LeetCode 27移除元素&28实现strStr()&29两数相除

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移除元素

给你一个数组 nums 和一个值 val,你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素,并返回移除后数组的新长度。
不要使用额外的数组空间,你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。
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。

说明:

为什么返回数值是整数,但输出的答案是数组呢?
请注意,输入数组是以「引用」方式传递的,这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
你可以想象内部操作如下:
// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说,不对实参作任何拷贝
int len = removeElement(nums, val);
// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
print(nums[i]);
}

分析:
用一个index标记当前真正的位置,在遍历的过程中如果当前位置数值和目标数值不相等那么就赋值,如果和待删除数据相等那么跳过不赋值。这就是遍历一次重新赋值的过程。

ac代码为:

public int removeElement(int[] nums, int val) {
    
    
	 int index=0;
	 
	 for(int i=0;i<nums.length;i++)
	 {
    
    
		 if(nums[i]==val)
			 continue;
		 nums[index++]=nums[i];
	 }
	 return index;
  }

在这里插入图片描述

实现 strStr()

题目描述:

给定一个 haystack 字符串和一个 needle 字符串,在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置 (从0开始)。如果不存在,则返回 -1。

示例 1:

输入: haystack = “hello”, needle = “ll”
输出: 2

示例 2:

输入: haystack = “aaaaa”, needle = “bba”
输出: -1

说明:

当 needle 是空字符串时,我们应当返回什么值呢?这是一个在面试中很好的问题。
对于本题而言,当 needle 是空字符串时我们应当返回 0 。这与C语言的 strstr() 以及 Java的 indexOf() 定义相符

分析
由于数据量的问题,本题使用KMP算法效率并不是很好(KMP需要预处理),相反使用普通方法效率就很高.使用sunday算法效果也比较普通,就很神奇。

普通的匹配又称双指针啥的其实就是一个暴力匹配,但是同为暴力匹配官方给的方法速度要快很多,个人写法为:

public int strStr(String haystack, String needle) {
    
    
	      if(needle==null||"".equals(needle))
		     return 0;
	      char a[]=haystack.toCharArray();
	      char b[]=needle.toCharArray();
		  for(int i=0;i<a.length-b.length+1;i++)
		  {
    
    
              int j=-1;
			  while(j++<b.length)
			  {
    
    
				  if(a[i+j]!=b[j])
				  {
    
    
					  break;
				  }
				  if(j==b.length-1)
					  return i; 
			 }
			  
		  }
		  return -1;
 }

在这里插入图片描述
官方给的简洁写法:

public int strStr(String haystack, String needle) {
    
    
    int L = needle.length(), n = haystack.length();
    for (int start = 0; start < n - L + 1; ++start) {
    
    
      if (haystack.substring(start, start + L).equals(needle)) {
    
    
        return start;
      }
    }
    return -1;
  }

kmp方法笔者也实现了,但是由于数据问题效果一般般,当然kmp算法这里就不作详细介绍:

 public  int[] getNext(String needle) {
    
    
		    char[] p = needle.toCharArray();
		    int[] next = new int[p.length];
		    next[0] = -1;
		    int j = 0;
		    int k = -1;
		    while (j < p.length - 1) {
    
    
		       if (k == -1 || p[j] == p[k]) {
    
    
		           next[++j] = ++k;
		       } else {
    
    
		           k = next[k];
		       }
		    }
		    return next;
		}
	  public  int KMP(String haystack, String needle) {
    
    
		     char[] t = haystack.toCharArray();
		    char[] p = needle.toCharArray();
		    int i = 0; // 主串的位置
		    int j = 0; // 模式串的位置
		    int[] next = getNext(needle);
		    while (i < t.length && j < p.length) {
    
    
		       if (j == -1 || t[i] == p[j]) {
    
     // 当j为-1时,要移动的是i,当然j也要归0
		           i++;
		           j++;
		       } else {
    
    
		           // i不需要回溯了
		           // i = i - j + 1;
		           j = next[j]; // j回到指定位置
		       }
		       if(j==p.length) {
    
    return i-j;}
		    }
		    return -1;
		}
	  public int strStr(String haystack, String needle) {
    
    
		  if(needle==null||"".equals(needle))
		     return 0;
		 
		  return KMP(haystack, needle);
	 }

在这里插入图片描述
同样使用sunday算法 (后面会专门讲解)效果也是一般般

 public  int strStr(String haystack, String needle) {
    
    
		  if(needle==null||"".equals(needle))
			     return 0;
		  int lastchar[]=new int [200];
		  char a[]=haystack.toCharArray();
		  char p[]=needle.toCharArray();
		  for(int i=0;i<p.length;i++)
		  {
    
    
			  lastchar[p[i]]=i+1;
		  }
		  int i=0;
		  int j=0;
		 int len=a.length-p.length+1;
		  while (i<a.length) {
    
