• LeetCodeTop100（一）

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    p1.1. 两数之和

    给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那 两个 整数，并返回它们的数组下标。

    你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。你可以按任意顺序返回答案。

    示例 1：

    输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
    输出：[0,1]
    解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。

    1、暴力解法

    class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        //暴力解法
        //遍历数组，因为答案中不能出现重复元素，因此第二层遍历从i+1开始
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                if (nums[i] + nums[j] == target) {
                    return new int[] {i, j};
                }
            }
        }
        return null;
    }
}

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    2、哈希表

    class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        //哈希表
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i ++) {
            if (map.containsKey(target - nums[i])) {
                return new int[] {map.get(target - nums[i]), i};
            }
            
            //将数组的值和位置记录到map中
            //此处map的key表示数组的值，便于后续获取map的value得到数的位置
            map.put(nums[i], i);
        }
        return null;
    }
}

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    p2.2. 两数相加

    给你两个 非空 的链表，表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的，并且每个节点只能存储 一位 数字。

    请你将两个数相加，并以相同形式返回一个表示和的链表。你可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

    image-20220217205206934 
    /**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode l3 = new ListNode(0);//返回的新链表
        ListNode cur = l3;
        int carry = 0;//表示进位
        while (l1 != null || l2 != null) {
            //如果l1或l2为空，设其值为0，保证l1 l2是同样的长度相加
            int x = l1 != null ? l1.val : 0;
            int y = l2 != null ? l2.val : 0;

            int sum = x + y + carry;//两数和为：两数值加进位值
            carry = sum / 10;//求得当前的进位值
            sum %= 10;//求得当前的两数和

            cur.next = new ListNode(sum);//创建一个新的节点，放入新链表
            cur = cur.next;

            //如果l1 l2不为空，指针往后移
            if (l1 != null) {
                l1 = l1.next;
            }
            if (l2 != null) {
                l2 = l2.next;
            }
        }
        //如果最后一位的两数相加和是两位数，有进位且进位只能是1，因此创建节点放入链表中
        if (carry == 1) {
            cur.next = new ListNode(1);
        }
        return l3.next;
    }
}

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    p3.3. 无重复字符的最长子串

    给定一个字符串 s ，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

    示例 1:

    输入: s = “abcabcbb”
    输出: 3
    解释: 因为无重复字符的最长子串是 “abc”，所以其长度为 3。

    class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        int N = 40000;

        char[] a = new char[s.length()];
        for (int i = 0; i < s.length(); i ++) {
            a[i] = s.charAt(i);
        }

        //记录序列长度
        int res = 0;
        //记录序列中a[i]的值的个数
        char[] b = new char[N];

        //双指针遍历，i是移动指针，j指针用于保证在序列的最左位置，使得[j,i]之间的序列不重复
        for (int i = 0, j = 0; i < s.length(); i ++) {
            b[a[i]] ++;//a[i]的值个数+1
            //序列中出现重复值，j指针后移
            while (b[a[i]] > 1) {
                b[a[j]] --;//删除序列中j最初指向的值
                j ++;//j指针后移
            }

            //res记录序列的最长长度
            res = Math.max(res, i - j + 1);
        }
        return res;
    }
}

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    p4. 4.寻找两个正序数组的中位数

    给定两个大小分别为 m 和 n 的正序（从小到大）数组 nums1 和 nums2。请你找出并返回这两个正序数组的 中位数 。

    算法的时间复杂度应该为 O(log (m+n)) 。

    示例 1：

    输入：nums1 = [1,3], nums2 = [2]
    输出：2.00000
    解释：合并数组 = [1,2,3] ，中位数 2

    class Solution {
    public double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
        int i = 0, j = 0, k = 0;
        double res;
        int[] newNums = new int[nums1.length + nums2.length];//新建一个数组，表示合并nums1和nums2的有序数组
        //同时遍历nums1 nums2，比较大小，将较小的值保存到newNums
        while (i < nums1.length && j < nums2.length) {
            if (nums1[i] <= nums2[j]) {
                newNums[k ++] = nums1[i ++];
            } else {
                newNums[k ++] = nums2[j ++];
            }
        }
        //此时nums1数组还有值，直接放入newNums后
        while (i < nums1.length) {
            newNums[k ++] = nums1[i ++];
        }
        //此时nums2数组还有值，直接放入newNums后
        while (j < nums2.length) {
            newNums[k ++] = nums2[j ++];
        }
        int len  = newNums.length;//合并数组长度
        //当合并数组为偶数个时，返回值为res
        if (newNums.length % 2 == 0) {
            res = (newNums[len / 2 - 1] + newNums[len / 2]) / 2.00000;//注意：此处要除以2.00000,如果除以2就是double值/int值得到的结果为int，不符合条件
        } else {
            res = newNums[len / 2];
        }
        return res;
    }
}

