Java集合与数据结构——Map & Set 习题练习

Posted 2021-09-08 RAIN 7

文章目录

• 一、map & set 基础练习
• 1.有十万个数据，找到第一个重复的数据
• 2. 有十万个数据，去除掉所有重复的数据
• 3.有十万个数据，统计每个数据出现了多少次
• 二、 刷题练习
• 1. 只出现一次的数字
• 2. 复制随机指针
• 3.宝石与石头
• • （1）暴力破解法
  • (2) Hash集合法
• 4. 坏键盘打字
• 5.前 k 个高频单词
• 6.下厨房
• 7.斐波那契数列

一、map & set 基础练习

1.有十万个数据，找到第一个重复的数据

就是说我们 在这个题上用了 set 的有关性质 ， 我们有十万个数据，要查找到第一个重复的数据，我们可以这样： 我们将 list 中的数据一个一个放入 set中，如果 set没有这个数据，那么就 放入set中，如果 set中包含了这个数据，那么打印这个数据，同时 break;

2. 有十万个数据，去除掉所有重复的数据

直接遍历这个数组，将数组所有数据全部放进 set中，重复的数据自然会 插入失败，所以最后 set 中的元素全都是 不重复的数据.

3.有十万个数据，统计每个数据出现了多少次

使用map 和 set 来解题

这道题非常经典，所以我们 一定要理解深刻

我们将 数组中的 各个数据，及数据出现的次数 作为一个键值对 放入Map 中

put之前先判断 map 中之前是否有 key ，如果没有的话，map.getKey() == null ，我们就直接 map.put( key,1 ).

如果没有的话，先 int count = map.getKey()， 得到这个key之前出现的次数，然后 map.put(key,count+1)

最后遍历 map，将map的所有键值对 全部打印出来.

二、 刷题练习

1. 只出现一次的数字

题解代码1：

写这个代码的思路： 我们有一个 Set 的集合，先遍历数组，如果Set 里不包含 nums[i],那么就把 nums[i] 放入 set 中，但是如果 Set 中包含 nums[i] ,那么就把 set中的 nums[i] 删除.

到最后 set中剩下的就是只出现一次 的数字

题解代码2：

写这个思路的代码： 这个是用Map 记录了nums 数组中每一个数据出现的次数，最后遍历 map.entrySet()，当 entry.getVaue（）==1 时，这个数据就出现了一次，返回 entry.getKey().

如果在这组数据中没有单独出现的数字，那么返回-1（不要那么严谨，只是了解逻辑即可，不需要联系业务逻辑.）

2. 复制随机指针

比如说我们有这样一个链表，我们要做到的就是 复制这样一组相同结构的 链表

这里有一个注意点，同样也是难点：就是引用的复制

我们在复制节点的时候，不能够全部一块复制，否则就会出现这样的情况

我们发现复制节点的全部信息的话，新节点指向的next 、random 指向的还是原节点的位置

所以 next、random 我们要重新赋值，新节点新链表的结构要像原链表一样…

我们如何解决呢？

我们在 遍历原链表的时候，每走一个节点 cur ，就 new 一个新的节点 node ，原节点和新节点是一一对应的关系，map.put(cur,node ).

我们可以通过这样，来使新的节点组成 原链表的关系

map.get(cur).next = map.get(cur.next)
map.get(random).next = map.get(cur.random);

题解代码：

3.宝石与石头

（1）暴力破解法

暴力法的思路很直观，遍历字符串 stones，对于 stones 中的每个字符，遍历一次字符串 jewels，如果其和 jewels 中的某一个字符相同，则是宝石。

(2) Hash集合法

方法一中，对于字符串stones 中的每个字符，都需要遍历一次字符串 jewels，导致时间复杂度较高O(m*n)。如果使用哈希集合存储字符串 jewels 中的宝石，则可以降低判断的时间复杂度。

遍历字符串 jewels，使用哈希集合存储其中的字符，然后遍历字符串 stones，对于其中的每个字符，如果其在哈希集合中，则是宝石。时间复杂度 O(m+n)

题解代码：

4. 坏键盘打字

题解代码：

题解思路：

这个题非常注意 输出的格式. 输出的时候找出的键盘全都是 大写的字母数字

1. str 1 ---- 期望输出的字符串
2. str 2 — 实际输出的字符串

设置 一个 setAutal 将实际输出的键的大写字符放入到 setAutal 中

先将 str2 的字符转换成为 大写 ，然后 str2 转换成数组 ，foreach 遍历.

