE / 10 且还有pop需要添加时，则一定溢出当出现 ans == MIN_VALUE / 10 且 pop < -8 时，则一定溢出，8是-2^31的个位数
- 不知道最后一位是-8可以这样思考：pop < Integer.MIN_VALUE%10

classSolution {
publicintreverse(intx) {
intres = 0;
while(x!=0){
intpop = x%10;
if(res > Integer.MAX_VALUE/10 || (res==Integer.MAX_VALUE/10 && pop > Integer.MAX_VALUE%10))
return0;
if(res < Integer.MIN_VALUE/10 || (res==Integer.MIN_VALUE/10 && pop < Integer.MIN_VALUE%10))
return0;
res = res*10 + pop;
x /=10;
}
returnres;
}
}

9. 回文数

判断一个整数是否是回文数。回文数是指正序（从左向右）和倒序（从右向左）读都是一样的整数。

示例 1: 输入: 121 输出: true
示例 2: 输入: -121 输出: false 解释: 从左向右读, 为 -121 。从右向左读, 为 121- 。因此它不是一个回文数。
示例 3: 输入: 10 输出: false 解释: 从右向左读, 为 01 。因此它不是一个回文数。

进阶:
你能不将整数转为字符串来解决这个问题吗？
代码如下：

classSolution {
publicbooleanisPalindrome(intx) {
intsum = 0;
inttemp = x;
if(x<0){
returnfalse;
}
if(x==0){
returntrue;
}
else{
while(x!=0){
inta = x%10;
sum = sum *10 + a;
x/=10;
}
returnsum==temp;
}
}
}

13. 罗马数字转数字

罗马数字包含以下七种字符: I， V， X， L，C，D 和 M。

字符数值 I 1 V 5 X 10 L 50 C 100 D 500 M 1000

例如，罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1。12 写做 XII ，即为 X + II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V + II
通常情况下，罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也
存在特例，例如 4 不写做 IIII，而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边，所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。同样地，数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况：
- I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边，来表示 4 和 9。
- X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边，来表示 40 和 90。
- C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边，来表示 400 和 900。
给定一个罗马数字，将其转换成整数。输入确保在 1 到 3999 的范围内。

示例 1:
输入: "III" 输出: 3 示例 2:
输入: "IV" 输出: 4 示例 3:
输入: "IX" 输出: 9 示例 4:
输入: "LVIII" 输出: 58 解释: L = 50, V= 5, III = 3. 示例 5:
输入: "MCMXCIV" 输出: 1994 解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

思路：
- 从一开始判断num（后面的）是否比prenum（前面的）小，如果小，证明要加prenum。
- 如果大，则要减去prenum，num和prenum移动位置。一直到最后一个数。
- 最后的prenum肯定要加上。
代码：

classSolution {
publicintromanToInt(Strings) {
intsum = 0;
intprenum = Solution.getValue(s.charAt(0));
for(inti=1; i<s.length(); i++){
intnum = Solution.getValue(s.charAt(i));
if(num < prenum || num == prenum){
sum += prenum;
}
else{
sum -= prenum;
}
prenum = num;
}
sum = sum + prenum;
returnsum;
}
publicstaticintgetValue(chara){
switch(a) {
case'I': return1;
case'V': return5;
case'X': return10;
case'L': return50;
case'C': return100;
case'D': return500;
case'M': return1000;
default: return0;
}
}
}

14. 最长公共前缀

编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。如果不存在公共前缀，返回空字符串 ""。

示例 1:
输入: ["flower","flow","flight"] 输出: "fl" 示例 2:
输入: ["dog","racecar","car"] 输出: "" 解释: 输入不存在公共前缀。

