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刷LeetCode的正确姿势——第1、125题

时间:2016-01-03 17:20:23      阅读:12522      评论:0      收藏:1      [点我收藏+]

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  最近刷LeetCode比较频繁,就购买了官方的参考电子书 (CleanCodeHandbook),里面有题目的解析和范例源代码,可以省去非常多寻找免费经验分享内容和整理这些资料的时间。惊喜的是,里面的所有源代码都是用java语言写的。

  接下来的一段时间里,我会将里面的大部分内容翻译成中文,再加上一些小y自己的解法和扩展内容,以博客的形式发在博客园。我想,这会是一件非常有趣的事情。

  以下是翻译的前言部分,第1、4题以及其解析部分。

 


 

前言:

  嗨,各位刷LeetCode的小伙伴们。

  就像你们看到这本书的书名,这是一本教人如何在面对面试题时写出简洁代码的指导手册。  

  你将会学习到如何写出优雅的代码,帮助你顺利地通过各种各样的技术面试。这本电子书将会在你上LeetCode刷题时带来最好的帮助。

  本书中,每一道题目都会有一个“Code it now”的链接。点击这个链接,将会打开OJ题目的页面。用户可以在这个OJ系统上提交自己的代码,并且即时得到反馈,知道给出的答案正确与否。如果在点击“Code it now”之后看到“Coming soon”的提示,那就是这个问题将会在不久的将来被添加进来,敬请期待。

  每道题都会注明难度和出现频率。有三种难度等级:简单(Easy),中等(Medium),困难(Hard)。简单难度的题目是那些很容易想到思路,而且实现起来也相当直接的问题。大多数面试中会遇到的问题都是这种类型的。

  另一方面,困难难度的题目大多数是算法类型的,需要你在动手写代码之前有更多的思考。LeetCode上有一些这类型的题目,但并不多。

  另外,还有三种出现频率的等级:低,中等,高。这里的频率指的是在面试中会遇到此问题或类似问题的频繁程度,数据来源于用户调查:“你是否曾经在一次面试中遇到过这道题目?”通过频率,我们可以大概知道有多大可能会在面试中遇到同样或类似的题目。

  每一道题目都可能会有“你在面试的时候可以这样问”(Example Questions Candidate Might Ask),举例说明你在遇到这道时应该问面试官些什么。弄清楚问题的限制条件是非常重要的,而且这是一个很好的缕清思路的过程。

  每一个问题都会有数不清的解决思路。每一个解决思路都会有一个时间复杂度和空间复杂度,这是两个你在选择哪一个思路时应该考虑的关键因素。在真正开始构建解决方案时,你应该首先分析的是跑这个程序要花多长的时间,和要占用多少的内存空间。在技术面试当中,分析时间复杂度和空间复杂度是非常常见的,每一个面试者都应该好好准备。

  独立解决一个问题是最好的学习途径。如果你被某一个地方卡住了,本书的提示能为你提供一些小TIPS,帮助你打开思路。如果你看完提示之后还是一筹莫展,那就翻到分析部分并且试着在LeetCode OJ上敲出自己实现的代码。

  即便你觉得某一道题很简单,但是写出正确而且整洁的代码并不是像很多人想象的那样简单。举个例子,如果你在某次面试当中为了解一道题写了超过30行的代码,那么很可能是不够简洁的。本书中给出的大部分参考范例代码行数都在20行到30行之间。

 

第一章:数组和字符串

 

第1题 两数加和(Tow Sum) 

Code it now! https://leetcode.com/problems/two-sum/

难度:简单 频率:高

 

问题描述:
  一个整数数组,找出某两个数加和等于某一个特定的数(target)。

   要求函数twoSum返回符合要求的两数在数组中所处的位置,index1和index2(index1必须小于index2)。请注意,你所编写的函数返回值应该是下标加1.(本题只需要考虑仅有唯一解的情况)。

 

解题方法:
  O(n2)的时间复杂度,常数空间复杂度-暴力算法(Brute force)
  暴力算法思路非常简单,遍历数组中每个元素x并且试图找到是否有另外一个值相加和等于目标数,即target - x。因为每一次匹配值都需要遍历一次数组剩余元素,所以时间复杂度是n平方。(译者注:原作并未提供暴力算法的代码,以下是我的解法)

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  O(n)的时间复杂度,n的空间复杂度-哈希表(Hash table)
  通过将数组的值和索引使用哈希表存储起来,我们可以把匹配值的时间复杂度降为1。

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(译者注:LeetCode还会在用户提交答案AC之后提供其解法与其他用户解法的量化对比数据)

 

暴力算法的性能——57ms

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哈希表的性能——6ms

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第四题 回文(Valid Palindrome)

Code it now! https://leetcode.com/problems/valid-palindrome/

难度:容易 频率:中等

 

问题描述:
  给出一个字符串,判断其是否一个回文字符串,只考虑字母和数字,而且忽略大小写。
  例如,“A man, a plan, a canal: Panama” 是一个回文字符串,而“race a car”不是一个回文字符串。

 

 

  面试者可以会问这样的问题:
  问:空字符串算是回文字符串吗?
  答:在这个问题里,我们将空字符串运定义为回文字符串。

 

 

解答方法:
  O(n)时间复杂度,常数空间复杂度
  思路非常简单,有两个“指针”——一个为“头指针”,另一个是“尾指针”。两“指针”相向移动直到移动,跳过所有非字母或非数字的字符。

 

  如果一个字符串只有非字母和非数字的字符,也是回文字符串,因为空字符串也是回文字符串。

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算法性能——9ms

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译者的话:

  学了算法到底有没有用?

  以前我觉得没什么用,工作很长一段时间都没有用上。后来刷了LeetCode,在老大交给我的几个任务里都用到了一些,例如这一章译文中提到的哈希表,直接把某个数据筛选环节的运行时间从原来的半个小时缩短到10秒,速度足足提升了将近两百倍。

  算法并不是没有用,而是如果一个程序员不懂算法,在实际的编程中他就想不到用哪个算法比较好,只会一味用暴力算法或者是API自带的函数。我惊喜地发现,如果你开始懂一点算法,知道在什么情景下适用,将会带来超乎想象的好处。

   另一方面,也不要把算法想得那么高深和艰涩,大部分实用的算法都只是20行左右的代码就能实现。

   只要你能鼓起勇气,克服因为未知而产生的恐惧,花一点时间和耐心去学习,将会看到一个完全不一样的世界。

 

 

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