将大写的 str2 字符放入到 setAutal 集合中.

设置一个 setBroken 将坏的键 放入到 这个集合中

怎么判断这是一个坏的键呢？

遍历 str1 期望输出的字符串（记得直接大写遍历），如果 setAutal 不包含 str1 中的键，把那个键 存入到 setBroken.

打印的时候 有几点注意： 他打印的规则 ，一定是遍历期望打印的数组，一个一个字符遍历，只要 期望打印的字符 在 setAutal 中没有的话，那么先放进 setBroken ，然后 打印 这个字符 ch，我们为什么要放进 setBroken 呢？ 因为打印之前还有一个条件，就是 setBroken 中已经有的就不打印了.否则就会出现 这个坏的键 重复打印.

5.前 k 个高频单词

题目描述：

题解代码：

这道题可以说的上是 以前做leetcode 以来代码量最多的一道题了，我先说一句没那么简单，但也是有 基本的 topK问题变形而来的.

我先说写这个题的逐步思路吧…

1.首先这个是一个 topK 问题，要求我们把 出现次数最多的 k 个数据 输出，，我们已经学过了 map，将他给我们提供的 字符串数组进行遍历，得到每个数据 与其对应的 出现的次数

2.接下来是topK 的思路，找到 次数最多的k个数据，那我们就要建立一个 大小为k 的小堆

3.往堆中 放入 map 中的数据

当 大于 k 时，往堆中放数据 ，要注意： 当遍历元素 出现次数 与 堆顶元素出现次数 相同时 ，比较字符串，字符串小的优先入队.

4.因为返回的是 List ,所以用一个 list 来接收堆中的数据

5.我们来看一下 测试通过的情况.

我们发现 解答错误，具体来看一下，发现有一个问题没有解决， 我们只在 当 k+1 遍历元素的时候提供了 当出现次数相等时比较字符串大小的思路， 但是我们在 当 minheap.siez()<k ,没有提供 这个，所以在我们建小堆的时候 应该处理一下这种情况

6.处理 当 size<k 时建堆的情况

7.我们再来看一下 ，测试的情况

又出现了解答错误，我们发现他想要我们输出的是从大到小的 出现次数的结果，但是我们建立的小堆，每次弹出最小的放入 list 中，这是从小到大的结果，为了解决这个输入问题，我们呢可以逆置顺序表.

8.逆置顺序

9.再来测试我们的结果

发现又是解答错误，这是为什么呢？

之前在没有逆置之前，我们已经解决了 这个 k < minHeap.size() 的问题，现在逆置了一下，又把我们正确的结果给颠倒了，所以现在 我们将之前 建堆时 出现次数相等

return o1.getKey().compareTo(o2.getKey());

改为----

return o2.getKey().compareTo(o1.getKey())

这样就恢复到正确的顺序了.

10.最后完整版测试情况.

最后成功通过…

6.下厨房

题目描述：

我们先 理清一下这道题目 想要表达什么意思，这道题就是牛牛 输入的每一行是他想要 做的一道菜所需要的 材料，注意： 菜 与 菜 之间的材料 很可能会重复 ，现在要 求一共有多少种材料

思路：

1.首先肯定要用 set 集合遍历每一种 材料，来存储 这些不同的材料，相当于 去重了.

2.这是多行输入

3.我们要把他输入的每一行的 字符串 以空格为 分隔符 ，把每一个材料 专门 放在 一个数组中. 要用到 字符串的分割函数 split

7.斐波那契数列

1.题目描述：

2.思路：

（1） 构建斐波那契数列，同时输入一个 n

（2）写一个循环 ，目的是找到 n 的左右两边 的斐波那契数 ， 循环的条件就是 f2<n

当循环跳出来时 ，f2 >= n , f1 必定 小于 n ，所以

（3） 此时 f2 >= n , f1 必定 小于 n ,我们要计算 n 到斐波那契数需要最少的步数

比较 f1-n 和 f2-n 的绝对值，可以得到 n 距离 f1、f2 哪一个最近

谁比较小，就打印谁的绝对值

代码展示：

今天的分享到这里就结束了，感谢大家的欣赏！！