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    p5.5. 最长回文子串

    给你一个字符串 s，找到 s 中最长的回文子串。

    示例 1：

    输入：s = “babad”
    输出：“bab”
    解释：“aba” 同样是符合题意的答案。

    public class Solution {

    public String longestPalindrome(String s) {
        int len = s.length();
        if (len < 2) {
            return s;
        }

        int maxLen = 1;
        int begin = 0;
        // dp[i][j] 表示 s[i..j] 是否是回文串
        boolean[][] dp = new boolean[len][len];
        // 初始化：所有长度为 1 的子串都是回文串
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            dp[i][i] = true;
        }

        char[] charArray = s.toCharArray();
        // 递推开始
        // 先枚举子串长度
        for (int L = 2; L <= len; L++) {
            // 枚举左边界，左边界的上限设置可以宽松一些
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                // 由 L 和 i 可以确定右边界，即 j - i + 1 = L 得
                int j = L + i - 1;
                // 如果右边界越界，就可以退出当前循环
                if (j >= len) {
                    break;
                }

                if (charArray[i] != charArray[j]) {
                    dp[i][j] = false;
                } else {
                    if (j - i < 3) {
                        dp[i][j] = true;
                    } else {
                        dp[i][j] = dp[i + 1][j - 1];
                    }
                }

                // 只要 dp[i][L] == true 成立，就表示子串 s[i..L] 是回文，此时记录回文长度和起始位置
                if (dp[i][j] && j - i + 1 > maxLen) {
                    maxLen = j - i + 1;
                    begin = i;
                }
            }
        }
        return s.substring(begin, begin + maxLen);
    }
}

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    p7.11. 盛最多水的容器

    给定一个长度为 n 的整数数组 height 。有 n 条垂线，第 i 条线的两个端点是 (i, 0) 和 (i, height[i]) 。

    找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。

    返回容器可以储存的最大水量。

    说明：你不能倾斜容器。

    class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
       //双指针
        int res = 0, i = 0, j = height.length - 1;
        while (i < j) {
            res = height[i] < height[j] ?
                    Math.max(res, (j - i) * height[i++]):
                    Math.max(res, (j - i) * height[j--]);
        }
        return res;
    }
}

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    p8.15. 三数之和

    给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。

    注意：答案中不可以包含重复的三元组。

    示例 1：

    输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
    输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
    示例 2：

    输入：nums = []
    输出：[]
    示例 3：

    输入：nums = [0]
    输出：[]

    class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        //1.初始判断：如果nums为空或小于三个数 直接返回
        if (nums == null || nums.length < 3) {
            return res;
        }
        //2.对数组进行排序
        Arrays.sort(nums);
        //3.开始遍历 首先固定一个数nums[i],再用两个指针分别指向nums[i]后面的两端，计算三数之和是否为0
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] > 0) {//如果当前数字大于0，则三数之和一定大于0，所以结束循环
                break;
            }
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { // 去重
                continue;
            }
            int L = i + 1;
            int R = nums.length - 1;
            while (L < R) {
                int sum = nums[i] + nums[L] + nums[R];
                if (sum == 0) {
                    res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[L], nums[R]));
                    while (L < R && nums[L] == nums[L + 1]) L++; // 去重
                    while (L < R && nums[R] == nums[R - 1]) R--; // 去重
                    L++;
                    R--;
                } else if (sum < 0) L++;
                else if (sum > 0) R--;
            }
        }
        return res;
    }
}