说明: 所有输入只包含小写字母 a-z 。
自己的思路，有点麻烦，最终结果是：

执行用时 :1 ms, 在所有 java 提交中击败了93.91%的用户
内存消耗 :37.8 MB, 在所有 java 提交中击败了71.58%的用户

记录一下自己的思路：
- 首先排除一些最容易想到的特例：
- 如果没有字符串，则返回空；
- 如果只有一个字符串，则返回第一个字符串；
- 遍历所有的字符串，找出最短的字符串，首先设定strs[0]是最短的，再往下依次取代；
- 遍历过程中，若发现有一个空串，则返回空；
- 找到最短字符串之后，将其余的串一个字符一个字符与之比较，找一个最短的长度。
- 一开始设定min_num很大，如果找不到j来代替这个值，说明字符串都相等。
- 最后一步就是根据上述两种情况进行截取。
代码：

classSolution {
publicStringlongestCommonPrefix(String[] strs) {
if(strs.length == 0){
return"";
}
if(strs.length == 1){
returnstrs[0];
}
intmin_length = strs[0].length();
intflag = 0;//标记最短串的位置intmin_num = Integer.MAX_VALUE; //记录最短的相同串的长度//循环遍历出最短字符串for(inti=0; i<strs.length; i++){
if(strs[i].length()==0){
return"";
}
if(strs[i].length() < min_length){
min_length = strs[i].length();
flag = i;
}
else{
continue;
}
}
//对每个字符串与strs[flag]相比较for(inti=0; i<strs.length; i++){
if(flag==i){
continue;
}
for(intj=0;j<min_length;j++){
if(strs[flag].charAt(j)!=strs[i].charAt(j)){
if(j<min_num){
min_num = j;
}
}
}
}
if(min_num != Integer.MAX_VALUE){
returnstrs[flag].substring(0,min_num);
}else{
returnstrs[flag];
}
}
}

官方题解：

publicStringlongestCommonPrefix(String[] strs) {
if (strs.length == 0) return"";
Stringprefix = strs[0];
for (inti = 1; i < strs.length; i++)
while (strs[i].indexOf(prefix) != 0) {
prefix = prefix.substring(0, prefix.length() - 1);
if (prefix.isEmpty()) return"";
} returnprefix;
}

20. 有效的括号

给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串，判断字符串是否有效。
有效字符串需满足：
- 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
- 左括号必须以正确的顺序闭合。
- 注意空字符串可被认为是有效字符串。

示例 1:
输入: "()" 输出: true 示例 2:
输入: "()[]{}" 输出: true 示例 3:
输入: "(]" 输出: false 示例 4:
输入: "([)]" 输出: false 示例 5:
输入: "{[]}" 输出: true

思路记录：栈的典型应用
- 首先要把对应的括号进行匹配，python可用字典，java这里用的是hashmap。
- 从开始遍历字符串，将字符串转换为字符数组，对每个字符进行判断：
- 若为左边的起始括号，例如"("、"["、"{"，直接push进栈；
- 若为右边的结束括号，则要进行判断，若栈为空，则直接返回false，因为栈里面没有与之匹配的元素了
- 若栈不空，但是取出top元素，不与对应的map中的值对应，则不匹配，返回false；
- 注意上面一步，已经取出了栈顶元素，匹配则返回true，不匹配则返回false，所以在遍历完：
- 有两种情况：1.偶数，遍历完且匹配成功，栈空；2.奇数，栈不空，但是有不匹配的；
- 所以此时返回stack.isEmpty();对应上面的两种情况。
代码：

classSolution {
publicbooleanisValid(Strings) {
intlen = s.length();
if(len == 0){
returntrue;
}
//HashMap 键值对HashMap<Character,Character> map = newHashMap();
map.put(')','(');
map.put(']','[');
map.put('}','{');
Stack<Character> stack = newStack();
for(charch: s.toCharArray()){
if(ch=='('||ch=='['||ch=='{'){
stack.push(ch);
}
if((ch==')'||ch==']'||ch=='}') &&(stack.isEmpty() || stack.pop()!=map.get(ch))){
returnfalse;
}
}
returnstack.isEmpty();
}
}

21. 合并两个有序链表

将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。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：
输入：1->2->4, 1->3->4 输出：1->1->2->3->4->4

