算法刷题记录——LeetCode篇(8) [第701~800题](持续更新)
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739. 每日温度
给定一个整数数组 temperatures
,表示每天的温度,返回一个数组 answer
,其中 answer[i]
是指对于第 i
天,下一个更高温度出现在几天后。如果气温在这之后都不会升高,请在该位置用 0
来代替。
示例 1:
输入: temperatures = [73,74,75,71,69,72,76,73]
输出: [1,1,4,2,1,1,0,0]
示例 2:
输入: temperatures = [30,40,50,60]
输出: [1,1,1,0]
示例 3:
输入: temperatures = [30,60,90]
输出: [1,1,0]
提示:
1 <= temperatures.length <= 10^5
30 <= temperatures[i] <= 100
方法一:单调栈
使用单调栈维护一个递减的温度序列索引。遍历数组时,若当前温度高于栈顶索引对应的温度,则弹出栈顶元素并计算天数差。
代码实现(Java):
class Solution {public int[] dailyTemperatures(int[] temperatures) {int n = temperatures.length;int[] answer = new int[n];Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>(); // 维护温度索引的单调递减栈for (int i = 0; i < n; i++) {// 当前温度高于栈顶温度时,计算天数差并更新结果while (!stack.isEmpty() && temperatures[i] > temperatures[stack.peek()]) {int prevIndex = stack.pop();answer[prevIndex] = i - prevIndex;}stack.push(i); // 当前温度入栈}return answer;}
}
方法二:跳跃法(从后往前动态规划)
从后往前遍历数组,利用已知结果跳过不必要的比较。若后一天温度更高则直接记录,否则根据后一天的结果跳跃到可能更高的温度位置。
代码实现(Java):
class Solution {public int[] dailyTemperatures(int[] temperatures) {int n = temperatures.length;int[] answer = new int[n];answer[n - 1] = 0; // 最后一天不会有更高的温度for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {int j = i + 1;while (j < n) {if (temperatures[j] > temperatures[i]) {answer[i] = j - i;break;} else if (answer[j] == 0) {answer[i] = 0;break;} else {j += answer[j]; // 跳跃到可能更高的温度位置}}}return answer;}
}
复杂度分析
- 单调栈:时间复杂度
O(n)
,空间复杂度O(n)
。维护一个递减栈,确保每个元素入栈和出栈各一次,高效找到下一个更高温度。 - 跳跃法:时间复杂度
O(n)
,空间复杂度O(n)
。从后向前利用已有结果跳跃比较,减少重复遍历,同样高效。
763. 划分字母区间
给你一个字符串 s
。我们要把这个字符串划分为尽可能多的片段,同一字母最多出现在一个片段中。例如,字符串 "ababcc"
能够被分为 ["abab", "cc"]
,但类似 ["aba", "bcc"]
或 ["ab", "ab", "cc"]
的划分是非法的。
注意,划分结果需要满足:将所有划分结果按顺序连接,得到的字符串仍然是 s
。
返回一个表示每个字符串片段的长度的列表。
示例 1:
输入:s = "ababcbacadefegdehijhklij"
输出:[9,7,8]
划分结果为 “ababcbaca”、“defegde”、“hijhklij” 。每个字母最多出现在一个片段中。
像 “ababcbacadefegde”, “hijhklij” 这样的划分是错误的,因为划分的片段数较少。
示例 2:
输入:s = "eccbbbbdec"
输出:[10]
提示:
1 <= s.length <= 500
s 仅由小写英文字母组成
方法一:贪心算法
- 记录每个字符的最后出现位置:首先遍历字符串,记录每个字符最后一次出现的索引,为后续分割提供依据。
- 维护当前片段的起止位置:再次遍历字符串,动态维护当前片段的结束位置,确保所有已遍历字符的最后出现位置均包含在当前片段中。当遍历到当前片段的结束位置时,立即分割,确保每个字符仅属于一个片段,并开始下一个片段的处理。
代码实现(Java):
class Solution {public List<Integer> partitionLabels(String s) {// 记录每个字符的最后出现位置int[] lastOccurrence = new int[26];int length = s.length();for (int i = 0; i < length; i++) {char c = s.charAt(i);lastOccurrence[c - 'a'] = i;}List<Integer> partitions = new ArrayList<>();int start = 0, end = 0;for (int i = 0; i < length; i++) {char currentChar = s.charAt(i);// 扩展当前片段的结束位置end = Math.max(end, lastOccurrence[currentChar - 'a']);// 当遍历到当前片段的结束位置时,分割并记录if (i == end) {partitions.add(end - start + 1);start = end + 1; // 下一个片段的起始位置}}return partitions;}
}
动态规划法复杂度分析:
- 时间复杂度:
O(n)
,其中n
是字符串的长度。两次遍历字符串的时间复杂度均为O(n)
。 - 空间复杂度:
O(1)
,使用固定大小的数组存储字符的最后出现位置。
方法二:合并区间(理论补充)
- 生成字符区间:记录每个字符的首次和最后一次出现的位置,生成区间集合。
- 合并重叠区间:将所有重叠的区间合并,合并后的每个区间对应一个最终的分段。
合并区间法复杂度分析:
- 时间复杂度:
O(n + m log m)
,其中m
是不同字符的数量(最多26个),实际性能不如贪心算法。 - 空间复杂度:
O(m)
,需要存储所有字符的区间。
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