腾讯精选50题—Day12题目146,148,155
第十二天~
目录
1. 题目146 LRU缓存机制
(1) 题目描述
(2) 思路
双链表+Hash表。
(3) 题解
struct DLinkedNode {
int key, value;
DLinkedNode* prev;
DLinkedNode* next;
DLinkedNode() : key(0), value(0), prev(nullptr), next(nullptr) {}
DLinkedNode(int _key, int _value) : key(_key), value(_value), prev(nullptr), next(nullptr) {}
};
class LRUCache {
private:
unordered_map<int, DLinkedNode*> cache;
DLinkedNode* head;
DLinkedNode* tail;
int size;
int capacity;
public:
LRUCache(int _capacity) : capacity(_capacity), size(0) {
// 使用伪头部和伪尾部节点
head = new DLinkedNode();
tail = new DLinkedNode();
head->next = tail;
tail->prev = head;
}
int get(int key) {
if (!cache.count(key)) {
return -1;
}
// 如果 key 存在，先通过哈希表定位，再移到头部
DLinkedNode* node = cache[key];
moveToHead(node);
return node->value;
}
void put(int key, int value) {
if (!cache.count(key)) {
// 如果 key 不存在，创建一个新的节点
DLinkedNode* node = new DLinkedNode(key, value);
// 添加进哈希表
cache[key] = node;
// 添加至双向链表的头部
addToHead(node);
++size;
if (size > capacity) {
// 如果超出容量，删除双向链表的尾部节点
DLinkedNode* removed = removeTail();
// 删除哈希表中对应的项
cache.erase(removed->key);
// 防止内存泄漏
delete removed;
--size;
}
}
else {
// 如果 key 存在，先通过哈希表定位，再修改 value，并移到头部
DLinkedNode* node = cache[key];
node->value = value;
moveToHead(node);
}
}
void addToHead(DLinkedNode* node) {
node->prev = head;
node->next = head->next;
head->next->prev = node;
head->next = node;
}
void removeNode(DLinkedNode* node) {
node->prev->next = node->next;
node->next->prev = node->prev;
}
void moveToHead(DLinkedNode* node) {
removeNode(node);
addToHead(node);
}
DLinkedNode* removeTail() {
DLinkedNode* node = tail->prev;
removeNode(node);
return node;
}
};
结果：
时间复杂度：
O
(
1
)
O(1)
O(1)
空间复杂度：
O
(
c
a
p
a
c
i
t
y
)
O(capacity)
O(capacity)
2. 题目148 排序链表
(1) 题目描述
(2) 思路
归并排序处理单链表的排序问题。第一步利用快慢指针找到单链表的middle位置，然后将链表断开；第二步利用之前的链表排序算法；整体递归即可。非常重要的题目需要反复写！！！！！！待优化~
(3) 题解
class Solution {
public:
ListNode* sortList(ListNode* head) {
if (head == NULL)
return NULL;
return mergeSort(head);
}
ListNode* mergeSort(ListNode* head)
{
if (head->next == NULL)
return head;
ListNode* mid = findMid(head);
ListNode* l1 = mergeSort(head);
ListNode* l2 = mergeSort(mid);
return merge(l1, l2);
}
ListNode* findMid(ListNode* head)
{
ListNode* slow = head;
ListNode* flag = head;
ListNode* quick = head;
if (head == NULL)
return NULL;
while (quick != NULL && quick->next != NULL)
{
flag = slow;
slow = slow->next;
quick = quick->next->next;
}
flag->next = NULL;
return slow;
}
ListNode* merge(ListNode* head1, ListNode* head2)
{
if (head1 == NULL)
return head2;
if (head2 == NULL)
return head1;
if (head1->val < head2->val)
{
head1->next = merge(head1->next, head2);
return head1;
}
else {
head2->next = merge(head1, head2->next);
return head2;
}
}
};
结果：
时间复杂度：
O
(
n
l
o
g
n
)
O(nlogn)
O(nlogn)
空间复杂度：
O
(
l
o
g
n
)
O(logn)
O(logn)
3. 题目155 最小栈
(1) 题目描述
(2) 思路
用一个pair存储当前栈的最小值，每次更新pair，那么栈顶的pair的second就是当前栈的最小值。
(3) 题解
class MinStack {
public:
/** initialize your data structure here. */
stack<pair<int, int>> stk;
MinStack() {
}
void push(int x) {
if (stk.size() == 0)
stk.push({ x,x });
else {
stk.push({ x, min(stk.top().second, x) });
}
}
void pop() {
if(!stk.empty())
stk.pop();
}
int top() {
return stk.top().first;
}
int getMin() {
return stk.top().second;
}
};
结果：
时间复杂度：
O
(
1
)
O(1)
O(1)
空间复杂度：
O
(
n
)
O(n)
O(n)