思路解析：
- 创建了一个新的结点，根据比较两个链表元素的大小进行插入到新的结点之后。
- 谁小谁就链接到后面，且新建的p结点和l1、l2结点的指针都向后移动。
- 如果有一条链表到头了，那就将新的p结点指针指向没空的另一条链表剩余元素。
代码：

/** * Definition for singly-linked list. * public class ListNode { * int val; * ListNode next; * ListNode(int x) { val = x; } * } */classSolution {
publicListNodemergeTwoLists(ListNodel1, ListNodel2) {
if(l1 == null){
returnl2;
}
if(l2 == null){
returnl1;
}
ListNodep = newListNode(0);
ListNodehead = p;//存下来p的位置，后面要移动while(l1!=null && l2!=null){
if(l1.val<=l2.val){
p.next = l1;
p = p.next;
l1 = l1.next;
}else{
p.next = l2;
p = p.next;
l2 = l2.next;
}
}
if(l1==null){
p.next = l2;
}else{
p.next = l1;
}
returnhead.next;
}
}

26. 删除排序数组中的重复项

给定一个排序数组，你需要在原地删除重复出现的元素，使得每个元素只出现一次，返回移除后数组的新长度。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。

示例 1:
给定数组 nums = [1,1,2],
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。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。示例 2:
给定 nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4],
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。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

思路分析：
- 两个指针i和j，从头开始遍历，j首先固定不变，i在变化，直到找到不相等的元素；
- 因为已经是排好序的数组，所以肯定相等的元素都相邻；
- 找到不相等的元素，使i对应的该元素赋值到之前的相等的某个元素上，那个元素就是相等的第2个。
- 例如：1，1，2就将2赋给第二个1。1，1，1，2就将2赋给第二个1。
- 最后j的位置就在不重复的倒数第二个位置，所以返回j+1。
代码：

classSolution {
publicintremoveDuplicates(int[] nums) {
intj=0;
for(inti=0; i<nums.length; i++){
if(nums[i] !=nums[j]){
j=j+1;
nums[j] =nums[i];
}
}
returnj+1;
}
}

27. 移除元素

给定一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于 val 的元素，返回移除后数组的新长度。
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。
元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 1:
给定 nums = [3,2,2,3], val = 3,
函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。示例 2:
给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2,
函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。
注意这五个元素可为任意顺序。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

思路分析
- 遍历数组nums，每次取出的数字变量为num，同时设置一个下标ans
- 在遍历过程中如果出现数字与需要移除的值不相同时，则进行拷贝覆盖nums[ans] = num，ans自增1
- 如果相同的时候，则跳过该数字不进行拷贝覆盖，最后ans即为新的数组长度
- 这种思路在移除元素较多时更适合使用，最极端的情况是全部元素都需要移除，遍历一遍结束
代码

classSolution {
publicintremoveElement(int[] nums, intval) {
intloc = 0;
for(intnum: nums){
if(num!= val){
nums[loc] = num;
loc++;
}
}
returnloc;
}
}

35. 搜索插入位置

给定一个排序数组和一个目标值，在数组中找到目标值，并返回其索引。
如果目标值不存在于数组中，返回它将会被按顺序插入的位置。你可以假设数组中无重复元素。

示例 1:
输入: [1,3,5,6], 5 输出: 2 示例 2:
输入: [1,3,5,6], 2 输出: 1 示例 3:
输入: [1,3,5,6], 7 输出: 4 示例 4:
输入: [1,3,5,6], 0 输出: 0

思路：
- 首先排除两个边界，对极限情况进行考虑
- 其次考虑中间有大于等于，就返回该索引位置
代码如下：

classSolution {
publicintsearchInsert(int[] nums, inttarget) {
intloc = 0;
if(nums[0]>target){
return0;
}
if(nums[nums.length-1]<target){
returnnums.length;
}
for(inti=0; i< nums.length; i++){
if(nums[i] >= target){
loc = i;
break;
}
}
returnloc;
}
}