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    p9.17. 电话号码的字母组合

    给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。答案可以按 任意顺序 返回。

    给出数字到字母的映射如下（与电话按键相同）。注意 1 不对应任何字母。

    示例 1：

    输入：digits = “23”
    输出：[“ad”,“ae”,“af”,“bd”,“be”,“bf”,“cd”,“ce”,“cf”]
    示例 2：

    输入：digits = “”
    输出：[]

    class Solution {
        ArrayList<String> res = new ArrayList<>();
    //数字与字母的对应关系放在map中
    Map<String, String> phoneMap = new HashMap<String, String>() {
        {
            put("2", "abc");
            put("3", "def");
            put("4", "ghi");
            put("5", "jkl");
            put("6", "mno");
            put("7", "pqrs");
            put("8", "tuv");
            put("9", "wxyz");
        }
    };

    public List<String> letterCombinations(String digits) {
        if (digits.length() != 0)
            addLetter("", digits);
        return res;
    }

    public void addLetter(String letter, String nextLetter) {
        if (nextLetter.length() == 0) {
            res.add(letter);
        } else {
            String digit = String.valueOf(nextLetter.charAt(0));
            String letters = phoneMap.get(digit);

            for (int i = 0; i < letters.length(); i++) {
                String c = String.valueOf(letters.charAt(i));
                addLetter(letter + c, nextLetter.substring(1));
            }
        }
    }
}

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    p10.19. 删除链表的倒数第 N 个结点

    给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。

    示例1：

    输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2
输出：[1,2,3,5]

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    示例 2：

    输入：head = [1], n = 1
输出：[]

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    、/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode pre = new ListNode(0);
        pre.next = head;
        ListNode p = pre, q = pre;
        //p指针先走n步
        while (n != 0) {
            p = p.next;
            n --;
        }
        //p q指针同时遍历，当p指针到达链表尾部时，停止，此时q指针指向倒数第n-1个结点
        while (p.next != null) {
            p = p.next;
            q = q.next;
        }
        //删除倒数第n个结点
        q.next = q.next.next;
        return pre.next;
    }
}

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    p11.20. 有效的括号

    给定一个只包括 ‘(’，‘)’，‘{’，‘}’，‘[’，‘]’ 的字符串 s ，判断字符串是否有效。

    有效字符串需满足：

    左括号必须用相同类型的右括号闭合。
    左括号必须以正确的顺序闭合。

    示例 1：

    输入：s = “()”
    输出：true

    class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        //如果字符串为空，返回true
        if (s.isEmpty()) {
            return true;
        }
        Stack<Character> stack = new Stack<Character>();//创建一个栈
        //遍历每个字符，如果是左括号就其对应的右括号入栈；如果栈不为空，且此时为右括号，则出栈看是否匹配
        for (int i = 0; i < s.length(); i ++) {
            char c = s.charAt(i);
            if (c == '(') {
                stack.push(')');
            } else if (c == '{') {
                stack.push('}');
            } else if (c == '[') {
                stack.push(']');
            } else if (stack.isEmpty() || c != stack.pop()) {
                return false;
            }
        }
        //如果最后栈为空，说明恰好匹配，返回true，否则返回false
        return stack.isEmpty();
    }
}

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    p12.21. 合并两个有序链表

    将两个升序链表合并为一个新的 升序 链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

    示例1

    输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]

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    /**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
       //双指针法，此方法与合并两个有序数组类似
        ListNode list3 = new ListNode(-1), p = list3;
        //两个链表同时都有数值，比较，将较小的值放入新链表中
        while (list1 != null && list2 != null) {
            if (list1.val <= list2.val) {
                p.next = list1;
                list1 = list1.next;
            } else {
                p.next = list2;
                list2 = list2.next;
            }
            p = p.next;
        }
        //如果最后只有list1或者list2其中一个链表有值，将p指向有值的链表
        p.next = list1 == null ? list2 : list1;
        return list3.next;
    }
}

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    p13.22. 括号生成

    数字 n 代表生成括号的对数，请你设计一个函数，用于能够生成所有可能的并且 有效的 括号组合。

    示例 1：

    输入：n = 3
    输出：[“((()))”,“(()())”,“(())()”,“()(())”,“()()()”]

    class Solution {
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
        List<String> res = new ArrayList<>();//存放返回字符串List
        //初始条件判断
        if (n == 0) {
            return res;
        }
        dfs("", n, n, res);
        return res;
    }

    public void dfs(String curStr, int left, int right, List<String> res) {
        //递归终止条件：左右两边括号数为0时结算
        if (left == 0 && right == 0) {
            res.add(curStr);
            return;
        }
        //剪枝：左边括号数大于右边
        if (left > right) {
            return;
        }
        //进行深度优先遍历，对应加上左、右括号
        if (left > 0) {
            dfs(curStr + "(", left - 1, right, res);
        }
        if (right > 0) {
            dfs(curStr + ")", left, right - 1, res);
        }
    }
}

