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Convert Sorted List to Binary Search Tree
Posted by: lexigrey on: November 23, 2013
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思路:
- 因为没有random access,所以用in order的方式,一个一个遍历element,然后assign给parent
- 平时正常array convert bst都是用pre order的方式,root算好,然后left=.., right =…
- 一般你做树的bottom up是post order,left做出来,right做出来,root取决于这两个值
- 这里为什么要in order呢? 左,中,右的方式,正好是sorted。所以每次做完子树,然后下一个节点就是下一个位置。但是什么时候是个头呢,因为h.next会一直存在的,但是你的子树怎么知道什么时候返回到上一层?所以就要用p, q两个指针了,p代表当前sub list的头,q是尾。但是不要真的用他们来random access,就是用来stop就行了。
public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) { int len = 0; ListNode dummy = head; while (dummy != null) { len++; dummy = dummy.next; } ListNode[] curr = new ListNode[1]; curr[0] = head; return convert(curr, 0, len - 1); } private TreeNode convert(ListNode[] curr, int p, int q) { if (p > q) return null; int mid = (p + q) / 2; TreeNode left = convert(curr, p, mid - 1); TreeNode root = new TreeNode(curr[0].val); curr[0] = curr[0].next; TreeNode right = convert(curr, mid + 1, q); root.left = left; root.right = right; return root; }
[leetcode] Reorder List | 单链表前后交叉
Posted by: lexigrey on: November 3, 2013
a->b->c->d->e => a->e->b->d->c,要求inplace,不能用额外空间(要不然直接reverse成另一个就好办了),不能直接改动list的值。
这题有点写长了,过一阵看看网上有没有好点的做法。O(n)。
算法:
- 过一遍算出总长度len
- 再过一遍找到中点或第二部分的第一个点(a->b->c->d->e和a->b->c->d的都是c)
- reverse后半部分,变成a->b->c<-d<-e 或者 a->b->c<-d,最后中点c的next置空
- 两头穿插合并,直到找到c这点。c肯定是一起找到(奇数)或者右半部分先找到(偶数)
public void reorderList(ListNode head) { if (head == null) return; ListNode p = head; int len = 0; while (p != null) { len++; p = p.next; } p = head; for (int k = 0; k < len / 2; k++) { p = p.next; } //p points to mid point ListNode curr = p.next, next; p.next = null; while (curr != null) { //开始reverse后半部分 next = curr.next; curr.next = p; p = curr; curr = next; }//now p points to the last ele ListNode h = head; while (h.next != p && h != p) { ListNode tempH = h.next; ListNode tempP = p.next; h.next = p; p.next = tempH; h = tempH; p = tempP; } }
[leetcode] Remove Elements + Remove Duplicates from Sorted Array & + Remove Duplicates from Sorted List 1 & 2
Posted by: lexigrey on: November 3, 2013
- In: leetcode
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几道典型two pointers一快一慢题。记住j要匀速的走,i指向最终想要的数组的最后一个元素(或者倒数第二个,或者第一个可以被change的。。因题而异)。做的挺焦躁的,记下来对比练习:
1. Remove Elements:一个数组,删掉所有出现的x,返回新长度。
- 两个pointer,一个正常走,一个指向真正去掉x的数组的长度。
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public int removeElement(int[] A, int elem) { int i = 0; for (int j = 0; j < A.length; j++) { if (A[j] != elem) { //should be used A[i] = A[j]; i++; } } return i; }
2. 一个排好序的数组,删掉所有重复,让新数组每个数字只出现一次,返回新数组长度。不许用额外空间。
- i指向最后一个保证valid的元素
- j指向当前exam的元素,所以从1开始;当A[j] == A[i]的时候,说明A[j]是个invalid的,所以接着走
- 可以看出来j肯定走的比i快,所以不用担心i的出界问题
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public int removeDuplicates(int[] A) { if (A.length == 0) return 0; int i = 0; //right most valid element for (int j = 1; j < A.length; j++) { if (A[j] != A[i]) { //when not equals to right most valid, means this is also valid, extend the valid array i++; A[i] = A[j]; } } return i + 1; }
3.每个数字最多出现两次,比如1, 1, 1, 2, 2, 3 => 1, 1, 2, 2, 3
- 同样,是当前exam的元素和valid array的最后一个(其实这里是倒数第二个)元素比较,而不是A[j]和A[j – 1]比较。后者就要混乱很多。
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public int removeDuplicates(int[] A) { if (A.length < 2) return A.length; int i = 1; for (int j = 2; j < A.length; j++) { if (A[j] == A[i - 1]) { continue; } else { i++; A[i] = A[j]; } } return i + 1; }
4. 单链表,删除所有出现过两次或以上的元素,比如1->1->2->2->2 => null
- 同样,i指向最后一个valid元素,j是当前exam的
- 但是当A[i] == A[j]的时候,i要缩短,所以要keep一个prev pointer
- j一定要每次都往后走,保证匀速,千万别i动了j却没动。就挂在这了。
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public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) { if (head == null) return null; ListNode dummy = new ListNode(0); dummy.next = head; ListNode prev = dummy, i = head, j = head.next; while (j != null) { if (i.val == j.val) { while (j != null && i.val == j.val) { i.next = j.next; //remove j j = j.next; } prev.next = i.next; //remove i i = prev.next; j = i == null ? null : i.next; } else { j = j.next; i = i.next; prev = prev.next; } } return dummy.next; }