38. 报数

报数序列是一个整数序列，按照其中的整数的顺序进行报数，得到下一个数。其前五项如下：

1
11
21
1211
111221
1 被读作 "one 1" ("一个一") , 即 11。 11 被读作 "two 1s" ("两个一"）, 即 21。 21 被读作 "one 2", "one 1" （"一个二" , "一个一") , 即 1211。
给定一个正整数 n（1 ≤ n ≤ 30），输出报数序列的第 n 项。
注意：整数顺序将表示为一个字符串。
示例 1:
输入: 1 输出: "1"
示例 2:
输入: 4 输出: "1211"

解题思路
- 函数从str='1'开始向后求
- 使用两个循环，外层循环控制求到第几个数，内存循环求该数
- 函数中取pre和j两个元素，相当于使用两个指针来判断前面的和后面相邻的是否相等
- 相等则计数++，计算出有多少该元素，添加count+字符
- 若不相等，则直接添加1+该字符，并且挪动pre至后方元素，j也随之挪动，count恢复为1
- 外层每次结束一次循环，求得第n个数
代码

classSolution {
publicStringcountAndSay(intn) {
Stringstr = "1";
for (inti = 2; i <= n; i++) {
StringBuilderbuilder = newStringBuilder();
charpre = str.charAt(0);
intcount = 1;
for (intj = 1; j < str.length(); j++) {
charc = str.charAt(j);
if (c == pre) {
count++;
} else {
builder.append(count).append(pre);
pre = c;
count = 1;
}
}
builder.append(count).append(pre);
str = builder.toString();
}
returnstr;
}
}

53. 最大子序和

给定整数数组 nums ，找到一个具有最大和的连续子数组（子数组最少包含一个元素），返回其最大和。
示例:
输入: [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4], 输出: 6 解释: 连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大，为 6。
解题思路：
- 定义一个局部临时sum，初始赋值为0，用来存储当前的局部子序和
- 定义结果res，初始赋值为nums[0]
- 因为数组中有正负数，所以要去判断临时sum的大小
- 若sum>0，说明无论后面的数正负，都要加该数
- 但是如果当前sum<0，就要舍弃sum，因为会减小后面继续加和。
- 舍弃sum，就要将当前的sum赋值循环中的num，继续从此数开始加和
代码

classSolution {
publicintmaxSubArray(int[] nums) {
intres = nums[0];
intsum = 0;
for(intnum: nums){
if(sum>0){
sum += num;
}else{
sum = num;
}
res = Math.max(res, sum);
}
returnres;
}
}

更多详细解法：最大子序和 c++实现四种解法暴力法、动态规划、贪心法和分治法图示讲解

58. 最后一个单词的长度

给定一个仅包含大小写字母和空格 ' ' 的字符串，返回其最后一个单词的长度。
如果不存在最后一个单词，请返回 0 。
说明：一个单词是指由字母组成，但不包含任何空格的字符串。

示例:
输入: "Hello World" 输出: 5

解法一思路：
- 从字符串末尾开始向前遍历，其中主要有两种情况：
- 第一种情况，以字符串"Hello World"为例，从后向前遍历直到遍历到头或者遇到空格为止，即为最后一个单词"World"的长度5；
- 第二种情况，以字符串"Hello World "为例，需要先将末尾的空格过滤掉，再进行第一种情况的操作，即认为最后一个单词为"World"，长度为5；
- 所以完整过程为先从后过滤掉空格找到单词尾部，再从尾部向前遍历，找到单词头部，最后两者相减，即为单词的长度。
- 时间复杂度：O(n)，n为结尾空格和结尾单词总体长度。
代码：

classSolution {
publicintlengthOfLastWord(Strings) {
intend = s.length() - 1;
while(end >= 0 && s.charAt(end) == ' ') end--;
if(end < 0) return0;
intstart = end;
while(start >= 0 && s.charAt(start) != ' ') start--;
returnend - start;
}
}

解法二：
- 首先使用strim函数去除首尾空格
- 再使用Java的寻找最后一个空格位置函数，末尾-空格位置即单词长度
代码：

classSolution { publicintlengthOfLastWord(Strings) {
//空串s=s.trim();
if(s.length()==0){
return0;
}
intlastEmptyIndex =s.lastIndexOf(" ");
returns.length()-1-lastEmptyIndex;
}
}

