leetcode算法题解(Java版)-17-图的巧妙用法

一、图

题目描述

Given n pairs of parentheses, write a function to generate all combinations of well-formed parentheses.
For example, given n = 3, a solution set is:
"((()))", "(()())", "(())()", "()(())", "()()()"

思路

  • 看到一个非常有意思的思路,是用图来解释的。值得借鉴。
  • 关键:当前位置的左括号数目<右括号
  • 图:节点:当前位置的左括号和右括号数目即为(x,y)(x>=y):从(x,y)->(x+1,y),(x,y)->(x,y+1)注意当x==y时,不存在(x,y)->(x,y+1)这条边
  • 解:从(0,0)出发到(n,n)的全部路径。
  • 上面是大神的思路,敲完后,总结一下:题目要求的是各种输出结果,这种题以后可以往图上考虑考虑。找出题目中的隐含的限制条件作为边界条件,然后确定好当前的状态也就是节点,再确定这个节点到下一个节点的路径,也就是边。

代码

import java.util.ArrayList;

public class Solution {
    public ArrayList<String> generateParenthesis(int n) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        help(n,0,0,"",list);
        return list;
    }
    public void help(int n,int x,int y,String tem,ArrayList<String> list){
        if(y==n){
            list.add(tem);
        }
        if(x<n){
            help(n,x+1,y,tem+'(',list);
        }
        if(x>y){
            help(n,x,y+1,tem+')',list);
        }
    }
}

二、链表

题目描述

Merge two sorted linked lists and return it as a new list. The new list should be made by splicing together the nodes of the first two lists.

思路

  • 题目意思感觉没说明白,意思就是把两个有序的链表合并(splice)到一起组成一个有序链表。
  • 开一个空的头节点,或者头指针,搞不清楚。反正明白意思就好,头节点里面不放数值。然后就是循环比较各个节点大小,依次加入新建的链表中。

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode head = new ListNode(0);
        ListNode p = head;
        while(l1!=null&&l2!=null){
            if(l1.val<l2.val){
                p.next = l1;
                l1 = l1.next;
            }
            else{
                p.next = l2;
                l2 = l2.next;
            }
            p = p.next;
        }
        if(l1 == null){
            p.next = l2;
        }
        if(l2 == null){
            p.next = l1;
        }
        return head.next;
    }
}

三、动态规划

题目描述

Given a m x n grid filled with non-negative numbers, find a path from top left to bottom right which minimizes the sum of all numbers along its path.
Note: You can only move either down or right at any point in time.

思路

  • 动态规划,老套路,求什么我们就把以什么作为状态数组dp,同样的,先来一个空间复杂度为m*n的,然后再考虑优化空间。

代码

//空间复杂度m*n
public class Solution {
    public int minPathSum(int[][] grid) {
        int m = grid.length;
        int n = grid[0].length;
        if(grid == null){
            return 0;
        }
        for(int i=0;i<m;i++){
            for(int j=0;j<n;j++){
                if(i==0&&j>0){
                    grid[i][j]+=grid[i][j-1];
                }
                if(j==0&&i>0){
                    grid[i][j]+=grid[i-1][j];
                }
                if(i*j!=0){
                    grid[i][j]+=Math.min(grid[i-1][j],grid[i][j-1]);
                }
            }
        }
        return grid[m-1][n-1];
    }
}
import java.util.Arrays;

public class Solution {
    public int minPathSum(int[][] grid) {
        if(grid == null){
            return 0;
        }
        int m = grid.length;
        int n = grid[0].length;
        
        int [] dp = new int [n+1];
        Arrays.fill(dp,Integer.MAX_VALUE);
        dp[1]=0;//dp[0]空出来,方便操作
        for(int i=0;i<m;i++){
            for(int j=0;j<n;j++){
                //注意这里dp数组中下标从1开始
                //dp[j]表示空间复杂度为m*n的代码中的grid[i][j-1]
                //dp[j+1]表示grid[i-1][j]
                dp[j+1]=Math.min(dp[j],dp[j+1])+grid[i][j];
            }
        }
        return dp[n];
    }
}
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