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    p14.23.合并 K 个升序链表

    p15.31. 下一个排列

    整数数组的一个 排列 就是将其所有成员以序列或线性顺序排列。

    • 例如，arr = [1,2,3] ，以下这些都可以视作 arr 的排列：[1,2,3]、[1,3,2]、[3,1,2]、[2,3,1] 。

    整数数组的 下一个排列 是指其整数的下一个字典序更大的排列。更正式地，如果数组的所有排列根据其字典顺序从小到大排列在一个容器中，那么数组的 下一个排列 就是在这个有序容器中排在它后面的那个排列。如果不存在下一个更大的排列，那么这个数组必须重排为字典序最小的排列（即，其元素按升序排列）。

    • 例如，arr = [1,2,3] 的下一个排列是 [1,3,2] 。
    • 类似地，arr = [2,3,1] 的下一个排列是 [3,1,2] 。
    • 而 arr = [3,2,1] 的下一个排列是 [1,2,3] ，因为 [3,2,1] 不存在一个字典序更大的排列。

    给你一个整数数组 nums ，找出 nums 的下一个排列。

    必须** 原地 **修改，只允许使用额外常数空间。

    class Solution {
    public void nextPermutation(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        //1.从后往前找第一个后大于前的位置 nums[i]>nums[i-1]
        for (int i = len - 1; i > 0; i --) {
            if (nums[i] > nums[i - 1]) {
                //2.对i之后的元素排序 [i, len)左闭右开
                Arrays.sort(nums, i, len);
                //3.排序后，找到[i, len)中第一个大于i-1位置的元素，并与其交换返回结果
                for (int j = i; j < len; j ++) {
                    if (nums[j] > nums[i - 1]) {
                        int temp = nums[j];
                        nums[j] = nums[i - 1];
                        nums[i - 1] = temp;
                        return;
                    }
                }
            }
        }
        //最后[3,2,1]的情况，下一个排列就是按从后小到大排列
        Arrays.sort(nums);
        return;
    }
}


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    p16.32. 最长有效括号

    p17.33. 搜索旋转排序数组

    整数数组 nums 按升序排列，数组中的值 互不相同 。

    在传递给函数之前，nums 在预先未知的某个下标 k（0 <= k < nums.length）上进行了 旋转，使数组变为 [nums[k], nums[k+1], ..., nums[n-1], nums[0], nums[1], ..., nums[k-1]]（下标 从 0 开始 计数）。例如， [0,1,2,4,5,6,7] 在下标 3 处经旋转后可能变为 [4,5,6,7,0,1,2] 。

    给你 旋转后 的数组 nums 和一个整数 target ，如果 nums 中存在这个目标值 target ，则返回它的下标，否则返回 -1 。

    你必须设计一个时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。

    class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        //使用二分法搜索
        //将旋转数组分为两段有序数组，分别使用二分法查找
        int left = 0, right = nums.length - 1;
        while(left <= right){
            // if(nums[left] == target) return left;
            // if(nums[right] == target) return right;

            int mid = left + (right - left) / 2;
            if(nums[mid] == target) return mid;
            // 右边有序
            if(nums[mid] < nums[right]){
                // 目标值在右边
                if(target > nums[mid] && target <= nums[right]){
                    left = mid + 1;
                    // 目标值在左边
                }else{
                    right = mid - 1;
                }
                // 左边有序
            }else{
                // 目标值在左边
                if(target >= nums[left] && target < nums[mid]){
                    right = mid - 1;
                    // 目标值在右边
                }else{
                    left = mid + 1;
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}

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    p18.34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

    给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。请你找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。

    如果数组中不存在目标值 target，返回 [-1, -1]。

    你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。

    class Solution {
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        int[] res = {-1, -1};
        //初始条件判断
        if (nums.length == 0) {
            return res;
        }
        //1.找 >=target 的第一个位置
        int l = 0, r = nums.length - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r >> 1;
            if (nums[mid] >= target) {
                r = mid;
            } else {
                l = mid + 1;
            }
        }