66. 加一

给定一个由整数组成的非空数组所表示的非负整数，在该数的基础上加一。
最高位数字存放在数组的首位，数组中每个元素只存储单个数字。
你可以假设除了整数 0 之外，这个整数不会以零开头。

示例 1:
输入: [1,2,3] 输出: [1,2,4] 解释: 输入数组表示数字 123。示例 2:
输入: [4,3,2,1] 输出: [4,3,2,2] 解释: 输入数组表示数字 4321。

思路：
- 首先要判断末尾是不是9，若为9，则变为0，在此情况后还需考虑后面数字是否为9，以便连续进位。
- 若不是9，直接将末尾加1，返回该数组。
- 若产生进位，则要根据是否如99，999该数一样会多一位，返回新的数组，首尾直接置为1，其余为0.
代码：

classSolution {
publicint[] plusOne(int[] digits) {
for(inti=digits.length-1;i>=0;i--){
if(digits[i]==9){//此位为9，需要进位digits[i]=0;
continue;
}
if(digits[i]!=9){
digits[i]+=1;
break;
}
}
int[] ans=newint[digits.length+1];# int数组默认为0ans[0]=1;
if(digits[0]==0)returnans;
elsereturndigits;
}
}

67. 二进制求和

给定两个二进制字符串，返回他们的和（用二进制表示）。
输入为非空字符串且只包含数字 1 和 0。

示例 1:
输入: a = "11", b = "1" 输出: "100" 示例 2:
输入: a = "1010", b = "1011" 输出: "10101"

思路
- 利用enumerate枚举方法可以得到索引和数字，算出结果
- 相加求和
- 再求出二进制数
代码

classSolution:
defaddBinary(self, a: str, b: str) ->str:
ifa==b=='0':
return"0"num1=num2=0;
# enumerate方法返回索引+数字的二元组fori,xinenumerate(a):
num1+=int(x)*(2**(len(a)-i-1))
fori,xinenumerate(b):
num2+=int(x)*(2**(len(b)-i-1))
num=num1+num2res=''whilenum>1:
num_temp=num%2res+=str(num_temp)
num=num//2res+='1'returnres[::-1] # 倒序遍历字符串

69. x的平方根

实现 int sqrt(int x) 函数。
计算并返回 x 的平方根，其中 x 是非负整数。
由于返回类型是整数，结果只保留整数的部分，小数部分将被舍去。

示例 1:
输入: 4 输出: 2 示例 2:
输入: 8 输出: 2 说明: 8 的平方根是 2.82842..., 由于返回类型是整数，小数部分将被舍去。

解题思路：
- 采用二分法无限逼近正确值
- 当max和min差1以上的情况下，m为中值
- 根据x/m大于m还是小于等于m，来挪动指针max和min
代码：

classSolution {
publicintmySqrt(intx) {
if(x==0||x==1){
returnx;
}
intmin = 0;
intmax = x;
while(max - min >1){
intm = (min+max)/2;
if(x/m<m){
max = m; //x/m比m小，说明除的m大了点，去左半部分逼近m
}else{
min = m;//x/m比m大,或者等于m，说明除的m小了点，去右半部分继续逼近m
}
}
returnmin;
}
}

70. 爬楼梯

假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。
每次你可以爬 1 或 2 个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢？
**注意：**给定 n 是一个正整数。
示例 1：
输入： 2 输出： 2 解释：有两种方法可以爬到楼顶。
1. 1 阶 + 1 阶
2. 2 阶示例 2：
输入： 3 输出： 3 解释：有三种方法可以爬到楼顶。
1. 1 阶 + 1 阶 + 1 阶
2. 1 阶 + 2 阶
3. 2 阶 + 1 阶
思路：
- 此题可以采用动态规划的思想，将大问题分为子问题，爬第n阶楼梯的方法数量，等于 2 部分之和：
- 1. 爬上 n-1阶楼梯的方法数量。因为再爬1阶就能到第n阶
- 1. 爬上 n-2 阶楼梯的方法数量，因为再爬2阶就能到第n阶
- 所以我们得到公式 $dp[n] = dp[n-1] + dp[n-2]$
- 同时需要初始化 $dp[1]=1 和 dp[2]=2$
- 时间复杂度：$O(n)$
代码：

classSolution {
publicintclimbStairs(intn) {
int[] dp = newint[n + 2];
dp[1] = 1;
dp[2] = 2;
for(inti = 3; i <= n; i++) {
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
}
returndp[n];
}
}