    
			 int index=i-(lastchar[a[i]]-1);//a[i] 字符
			if(lastchar[a[i]]!=0&&index>=0&&index<len)//可以匹配
			{
    
    
				while (j<p.length) {
    
    //尝试匹配
					if(p[j]!=a[index+j])
						break;
					j++;
				}
				if(j==p.length)
				{
    
    
					return index;
				}
				else {
    
    
					i=index+p.length;
					j=0;
				}
			}
			else {
    
    
				i++;
			}
		}
		  
		return -1;
	}

在这里插入图片描述

两数相除

题目描述

给定两个整数,被除数 dividend 和除数 divisor。将两数相除,要求不使用乘法、除法和 mod 运算符。
返回被除数 dividend 除以除数 divisor 得到的商。
整数除法的结果应当截去(truncate)其小数部分,例如:truncate(8.345) = 8 以及 truncate(-2.7335) = -2

示例 1:

输入: dividend = 10, divisor = 3
输出: 3
解释: 10/3 = truncate(3.33333…) = truncate(3) = 3

示例 2:

输入: dividend = 7, divisor = -3
输出: -2
解释: 7/-3 = truncate(-2.33333…) = -2

提示:

被除数和除数均为 32 位有符号整数。
除数不为 0。
假设我们的环境只能存储 32 位有符号整数,其数值范围是[−2^31, 2^31 − 1]。本题中,如果除法结果溢出,则返回 2^31 − 1

分析
需要计算除法的数值是多少,并且还遇到以下问题:

  • 数值可能越界
  • 不能使用乘除法

数值越界问题可以特殊情况考虑即可。但是不能使用乘除法怎么去知道除法的结果是多少呢?

法一:加法累加
这可能是最笨的方法了,除以几,就用这个数去叠加找到结果。
在这里插入图片描述
当然这样如果数字很大,除数为1,2这种的会很慢,只能勉强ac

public static int divide(int dividend, int divisor) {
    
    
		int zhengfu=1;
		long divd=dividend,divs=divisor;
		if(dividend>0&&divisor<0)
		{
    
    
			divs=-divisor;zhengfu=-1;
		}
		else if(dividend<0&&divisor>0)
		{
    
    
			divd=-divd;zhengfu=-1;
		}
		else if (dividend<0&&divisor<0) {
    
    
			divd=-divd;divs=-divs;
		}
	
		if(Math.abs(divd)<Math.abs(divs))return 0;
		long i=0,index=0;
		if(divs==1)i=divd+1;
		else
		while (index<=divd) {
    
    
			i++;index+=divs;
		}
		long va=(zhengfu==1?(i-1):(1-i));
		if(va>Integer.MAX_VALUE)return Integer.MAX_VALUE;
		if(va<Integer.MIN_VALUE)return Integer.MIN_VALUE;
		return (int) va;
    }

在这里插入图片描述
用什么方法可以优化算法呢?这就涉及到二进制的问题了。在二进制中:

  • 2=0010 表示有2个1
  • 4=0100表示有4个1
  • 6=0110表示有4+2个1

同样任何一个数都可以用二进制来表示,1101表示8+4+1.同理我们将这种思想带到本题进行计算,只不过基础单位不为1而已
在这里插入图片描述
因为我们使用加法实现数值乘以二的效果,所以利用这个每次找到范围内的最大个数(数值叠加同时需要其他变量统计次数)。然后处理完这部分数据继续操作剩下的数值直到停止。当然具体实现上可以考虑剪枝(除数为±1的时候,同时要妥善解决正负数和越界问题,这里就用long处理,全部转成正数然后用一个标记正负)。

实现代码为:

public static int divide(int dividend, int divisor)
	{
    
    
		if(divisor==1)return dividend;
		if(divisor==-1)return dividend==Integer.MIN_VALUE?Integer.MAX_VALUE:-dividend;

		long value=0;//记录总次数结果
		int time=1;//临时每次的次数
		long divd=dividend,divs=divisor;//转成long处理
		
		int zhengfu=1;//判断是正数还是负数
		if(divd<0)
		{
    
    
			divd=-divd;zhengfu=-zhengfu;
		}
	    if(divs<0)
	    {
    
    
	    	divs=-divs;zhengfu=-zhengfu;
	    }
	    long team=divs;//临时数据2倍叠加
		while (team<=divd) {
    
    
			if(team+team>divd)
			{
    
    
				value+=time;
				divd-=team;
				team=divs;
				time=1;
				
				continue;
			}
			team+=team;
			time+=time;
			
		}
		return (int) (zhengfu==1?value:-value);
	}

在这里插入图片描述

结语

好吧,本次打卡结束,欢迎点赞支持,如果打卡欢迎关注公众号bigsai回复进群即可加入打卡。
在这里插入图片描述

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