每日LeetCode力扣（21~25）

Posted 2022-02-17 今阳说点啥

21. 合并两个有序链表

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：
输入：1->2->4, 1->3->4
输出：1->1->2->3->4->4

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fun _0021_mergeTwoLists() 
    println("--------_0021_mergeTwoLists-------")
    mergeTwoLists(
        ListNode(1, ListNode(2, ListNode(4))),
        ListNode(1, ListNode(3, ListNode(4)))
    )?.print()


/**
 * 递归写法，当某个链表为空了，就返回另一个。然后核心还是比较当前两个节点值大小，如果 l1 的小，
 * 那么对于 l1 的下一个节点和 l2 调用递归函数，将返回值赋值给 l1.next，然后返回 l1；
 * 否则就对于 l2 的下一个节点和 l1 调用递归函数，将返回值赋值给 l2.next，然后返回 l2
 */
fun mergeTwoLists(l1: ListNode?, l2: ListNode?): ListNode? 
    if (l1 == null) return l2
    if (l2 == null) return l1
    return if (l1.data < l2.data) 
        l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);l1
     else 
        l2.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);l2
    

22. 括号生成

数字 n 代表生成括号的对数，请你设计一个函数，用于能够生成所有可能的并且 有效的 括号组合。
示例：
输入：n = 3
输出：[
"((()))",
"(()())",
"(())()",
"()(())",
"()()()"
]

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• 解题
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fun _0022_generateParenthesis() 
    println("--------_0022_generateParenthesis-------")
    println(generateParenthesis(1))
    println(generateParenthesis(2))
    println(generateParenthesis(3))
    println(generateParenthesis(4))


/**
 * 思想是找左括号，每找到一个左括号，就在其后面加一个完整的括号，最后再在开头加一个 ()，就形成了所有的情况，
 * 需要注意的是，有时候会出现重复的情况，所以用set数据结构，好处是如果遇到重复项，不会加入到结果中，
 * 最后我们再把set转为vector即可
 */
fun generateParenthesis(n: Int): List<String> 
    val res = HashSet<String>()
    if (n == 0) 
        res.add("")
     else 
        val pre = generateParenthesis(n - 1)
        for (str in pre) 
            var str = str
            for (i in str.indices) 
                if (str[i] == () 
                    str = str.substring(0, i + 1) + "()" + str.substring(i + 1, str.length)
                    res.add(str)
                    str = str.substring(0, i + 1) + str.substring(i + 3, str.length)
                
            
            res.add("()$str")
        
    
    return res.toList()

23. 合并K个升序链表

给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。
请你将所有链表合并到一个升序链表中，返回合并后的链表。
示例 1：
输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
输出：[1,1,2,3,4,4,5,6]
解释：链表数组如下：
[
1->4->5,
1->3->4,
2->6
]
将它们合并到一个有序链表中得到。
1->1->2->3->4->4->5->6
示例 2：
输入：lists = []
输出：[]
示例 3：
输入：lists = [[]]
输出：[]
提示：
k == lists.length
0 <= k <= 10^4
0 <= lists[i].length <= 500
-10^4 <= lists[i][j] <= 10^4
lists[i] 按 升序 排列
lists[i].length 的总和不超过 10^4

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fun _0023_mergeKLists() 
    println("--------_0023_mergeKLists-------")
    mergeKLists(
        arrayOf(
            ListNode(1, ListNode(4, ListNode(5))),
            ListNode(1, ListNode(3, ListNode(4))),
            ListNode(2, ListNode(6)),
        )
    )?.print()
    mergeKLists(arrayOf())?.print()


fun mergeKLists(lists: Array<ListNode?>): ListNode? 
    val len = lists.size
    if (len == 0) return null
    else if (len == 1) return lists[0]
    var min: ListNode? = null
    val prev = ListNode(0)
    var head: ListNode? = prev
    while (true) 
        var id = -1
        for (i in 0 until len) 
            if (min == null && lists[i] != null) 
                min = lists[i]
            
            val curr = lists[i]
            if (curr != null && curr.data <= min?.data!!) 
                min = curr
                id = i
            
        
        if (id != -1) 
            head?.next = min
            head = head?.next
            min = null
            lists[id] = lists[id]?.next
         else break
    
    return prev.next

24. 两两交换链表中的节点

给定一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后的链表。
你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。
示例 1：
输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]
示例 2：
输入：head = []
输出：[]
示例 3：
输入：head = [1]
输出：[1]
提示：
链表中节点的数目在范围 [0, 100] 内
0 <= Node.val <= 100

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• 解题
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fun _0024_swapPairs() 
    println("--------_0024_swapPairs-------")
    swapPairs(ListNode(1, ListNode(2, ListNode(3, ListNode(4, ListNode(5, ListNode(6)))))))?.print()
    swapPairs(ListNode(1, ListNode(2, ListNode(3, ListNode(4)))))?.print()
    swapPairs(ListNode(1, ListNode(2, ListNode(3))))?.print()
    swapPairs(ListNode(1))?.print()


/**
 * 利用了回溯的思想，递归遍历到链表末尾，然后先交换末尾两个，然后依次往前交换：
 */
fun swapPairs(head: ListNode?): ListNode? 
    if (head?.next == null) 
        return head
    
    var temp = head.next
    head.next = swapPairs(head.next?.next)
    temp?.next = head
    return temp

25. K 个一组翻转链表

给你一个链表，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回翻转后的链表。
k 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。
如果节点总数不是 k 的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。
示例：
给你这个链表：1->2->3->4->5
当 k = 2 时，应当返回: 2->1->4->3->5
当 k = 3 时，应当返回: 3->2->1->4->5

说明：
你的算法只能使用常数的额外空间。
你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际进行节点交换。

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fun _0025_reverseKGroup() 
    println("--------_0025_reverseKGroup-------")
    reverseKGroup(ListNode(1, ListNode(2, ListNode(3, ListNode(4, ListNode(5))))), 2)?.print()
    reverseKGroup(ListNode(1, ListNode(2, ListNode(3, ListNode(4, ListNode(5))))), 3)?.print()
    reverseKGroup(
        ListNode(1, ListNode(2, ListNode(3, ListNode(4, ListNode(5, ListNode(6)))))),
        2
    )?.print()
    reverseKGroup(
        ListNode(1, ListNode(2, ListNode(3, ListNode(4, ListNode(5, ListNode(6)))))),
        3
    )?.print()
    reverseKGroup(
        ListNode(1, ListNode(2, ListNode(3, ListNode(4, ListNode(5, ListNode(6)))))),
        4
    )?.print()


/**
 * 首先遍历整个链表，统计出链表的长度，然后如果长度大于等于k，交换节点，当 k=2 时，每段只需要交换一次，
 * 当 k=3 时，每段需要交换2此，所以i从1开始循环，注意交换一段后更新 pre 指针，然后 num 自减k，
 * 直到 num<k 时循环结束
 */
fun reverseKGroup(head: ListNode?, k: Int): ListNode? 
    var dummy = ListNode(-1)
    var pre: ListNode? = dummy
    var cur: ListNode? = pre
    dummy.next = head
    var num = 0
    while (cur?.next != null) 
        cur = cur.next
        ++num
    
    while (num >= k) 
        cur = pre?.next
        for (i in 1 until k) 
            var temp = cur?.next
            cur?.next = temp?.next
            temp?.next = pre?.next
            pre?.next = temp
        
        pre = cur
        num -= k
    
    return dummy.next

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