注：使用递归，反馈超时

83. 删除排序链表中的重复元素

给定一个排序链表，删除所有重复的元素，使得每个元素只出现一次。
示例 1:
输入: 1->1->2 输出: 1->2 示例 2:
输入: 1->1->2->3->3 输出: 1->2->3
代码

/** * Definition for singly-linked list. * struct ListNode { * int val; * ListNode *next; * ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} * };*/classSolution {
public:
ListNode* deleteDuplicates(ListNode* head) {
ListNode *p = head;
ListNode *q;
while(p!=NULL&&p->next!=NULL)
{
if(p->val==p->next->val)
{
q=p->next;
p->next =q ->next;
delete q;
}
else
{
p = p->next;
}
}
return head;
}
};

88. 合并两个有序数组

给定两个有序整数数组 nums1 和 nums2，将 nums2 合并到 nums1 中，使得 num1 成为一个有序数组。
说明:
- 初始化 nums1 和 nums2 的元素数量分别为 m 和 n。
- 你可以假设 nums1 有足够的空间（空间大小大于或等于 m + n）来保存 nums2 中的元素。
示例:
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]
思路
- 从后向前数组遍历
- 因为 nums1 的空间都集中在后面，所以从后向前处理排序的数据会更好，节省空间，一边遍历一边将值填充进去
- 设置指针 len1 和 len2 分别指向 nums1 和 nums2 的有数字尾部，从尾部值开始比较遍历，同时设置指针 len 指向 nums1 的最末尾，每次遍历比较值大小之后，则进行填充
- 当 len1<0 时遍历结束，此时 nums2 中海油数据未拷贝完全，将其直接拷贝到 nums1 的前面，最后得到结果数组
- 时间复杂度：O(m+n)
代码

classSolution {
publicvoidmerge(int[] nums1, intm, int[] nums2, intn) {
intlen1=m-1;
intlen2=n-1;
intlen=m+n-1;
while(len1>=0&&len2>=0) {
//注意--符号在后面，表示先进行计算再减1，这种缩写缩短了代码nums1[len--] =nums1[len1] >nums2[len2] ? nums1[len1--] : nums2[len2--];
}
//表示将nums2数组从下标0位置开始，拷贝到nums1数组中，从下标0位置开始，长度为len2+1System.arraycopy(nums2, 0, nums1, 0, len2+1);
}
}

100. 相同的树

给定两个二叉树，编写一个函数来检验它们是否相同。
如果两个树在结构上相同，并且节点具有相同的值，则认为它们是相同的。

示例 1:

输入: 1 1
/ \ / \
2 3 2 3
[1,2,3], [1,2,3]
输出: true

示例 2:

输入: 1 1
/ \
2 2
[1,2], [1,null,2]
输出: false

示例 3:

输入: 1 1
/ \ / \
2 1 1 2
[1,2,1], [1,1,2]
输出: false

思路：
- 判断根节点的情况
- 递归
代码：

# Definition for a binary tree node.# class TreeNode:# def __init__(self, x):# self.val = x# self.left = None# self.right = NoneclassSolution:
defisSameTree(self, p: TreeNode, q: TreeNode) ->bool:
# p,q 都为noneifnotpandnotq:
returnTrue# 一个为noneifnotpornotq:
returnFalse# 都不为noneifpandq:
ifp.val==q.val:
# 递归判断子树returnself.isSameTree(p.left, q.left) andself.isSameTree(p.right, q.right)
else:
returnFalse