        //没找到目标值target
        if (nums[l] != target) {
            return res;
        } else {
            //确定开始位置l
            res[0] = l;
            //2.找 <=x 的最后一个位置
            l = 0;
            r = nums.length - 1;
            while (l < r) {
                int mid = l + r + 1 >> 1;
                if (nums[mid] <= target) {
                    l = mid;
                } else {
                    r = mid - 1;
                }
            }
            //确定最后位置r
            res[1] = r;
        }
        return res;
    }
}

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    p19.39. 组合总和

    给你一个 无重复元素 的整数数组 candidates 和一个目标整数 target ，找出 candidates 中可以使数字和为目标数 target 的 所有 不同组合 ，并以列表形式返回。你可以按 任意顺序 返回这些组合。

    candidates 中的 同一个 数字可以 无限制重复被选取 。如果至少一个数字的被选数量不同，则两种组合是不同的。

    对于给定的输入，保证和为 target 的不同组合数少于 150 个。

    示例 1：

    输入：candidates = [2,3,6,7], target = 7
输出：[[2,2,3],[7]]
解释：
2 和 3 可以形成一组候选，2 + 2 + 3 = 7 。注意 2 可以使用多次。
7 也是一个候选， 7 = 7 。
仅有这两种组合。

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    class Solution {
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();//存放结果集
    List<Integer> path = new ArrayList<>();//存放符合条件的结果
    public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
         //剪枝需要先排序
        Arrays.sort(candidates);
        backtracking(candidates, target, 0, 0);
        return res;
    }

    void backtracking(int[] candidates, int target, int sum, int startIndex) {
        //终止条件:1、sum > target终止
        if (sum > target) {
            return;
        }
        //2、sum == target满足题目要求
        if (sum == target) {
            res.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }

        //剪枝：如果sum + candidates[i] > target就提前退出，并且剪枝需要排序
        for (int i = startIndex; i < candidates.length && sum + candidates[i] <= target; i ++) {
            //处理节点
            sum += candidates[i];
            path.add(candidates[i]);
            //递归
            backtracking(candidates, target, sum, i);//注意：此处不用取i+1,因为所取的元素是可以重复的
            //回溯
            sum -= candidates[i];
            path.remove(path.size() - 1);
        }
    }
}

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    p20.42. 接雨水

    image-20230927135845760 
    class Solution {
    public int trap(int[] height) {
        int res = 0, n = height.length;
        // leftMax:左边最高 rightMax：右边最高
        int[] leftMax = new int[n], rightMax = new int[n];
        leftMax[0] = height[0];
        rightMax[n - 1] = height[n - 1];
        // 找左边最高
        for (int i = 1; i < n; i ++) {
            leftMax[i] = Math.max(leftMax[i - 1], height[i]);
        }
        // 找右边最高
        for (int i = n - 2; i > 0; i --) {
            rightMax[i] = Math.max(rightMax[i + 1], height[i]);
        }
        // 遍历算接水量
        for (int i = 0; i < n; i ++) {
            // 两端较小的>当前高度就会接水
            int min = Math.min(leftMax[i], rightMax[i]);
            if (min > height[i]) {
                res += (min - height[i]);
            }
        }
        return res;
    }
}

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    p21.46.全排列

    给定一个不含重复数字的数组 nums ，返回其 所有可能的全排列 。你可以 按任意顺序 返回答案。

    示例 1：

    输入：nums = [1,2,3]
输出：[[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]

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    class Solution {
    public List<List<Integer>> permute(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        int[] visited = new int[nums.length];
        List<Integer> path = new ArrayList<>();
        dfs(nums, res, path, visited);
        return res;
    }

    public void dfs(int[] nums, List<List<Integer>> res, List<Integer> path, int[] visited) {
        if (path.size() == nums.length) {
            res.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; i ++) {
            if (visited[i] == 1) continue; // 已被访问
            // 未访问
            visited[i] = 1;
            path.add(nums[i]);
            dfs(nums, res, path, visited);

            visited[i] = 0;
            path.remove(path.size()  - 1);
        }
    }
}

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    p22 48. 旋转图像

    给定一个 n × n 的二维矩阵 matrix 表示一个图像。请你将图像顺时针旋转 90 度。

    你必须在** 原地** 旋转图像，这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要 使用另一个矩阵来旋转图像。

