Sum Problem
2018-04-22 19:59:52
Sum系列的问题是Leetcode上的一个很经典的系列题,这里做一个简单的总结。
167. Two Sum II - Input array is sorted
问题描述:
问题求解:
对于已排序的问题,可以使用双指针在O(n)的时间复杂度内完成求解。
// 已排序数组,返回indices
public int[] twoSum(int[] numbers, int target) {
int i = 0;
int j = numbers.length - 1;
while (i < j) {
if (target > numbers[i] + numbers[j]) i++;
else if (target < numbers[i] + numbers[j]) j--;
else break;
}
return new int[]{i + 1, j + 1};
}
1. Two Sum
问题描述:
问题求解:
可以使用数据结构中的hash来很高效的解决,具体来说,我们可以建立一个hashmap,用来保存数值和其index,遍历数组,如果说hashmap中存在target - nums[i],由于题目中明确了只有唯一的解,因此就可以直接确定结果,将这两个数的index返回即可。
public int[] twoSum3(int[] numbers, int target) {
int[] result = new int[2];
HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
if (map.containsKey(target - numbers[i])) {
result[1] = i + 1;
result[0] = map.get(target - numbers[i]);
break;
}
map.put(numbers[i], i + 1);
}
return result;
}
653. Two Sum IV - Input is a BST
问题描述:
Given a Binary Search Tree and a target number, return true if there exist two elements in the BST such that their sum is equal to the given target.
问题求解:
方法一、很容易想到的是二叉搜索树的中序遍历是一个有序数列,如果我们采用中序遍历一次并保存下来,那么问题就变成了上述的已排序数组求two sum的问题。
代码时间复杂度为O(n)。
ArrayList<Integer> ls = new ArrayList<>();
public boolean findTarget(TreeNode root, int k) {
inOrder(root);
boolean res = false;
int i = 0;
int j = ls.size() - 1;
while (i < j) {
if (ls.get(i) + ls.get(j) > k) j--;
else if (ls.get(i) + ls.get(j) < k) i++;
else {
res = true;
break;
}
}
return res;
} void inOrder(TreeNode root) {
if (root != null) {
inOrder(root.left);
ls.add(root.val);
inOrder(root.right);
}
}
方法二、递归遍历,每次递归到某个数就对target - nums[i]进行查找,值得注意的是,在查找过程中要特别注意不能是当前的数,因为同一个数只能出现一次,因此在传参的时候要把当前的结点信息传进去。
代码时间复杂度从理论上来说应该是O(nlogn)。但由于剪枝效应的存在,所以在实际的运行上还是比较高效的。
public boolean findTarget(TreeNode root, int k) {
return dfs(root, root, k);
} private boolean dfs(TreeNode root, TreeNode cur, int k) {
if(cur == null) return false;
return search(root, cur, k-cur.val) || dfs(root, cur.left, k) || dfs(root, cur.right, k);
} private boolean search(TreeNode root, TreeNode cur, int target) {
if(root == null) return false;
if(target == root.val) return root != cur;
else if (target > root.val) return search(root.right, cur, target);
else return search(root.left, cur, target);
}
- 15. 3Sum
问题描述:
问题求解:
主要的思想就是转化成Two Sum的问题,其中由于结果不能重复,所以我们需要提前对nums进行排序,在排序后,对先后相等的数就可以进行忽略处理了,这样就避免了重复的问题。另外,由于本题中的target = 0,那么在排序后的数组中如果其值大于0,那么也是可以直接排除可能性的,因为其值大于0,其后面的值也必然大于0,因此是不可能存在说三个正数的和为0的。
本题其实也是可以使用dfs + 回溯解决的,但是时间复杂度上会高不少。这里就不多讲解了。
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
Arrays.sort(nums);
for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
if (i == 0 || (nums[i] <= 0 && nums[i] != nums[i - 1])) {
int sum = 0 - nums[i];
int l = i + 1;
int r = nums.length - 1;
while (l < r) {
if (nums[l] + nums[r] == sum) {
res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[l], nums[r]));
while (l < r && nums[l] == nums[l + 1]) l++;
while (l < r && nums[r] == nums[r - 1]) r--;
l++;
r--;
}
else if (nums[l] + nums[r] < sum) {
while(l < r && nums[l] == nums[l + 1]) l++;
l++;
}
else {
while(l < r && nums[r - 1] == nums[r]) r--;
r--;
}
}
}
}
return res;
}
16. 3Sum Closest
