算法刷题-二叉树的锯齿形层序遍历用栈实现队列_栈设计买卖股票的最佳时机 IV

Posted 2023-02-15

二叉树的锯齿形层序遍历（树、广度优先搜索）

给定一个二叉树，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）。 例如： 给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7], 3 / \\ 9 20 / \\ 15 7 返回锯齿形层序遍历如下： [ [3], [20,9], [15,7] ]

解答：

public class TreeNode 
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) 
        val = x;
    

class Solution 
    public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) 
        List<List<Integer>> list = new LinkedList<>();
        if (root == null) 
            return list;
        
        Stack<TreeNode> stack1 = new Stack<>();
        stack1.push(root);
        boolean postive = true;
        while (!stack1.isEmpty()) 
            Stack<TreeNode> stack2 = new Stack<>();
            List<Integer> subList = new LinkedList<>();
            while (!stack1.isEmpty()) 
                TreeNode current = stack1.pop();
                subList.add(current.val);
                if (postive) 
                    if (current.left != null) 
                        stack2.push(current.left);
                    
                    if (current.right != null) 
                        stack2.push(current.right);
                    
                 else 
                    if (current.right != null) 
                        stack2.push(current.right);
                    
                    if (current.left != null) 
                        stack2.push(current.left);
                    
                
            
            postive = !postive;
            stack1 = stack2;
            list.add(subList);
        
        return list;
    

用栈实现队列（栈、设计）

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）： 实现 MyQueue 类：

• void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
• int pop() 从队列的开头移除并返回元素
• int peek() 返回队列开头的元素
• boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false

说明：

• 你只能使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
• 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。

进阶：

• 你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列？换句话说，执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ，即使其中一个操作可能花费较长时间。

示例：

输入： ["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"] [[], [1], [2], [], [], []] 输出： [null, null, null, 1, 1, false] 
解释： MyQueue myQueue = new MyQueue(); myQueue.push(1); // queue is: [1] myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue) myQueue.peek(); // return 1 myQueue.pop(); // return 1, queue is [2] myQueue.empty(); // return false

提示：

• 1 <= x <= 9
• 最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
• 假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）

解答：

class MyQueue 
    Stack<Integer> s1;
    Stack<Integer> s2;
    /** Initialize your data structure here. */
    public MyQueue() 
        s1 = new Stack<Integer>();
        s2 = new Stack<Integer>();
    
    /** Push element x to the back of queue. */
    public void push(int x) 
        while (!s1.empty())
            s2.push(s1.pop());
        s1.push(x);
        while (!s2.empty())
            s1.push(s2.pop());
        return;
    
    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    public int pop() 
        return s1.pop();
    
    /** Get the front element. */
    public int peek() 
        int ret = s1.pop();
        s1.push(ret);
        return ret;
    
    /** Returns whether the queue is empty. */
    public boolean empty() 
        return s1.empty();
    

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue obj = new MyQueue();
 * obj.push(x);
 * int param_2 = obj.pop();
 * int param_3 = obj.peek();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */

买卖股票的最佳时机 IV（数组、动态规划）

给定一个整数数组 prices ，它的第_ i 个元素 prices[i] 是一支给定的股票在第 i _天的价格。 设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你最多可以完成 k 笔交易。 **注意：**你不能同时参与多笔交易（你必须在再次购买前出售掉之前的股票）。

示例 1： 输入：k = 2, prices = [2,4,1] 输出：2 解释：在第 1 天 (股票价格 = 2) 的时候买入，在第 2 天 (股票价格 = 4) 的时候卖出，这笔交易所能获得利润 = 4-2 = 2 。 示例 2： 输入：k = 2, prices = [3,2,6,5,0,3] 输出：7 解释：在第 2 天 (股票价格 = 2) 的时候买入，在第 3 天 (股票价格 = 6) 的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-2 = 4 。 随后，在第 5 天 (股票价格 = 0) 的时候买入，在第 6 天 (股票价格 = 3) 的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 3-0 = 3 。

提示：

• 0 <= k <= 100
• 0 <= prices.length <= 1000
• 0 <= prices[i] <= 1000

解答：

class Solution 
    public int maxProfit(int k, int[] prices) 
        if (k < 1)
            return 0;
        if (k >= prices.length / 2)
            return greedy(prices);
        int[][] t = new int[k][2];
        for (int i = 0; i < k; ++i)
            t[i][0] = Integer.MIN_VALUE;
        for (int p : prices) 
            t[0][0] = Math.max(t[0][0], -p);
            t[0][1] = Math.max(t[0][1], t[0][0] + p);
            for (int i = 1; i < k; ++i) 
                t[i][0] = Math.max(t[i][0], t[i - 1][1] - p);
                t[i][1] = Math.max(t[i][1], t[i][0] + p);
            
        
        return t[k - 1][1];
    
    private int greedy(int[] prices) 
        int max = 0;
        for (int i = 1; i < prices.length; ++i) 
            if (prices[i] > prices[i - 1])
                max += prices[i] - prices[i - 1];
        
        return max;