原来反转单链表有另一种简洁的做法,看来每道题过了之后一定还得看别人答案才行,这才能做到“做的多了就会了”。
- 比如反转b->c->d:a->b->c->d->e => a->d->c->b->e
- 三个variable
- prevM:指向反转部分的前一个元素a
- prev:指向已经反转成功的最后一个元素,永远是prevM.next,不需要改动。
- curr:想往prevM后面塞的那个元素。
- 算法:每次拿出右边的新元素,往prevM后面插,最后curr==不需要反转的section的第一个节点时退出
public ListNode reverseBetween(ListNode head, int m, int n) { ListNode dummy = new ListNode(0); dummy.next = head; ListNode prevM = dummy, prev, curr; for (int i = 1; i <= n; i++) { if (i < m) { prevM = prevM.next; } else if (i == m) { prev = prevM.next; curr = prev.next; }else { prev.next = curr.next; curr.next = prevM.next; prevM.next = curr; curr = prev.next; } } return dummy.next; }
看别人思路:这个既然要rotate,不如先连起来loop,这样怎么也不怕null pointer exception了。然后再找到该断开的地方断开。
public ListNode rotateRight(ListNode head, int n) {
if (head == null || n == 0) return head; ListNode p = head; int len = 1;//since p is already point to head while (p.next != null) { len++; p = p.next; } p.next = head; //form a loop n = n % len; for (int i = 0; i < len - n; i++) { //len-n一画就出来了 p = p.next; } //now p points to the prev of the new head head = p.next; p.next = null; return head; }
keep 3个pointer:
- prevStart:要reverse的section的前一个节点
- start:section第一个
- end:section最后一个
然后就每次reverse好了section,和prevStart连上就行了,然后prevStart 越过k个,接着做。这是个练习linked list的好题。
public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) { ListNode dummy = new ListNode(0); dummy.next = head; ListNode prevStart = dummy; while (prevStart != null) { ListNode start = prevStart.next; ListNode end = prevStart; for (int i = 0; i < k; i++) { end = end.next; if (end == null) return dummy.next; } prevStart.next = reverse(start, end); for (int i = 0; i < k; i++) { prevStart = prevStart.next; } } return dummy.next; } private ListNode reverse(ListNode start, ListNode end) { ListNode prev = start; ListNode curr = start.next;// want to make curr point to prev ListNode afterEnd = end.next; while (curr != afterEnd) { ListNode next = curr.next; curr.next = prev; prev = curr; curr = next; } start.next = afterEnd; return end; }
[summery] Linked list题的要点
Posted by: lexigrey on: August 9, 2013
- generic list题的test cases
- normal case
- 1个ele
- 整个是个loop
- partial loop
- 有可能删了元素的题:
- 小心head是不是被删了,要不要换新的
- prev指针一定要有,直接用一个指针指前一个,但是想删/动下一个,相比写p, p.next != null什么的,最好再keep一个prev指针,不容易乱套。即使多了一个var,总比写不对强!!
- 一般是Node head, Node prev, Node i, Node j四个指针。一定要写代码之前弄明白i, j都是什么物理意义!
这题CC150上做过,属于简单题。但是做的过程中发现两个问题,关于generic linked list的:
- 最好别用while (curr != null && curr.next != null)这种循环,改成带prev指针的比较好,清晰易懂。然后出while循环的时候,每次用的prev都判断一下是否是null,是的话就什么也不用做。
- 注意连接两个list的时候,小心list的最后一个next是不是指回来了,忘了清空。这样有loop的危险。
- 多拿几个combination试试,做到branch coverage!(这里就是”全<x, 全>=x,先<x后>=x,先>=x后<x“这四种情况)。
自己写完觉得很恶心,但是一看书基本一样,说明这种linked list题就是恶心,立刻释然了。
这题的要点在于要求inplace,即不能生成一个新list然后把当前最小的加后面。所以要zig zag的缝起来,不过也不难。list的题在所有循环处把null pointer exception处理好就行了。
public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) { ListNode small, big, prevSmall = null; small = l1.val < l2.val ? l1 : l2; big = l1.val < l2.val ? l2 : l1; ListNode result = small; while (small != null && big != null) { while (small != null && small.val <= big.val) { prevSmall = small; small = small.next; } prevSmall.next = big; swap(small, big); } return result; }
就是merge sort那个n-way merge,轮流出牌。这个题的重点是要用heap,这样每次新加一个元素的时侯能很快的找到新的min。还有,这是第一次真的implement priority queue,需要自己写comparator(小于号说明是MinHeap)。
public ListNode mergeKLists(ArrayList<ListNode> lists) { ListNode result = null; ListNode curr = result; Comparator<ListNode> comp = new Comparator<ListNode>() { public int compare(ListNode a, ListNode b) { return a.val - b.val; } }; PriorityQueue<ListNode> minHeap = new PriorityQueue<ListNode>(lists.size(), comp); for (int i = 0; i < lists.size(); i++) { ListNode currHead = lists.get(i); if (currHead != null) minHeap.add(currHead); } while (!minHeap.isEmpty()) { ListNode smallest = minHeap.poll(); if (result == null) { result = smallest; curr = result; } else { curr.next = smallest; curr = curr.next; } ListNode nextEnqueue = smallest.next; if (nextEnqueue != null) minHeap.add(nextEnqueue); } return result; }