问题描述:
问题求解:
本质上和Three Sum是一样的。
public int threeSumClosest(int[] nums, int target) {
int min = Integer.MAX_VALUE;
int res = Integer.MAX_VALUE;
Arrays.sort(nums);
for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
if (i == 0 || nums[i] != nums[i - 1]) {
int sum = target - nums[i];
int l = i + 1;
int r = nums.length - 1;
while (l < r) {
if (nums[l] + nums[r] == sum) {
return target;
}
else if (nums[l] + nums[r] < sum) {
if (min > sum - (nums[l] + nums[r])) {
min = sum - (nums[l] + nums[r]);
res = nums[i] + nums[l] + nums[r];
};
while (l < r && nums[l + 1] == nums[l]) l++;
l++;
}
else {
if (min > nums[l] + nums[r] - sum) {
min = nums[l] + nums[r] - sum;
res = nums[i] + nums[l] + nums[r];
};
while (l < r && nums[r - 1] == nums[r]) r--;
r--;
}
}
}
}
return res;
}
18. 4Sum
问题描述:
问题求解:
转化成Three Sum就好了。
public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
Arrays.sort(nums);
for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) {
if (i == 0 || nums[i] != nums[i - 1]) {
for (int j = i + 1; j < nums.length - 2; j++) {
if (j == i + 1 || nums[j] != nums[j - 1]) {
int sum = target - nums[i] - nums[j];
int l = j + 1;
int r = nums.length - 1;
while (l < r) {
if (nums[l] + nums[r] == sum) {
res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[l], nums[r]));
while (l < r && nums[l + 1] == nums[l]) l++;
while (l < r && nums[r - 1] == nums[r]) r--;
l++;
r--;
}
else if (nums[l] + nums[r] < sum) {
while (l < r && nums[l + 1] == nums[l]) l++;
l++;
}
else {
while (l < r && nums[r - 1] == nums[r]) r--;
r--;
}
}
}
}
}
}
return res;
}
- 416. Partition Equal Subset Sum
问题描述:
问题求解:
其实就是一个背包问题,这里就是在看能不能挑其中n个物品,使其和为sum/2。当然,首先sum应该是偶数,如果sum奇数,那么就可以直接返回结果。
public boolean canPartition(int[] nums) {
int sum = 0;
for (int i : nums) sum += i;
if (sum % 2 != 0) return false;
sum /= 2;
boolean dp[] = new boolean[sum + 1];
dp[0] = true;
for (int num : nums) {
for (int i = sum; i >= num; i--) {
dp[i] = dp[i] || dp[i - num];
}
}
return dp[sum];
}
494. Target Sum
问题描述:
问题求解:
方法一、第一个方法就是暴力搜索,回溯枚举。时间复杂度为指数级。
public int findTargetSumWays(int[] nums, int S) {
if (nums.length == 0) return 0;
return helper(nums, 0, S);
} private int helper(int[] nums, int idx, int S) {
if (idx == nums.length) {
if (S == 0) return 1;
else return 0;
}
int res = 0;
res += helper(nums, idx + 1, S + nums[idx]);
res += helper(nums, idx + 1, S - nums[idx]);
return res;
}
方法二、这个方法很有技巧性,实际上是把原问题转化成了求部分和的问题。不妨设+部分和为P,-部分和为Q,则P - Q = S,又P + Q = sum,所以得到2P = S + sum。也就是说求解nums中部分和为(S + sum)/ 2的总个数。由于原问题中指出了数字非负性,所以这种方法是可行的。算法的时间复杂度为伪多项式时间复杂度。
必须要多sum 和 S 的大小进行判断,因为S的大小可能远超sum,这个时候如果不加判断会MLE。
public int findTargetSumWays(int[] nums, int S) {
int sum = 0;
for (int i : nums) sum += i;
if (sum < S || sum + S < 0 || (sum + S) % 2 != 0) return 0;
return helper(nums, (sum + S) / 2);
} private int helper(int[] nums, int S) {
int[] dp = new int[S + 1];
dp[0] = 1;
for (int num : nums) {
for (int i = S; i >= num; i--) {
dp[i] += dp[i - num];
}
}
return dp[S];
}
Sum Problem的更多相关文章
- summary of k Sum problem and solutions in leetcode
I found summary of k Sum problem and solutions in leetcode on the Internet. http://www.sigmainfy.com ...
