本篇为Datawhale组队学习计划第21期LeetCode精选题目组Task05学习笔记。
初学，时间有点仓促，很多解法没有详细分析，未来会修改，见谅。
Datawhale学习文档开源地址：
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023 合并k个升序链表
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/merge-k-sorted-lists
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：
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
输入：lists = []
输出：[]
输入：lists = [[]]
输出：[]
思路
官解给出两两合并（顺序合并）、分治、优先队列合并三种解法。分治可看作顺序合并的二分进阶版。而优先队列合并的思路：
我们需要维护当前每个链表没有被合并的元素的最前面一个，k个链表就最多有k个满足这样条件的元素，每次在这些元素里面选取 val 属性最小的元素合并到答案中。在选取最小元素的时候，我们可以用优先队列来优化这个过程。
（优先队列概念见附录）
实现（咕）
数据结构基础跟不上了，还没看太懂，也不好意思放一个C++码在这里……
Python下的前两种解法可以参考https://blog.csdn.net/fromatlove/article/details/104827056
026 删除排序数组中的重复项
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/remove-duplicates-from-sorted-array
给定一个排序数组，你需要在 原地 删除重复出现的元素，使得每个元素只出现一次，返回移除后数组的新长度。
不要使用额外的数组空间，你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。
示例:
给定数组 nums = [1,1,2],
函数应该返回新的长度 2, 并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
给定 nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4],
函数应该返回新的长度 5, 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4。
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，不对实参做任何拷贝
int len = removeDuplicates(nums);
// 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]);
}
思路
参考题解https://leetcode-cn.com/problems/remove-duplicates-from-sorted-array/solution/shuang-zhi-zhen-shan-chu-zhong-fu-xiang-dai-you-hu/
正序，似乎又可以考虑双指针。
要求删除重复元素，实际上就是将不重复的元素移到数组的左侧。
考虑用 2 个指针，一个在前记作 p，一个在后记作 q，算法流程如下：
比较 p 和 q 位置的元素是否相等。
如果相等，q 后移 1 位
如果不相等，将 q 位置的元素复制到 p+1 位置上，p 后移一位，q 后移 1 位
重复上述过程，直到 q 等于数组长度。
返回 p + 1，即为新数组长度。
Python实现
代码参考：Datawhale学习文档
class Solution:
def removeDuplicates(self, nums: List[int]) -> int:
if len(nums) ==0 :
return 0
# 其实没加==0的判断也过了，应该没有测试[]的情况
if len(nums) < 2 and len(nums) >0:
return 1
i, j = 0, 1
while j < len(nums):
if nums[i] != nums[j]:
i += 1
nums[i] = nums[j]
else:
j += 1
return i + 1
033 搜索旋转排序数组
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/search-in-rotated-sorted-array
升序排列的整数数组 nums 在预先未知的某个点上进行了旋转（例如， [0,1,2,4,5,6,7] 经旋转后可能变为 [4,5,6,7,0,1,2] ）。
请你在数组中搜索 target ，如果数组中存在这个目标值，则返回它的索引，否则返回 -1 。
示例：
输入：nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 0
输出：4
输入：nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 3
输出：-1
输入：nums = [1], target = 0
输出：-1
提示：
1 <= nums.length <= 5000
-10^4 <= nums[i] <= 10^4
nums 中的每个值都 独一无二
nums 肯定会在某个点上旋转
-10^4 <= target <= 10^4
思路
二分法题解
可以发现的是，我们将数组从中间分开成左右两部分的时候，一定有一部分的数组是有序的。拿示例来看，我们从 6 这个位置分开以后数组变成了 [4, 5, 6] 和 [7, 0, 1, 2] 两个部分，其中左边 [4, 5, 6] 这个部分的数组是有序的，其他也是如此。
这启示我们可以在常规二分搜索的时候查看当前 mid 为分割位置分割出来的两个部分 [l, mid] 和 [mid + 1, r] 哪个部分是有序的，并根据有序的那个部分确定我们该如何改变二分搜索的上下界，因为我们能够根据有序的那部分判断出 target 在不在这个部分：
如果 [l, mid - 1] 是有序数组，且 target 的大小满足 [nums[l],nums[mid])，则我们应该将搜索范围缩小至 [l, mid - 1]，否则在 [mid + 1, r] 中寻找。
如果 [mid, r] 是有序数组，且 target 的大小满足 (nums[mid+1],nums[r]]，则我们应该将搜索范围缩小至 [mid + 1, r]，否则在 [l, mid - 1] 中寻找。
需要注意的是，二分的写法有很多种，所以在判断 target 大小与有序部分的关系的时候可能会出现细节上的差别。
实现
注意细节！！
class Solution:
def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
if not nums:
return -1
l, r = 0, len(nums) - 1
while l <= r:
mid = (l + r) // 2
if nums[mid] == target:
return mid
if nums[0] <= nums[mid]:
if nums[0] <= target < nums[mid]:
r = mid - 1
#这里可以再回去看下思路部分的区间[]和()的差别
else:
l = mid + 1
else:
if nums[mid] < target <= nums[len(nums) - 1]:
l = mid + 1
else:
r = mid - 1
return -1
#作者：LeetCode-Solution
#链接：https://leetcode-cn.com/problems/search-in-rotated-sorted-array/solution/sou-suo-xuan-zhuan-pai-xu-shu-zu-by-leetcode-solut/
#来源：力扣（LeetCode）
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补充知识
（放一些学习的资料）
链表
链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。由于不必须按顺序存储，链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度，比另一种线性表顺序表快得多，但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间。顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。
使用链表结构可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点，链表结构可以充分利用计算机内存空间，实现灵活的内存动态管理。但是链表失去了数组随机读取的优点，同时链表由于增加了结点的指针域，空间开销比较大。
在计算机科学中，链表作为一种基础的数据结构可以用来生成其它类型的数据结构。链表通常由一连串节点组成，每个节点包含任意的实例数据（data fields）和一或两个用来指向上一个/或下一个节点的位置的链接（“links”）。链表最明显的好处就是，常规数组排列关联项目的方式可能不同于这些数据项目在记忆体或磁盘上顺序，数据的访问往往要在不同的排列顺序中转换。而链表是一种自我指示数据类型，因为它包含指向另一个相同类型的数据的指针（链接）。链表允许插入和移除表上任意位置上的节点，但是不允许随机存取。链表有很多种不同的类型：单向链表，双向链表以及循环链表。
常用于组织检索较少，而删除、添加、遍历较多的数据。
最大优先队列
最大优先队列：无论入队顺序，最大元素总是先出队，效果是插入或删除元素时会自动排序。由二叉堆实现。
二叉堆中的最大堆特性：每个节点都大于等于两个子节点，表现为最大的元素在堆顶array[1]。
二叉堆的操作包括swim上浮和sink下沉，用于在插入和删除时维护堆的结构。代码中要用while循环，判断上浮时和父节点比较大小，进行替换；判断下沉时则需要和两个子节点比较，和较大的节点交换。
insert=堆底最后加入新元素+多次上浮；
delMax=（删除堆顶元素+堆底最后的元素替换空位）+多次下沉