101. 对称二叉树

给定一个二叉树，检查它是否是镜像对称的。
例如，二叉树 [1,2,2,3,4,4,3] 是对称的。

 1
/ \
2 2
/ \ / \
3 4 4 3

但是下面这个 [1,2,2,null,3,null,3] 则不是镜像对称的:

 1
/ \
2 2
\ \
3 3

思路：单独写一个函数去递归，也可在原函数中递归
代码：

classSolution:
defdfs(self, left: TreeNode, right: TreeNode):
if (left==Noneandright==None):
returnTrueif (left==Noneorright==None):
returnFalseifleft.val!=right.val:
returnFalsereturnself.dfs(left.left,right.right) andself.dfs(left.right,right.left)
defisSymmetric(self, root: TreeNode) ->bool:
ifnotroot:
returnTruereturnself.dfs(root.left, root.right)

107. 二叉树的层次遍历 II

给定一个二叉树，返回其节点值自底向上的层次遍历。
即按从叶子节点所在层到根节点所在的层，逐层从左向右遍历
例如：给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7]

返回其自底向上的层次遍历为：

[
[15,7],
[9,20],
[3]
]

由于本题的输出格式，使用到了list的append、extend、insert函数
思路：从顶端遍历，存放结果时每次都insert到最顶端的位置，即index=0
代码

classSolution:
deflevelOrderBottom(self, root: TreeNode) ->List[List[int]]:
queue= [] # 结果列表cur= [root] # 接下来要循环的当前层节点，存的是节点whilecur: # 当前层存在结点时cur_layer_val= [] # 初始化当前层结果列表为空，存的是valnext_layer_node= [] # 初始化下一层结点列表为空fornodeincur: # 遍历当前层的每一个结点ifnode: # 如果该结点不为空，则进行记录cur_layer_val.append(node.val) # 将该结点的值加入当前层结果列表的末尾next_layer_node.extend([node.left, node.right]) # 将该结点的左右孩子结点加入到下一层结点列表ifcur_layer_val: # 只要当前层结果列表不为空queue.insert(0, cur_layer_val) # 则把当前层结果列表插入到队列首端cur=next_layer_node# 下一层的结点变成当前层，接着循环returnqueue

108. 将有序数组转换为二叉搜索树

将一个按照升序排列的有序数组，转换为一棵高度平衡二叉搜索树。
本题中，一个高度平衡二叉树是指一个二叉树每个节点的左右两个子树的高度差的绝对值不超过 1。
思路
- 平衡二叉搜索树需要保证俩点：
  - 根节点大于左子树任意节点，小于右子树任意节点
  - 左右子数高度相差不超过 1
- 由以上性质，一个可行的递归条件可以得出：
  - 每次返回的根节点处于数组中间，以其左右半数组分别递归构造左右子树
  - 那么就意味着左子小于根，右子大于根，且所有节点左右子树节点数相差不超过 1 （由于递归的构树方式相同，所有节点都满足高度平衡）
代码

classSolution:
defsortedArrayToBST(self, nums: List[int]) ->TreeNode:
ifnums:
loc=len(nums) //2# 返回整数root=TreeNode(nums[loc])
root.left=self.sortedArrayToBST(nums[:loc])
root.right=self.sortedArrayToBST(nums[loc+1:])
returnroot

110. 平衡二叉树

给定一个二叉树，判断它是否是高度平衡的二叉树。
本题中，一棵高度平衡二叉树定义为：

一个二叉树每个节点 的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1。

构造一个获取当前节点最大深度的方法depth(root) ，通过比较此子树的左右子树的最大高度差abs(depth(root.left) - depth(root.right))，来判断此子树是否是二叉平衡树。若树的所有子树都平衡时，此树才平衡。
代码

classSolution:
defisBalanced(self, root: TreeNode) ->bool:
ifnotroot: returnTruereturnabs(self.depth(root.left) -self.depth(root.right)) <=1and \
self.isBalanced(root.left) andself.isBalanced(root.right)
defdepth(self, root):
ifnotroot: return0returnmax(self.depth(root.left), self.depth(root.right)) +1

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