- Subset sum problem
https://en.wikipedia.org/wiki/Subset_sum_problem In computer science, the subset sum problem is an i ...
- HDu 1001 Sum Problem 分类: ACM 2015-06-19 23:38 12人阅读 评论(0) 收藏
Sum Problem Time Limit: 1000/500 MS (Java/Others) Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others) Total ...
- HD2058The sum problem
The sum problem Time Limit: 5000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others) Tot ...
- Maxmum subsequence sum problem
We have a lot of ways to solve the maximum subsequence sum problem, but different ways take differen ...
- HDU 2058 The sum problem(枚举)
The sum problem Problem Description Given a sequence 1,2,3,......N, your job is to calculate all the ...
- NYOJ--927--dfs--The partial sum problem
/* Name: NYOJ--927--The partial sum problem Author: shen_渊 Date: 15/04/17 19:41 Description: DFS,和 N ...
- 动态规划法(三)子集和问题(Subset sum problem)
继续讲故事~~ 上次讲到我们的主人公丁丁,用神奇的动态规划法解决了杂货店老板的两个找零钱问题,得到了老板的肯定.之后,他就决心去大城市闯荡了,看一看外面更大的世界. 这天,丁丁刚回到家,他 ...
- HDU 2058:The sum problem(数学)
The sum problem Time Limit: 5000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others) ...
- Problem-1001:Sum Problem
Sum Problem Sample code : #include <stdio.h> int main() { int i,n; int sum; while(scanf(" ...
随机推荐
- 循环赛日常表算法(N可为奇数和偶数)
一. 实验题目 设有n位选手参加网球循环赛,循环赛共进行n-1天,每位选手要与其他n-1位选手比赛一场,且每位选手每天必须比赛一场,不能轮空.试按此要求为比赛安排日程. 二.实验目的 1.深刻理解并掌 ...
- 利用Linux系统生成随机密码的8种方法
Linux操作系统的一大优点是对于同样一件事情,你可以使用高达数百种方法来实现它.例如,你可以通过数十种方法来生成随机密码.本文将介绍生成随机密码的十种方法. 1. 使用SHA算法来加密日期,并输出结 ...
- The superclass "javax.servlet.http.HttpServlet" was not found on the Java Build Path(Myeclipse添加Server Library)
网上找练习的项目导入到myeclipse项目发现每个JSP 出现错误The superclass "javax.servlet.http.HttpServlet" was not ...
- Linux squid 缓存服务器
一.简介 代理服务器英文全称是Proxy Server,其功能就是代理网络用户去取得网络信息. Squid是一个缓存Internet 数据的软件,其接收用户的下载申请,并自动处理所下载的数据.当一个用 ...
- Network of Schools---poj1236(强连通分量)
题目链接 题意:学校有一些单向网络,现在需要传一些文件 求:1,求最少需要向几个学校分发文件才能让每个学校都收到, 2,需要添加几条网络才能从任意一个学校分发都可以传遍所有学校. 解题思路(参考大神的 ...
- C++循环的内存释放问题?
针对http://wenku.baidu.com/view/56d732ee856a561252d36ff2.html的内容测试一下. #include "A.h" #includ ...
- HDU5023:A Corrupt Mayor's Performance Art(线段树区域更新+二进制)
http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5023 Problem Description Corrupt governors always find way ...
- Saltstack数据系统
1.grainsgrains 是在 minion(客户端)启动时收集到的一些信息,比如操作系统类型.网卡ip等.强调是minion启动时收集到的数据,所以如果改了什么硬件啥的,要重启minion才能收 ...
- android studio gradle 国内代理
使用阿里云的国内镜像仓库地址,就可以快速的下载需要的文件 修改项目根目录下的文件 build.gradle : buildscript { repositories { maven{ url 'htt ...
- VS2010/MFC编程入门之二十九(常用控件:列表视图控件List Control 下)
上一节是关于列表视图控件List Control的上半部分,简单介绍了列表视图控件,其通知消息的处理和有关结构体的定义.本节继续讲解下半部分,包括列表视图控件的创建.CListCtrl类的主要成员函数 ...