    示例 1：

    image-20230927140605460 
    class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
        //原地旋转
        int n = matrix.length;
        //四个点刚好旋转一圈，找到四个点的位置关系，用临时变量来保存
        for (int i = 0; i < n / 2; ++ i) {
            for (int j = 0; j < (n + 1) / 2; ++ j) {
                int temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[n - j - 1][i];
                matrix[n - j - 1][i] = matrix[n - i - 1][n - j - 1];
                matrix[n - i - 1][n - j - 1] = matrix[j][n - i - 1];
                matrix[j][n - i - 1] = temp;
                }
        }
    }
}

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    p24 49. 字母异位词分组

    给你一个字符串数组，请你将 字母异位词 组合在一起。可以按任意顺序返回结果列表。

    字母异位词 是由重新排列源单词的所有字母得到的一个新单词。

    示例 1:

    输入: strs = ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]
输出: [["bat"],["nat","tan"],["ate","eat","tea"]]

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    class Solution {
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
        Map<String, ArrayList<String>> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < strs.length ; i++) {
            char[] chars = strs[i].toCharArray();
            Arrays.sort(chars);
            String key = String.valueOf(chars);
            if (!map.containsKey(key)) {
                map.put(key, new ArrayList<>());
            }
            map.get(key).add(strs[i]);
        }
        return new ArrayList<>(map.values());
    }
}

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    p25 53. 最大子数组和

    给你一个整数数组 nums ，请你找出一个具有最大和的连续子数组（子数组最少包含一个元素），返回其最大和。

    子数组 是数组中的一个连续部分。

    示例 1：

    输入：nums = [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4]
输出：6
解释：连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大，为 6 

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    class Solution {
    public int maxSubArray(int[] nums) {
        int sum = 0, res = Integer.MIN_VALUE;
        for (int i = 0; i < nums.length; i ++) {
            sum += nums[i];
            if (sum > res) res = sum; // res保存当前和的最大值
            if (sum < 0) sum = 0; // 如果求和<0，则舍去前面的序列，重新计算
        }
        return res;
    }
}

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    p26 55. 跳跃游戏

    给你一个非负整数数组 nums ，你最初位于数组的 第一个下标 。数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。

    判断你是否能够到达最后一个下标，如果可以，返回 true ；否则，返回 false 。

    示例 1：

    输入：nums = [2,3,1,1,4]
输出：true
解释：可以先跳 1 步，从下标 0 到达下标 1, 然后再从下标 1 跳 3 步到达最后一个下标。

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    class Solution {
    public boolean canJump(int[] nums) {
        if (nums.length == 1) return true;
        int coverRange = 0;
        for (int i = 0; i <= coverRange; i ++) { // 注意：此处是<=
            coverRange = Math.max(coverRange, i + nums[i]);
            if (coverRange >= nums.length - 1) {
                return true; // 当覆盖范围能够到达数组尾端即可
            }
        }
        return false;
    }
}

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    p27 56. 合并区间

    以数组 intervals 表示若干个区间的集合，其中单个区间为 intervals[i] = [starti, endi] 。请你合并所有重叠的区间，并返回 一个不重叠的区间数组，该数组需恰好覆盖输入中的所有区间 。

    示例 1：

    输入：intervals = [[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]]
输出：[[1,6],[8,10],[15,18]]
解释：区间 [1,3] 和 [2,6] 重叠, 将它们合并为 [1,6].

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    class Solution {
    public int[][] merge(int[][] intervals) {
        // 先按照区间起始位置排序
        Arrays.sort(intervals, (v1, v2) -> v1[0] - v2[0]);
        // 遍历区间
        int[][] res = new int[intervals.length][2];
        int idx = -1;
        for (int[] interval: intervals) {
            // 如果结果数组是空的，或者当前区间的起始位置 > 结果数组中最后区间的终止位置，
            // 则不合并，直接将当前区间加入结果数组。
            if (idx == -1 || interval[0] > res[idx][1]) {
                res[++idx] = interval;
            } else {
                // 反之将当前区间合并至结果数组的最后区间
                res[idx][1] = Math.max(res[idx][1], interval[1]);
            }
        }
        return Arrays.copyOf(res, idx + 1);
    }
}

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    p28 62. 不同路径

    一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 （起始点在下图中标记为 “Start” ）。

    机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角（在下图中标记为 “Finish” ）。

    问总共有多少条不同的路径？

    image-20230927141717222 
    /**
 * 思路：DP  优化空间：O(n) 利用滚动数组
 */
var uniquePaths = function (m, n) {
    // 定义状态数组:dp,初始化为1
    const dp = Array.from({length: n}, () => 1)
    for (let i = 1; i < m; i++) {
        for (let j = 1; j < n; j++) {
            dp[j] += dp[j - 1]
        }
    }
    return dp[n - 1]
};

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    p29 64. 最小路径和

    给定一个包含非负整数的 *m* x *n* 网格 grid ，请找出一条从左上角到右下角的路径，使得路径上的数字总和为最小。

    **说明：**每次只能向下或者向右移动一步。image-20230927141917532

    class Solution {
    public int minPathSum(int[][] grid) {
        int m = grid.length, n = grid[0].length;
        for (int i = 0; i < m; i ++) {
            for (int j = 0; j < n; j ++) {
                if (i == 0 && j ==0) continue;
                else if (i == 0) grid[i][j] += grid[i][j - 1];
                else if (j == 0) grid[i][j] += grid[i - 1][j];
                else grid[i][j] += Math.min(grid[i - 1][j], grid[i][j - 1]);
            }
        }
        return grid[m - 1][n - 1];
    }
}

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    p20 70. 爬楼梯

    假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。

    每次你可以爬 1 或 2 个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢？

    示例 1：

    输入：n = 2
输出：2
解释：有两种方法可以爬到楼顶。
1. 1 阶 + 1 阶
2. 2 阶

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    class Solution {
    public int climbStairs(int n) {
        if (n <= 2) return n;
        int[] dp = new int[n + 1];
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        for (int i = 3; i <= n; i ++) {
            // 到达n阶有两种方法：最后走一步dp[i - 1];最后走两步dp[i - 2]
            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
        }
        return dp[n];
    }
}

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    p31 72. 编辑距离

    给你两个单词 word1 和 word2， 请返回将 word1 转换成 word2 所使用的最少操作数 。

    你可以对一个单词进行如下三种操作：

    • 插入一个字符
    • 删除一个字符
    • 替换一个字符

    示例 1：

    输入：word1 = "horse", word2 = "ros"
输出：3
解释：
horse -> rorse (将 'h' 替换为 'r')
rorse -> rose (删除 'r')
rose -> ros (删除 'e')

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    class Solution {
    public int minDistance(String word1, String word2) {
        int n = word1.length(), m = word2.length();
        int[][] dp = new int[n + 1][m + 1];
        word1 = ' ' + word1;
        word2 = ' ' + word2;
        // 若a长度为i，b长度为0，则需要进行i次删除操作
        for (int i = 0; i <= n; i ++) {
            dp[i][0] = i;
        } 
        // 若a长度为0，b长度为i，则需要进行i次添加操作
        for (int i = 0; i <= m; i++) {
            dp[0][i] = i;
        }

        for (int i = 1; i <= n; i ++) {
            for (int j = 1; j <= m; j ++) {
                // 添加和删除
                dp[i][j] = Math.min(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]) + 1;
                // 修改
                if (word1.charAt(i) == word2.charAt(j)) {
                    dp[i][j] = Math.min(dp[i][j], dp[i - 1][j - 1]);
                } else {
                    dp[i][j] =  Math.min(dp[i][j], dp[i - 1][j - 1] + 1);
                }
            }
        }
        return dp[n][m];
    }
}

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    p32 75. 颜色分类

    给定一个包含红色、白色和蓝色、共 n 个元素的数组 nums ，**原地**对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。

    我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。

    必须在不使用库内置的 sort 函数的情况下解决这个问题。

    示例 1：

    输入：nums = [2,0,2,1,1,0]
输出：[0,0,1,1,2,2]

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    class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int p0 = 0, p1 = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            if (nums[i] == 1) {
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[p1];
                nums[p1] = temp;
                ++p1;
            } else if (nums[i] == 0) {
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[p0];
                nums[p0] = temp;
                if (p0 < p1) {
                    temp = nums[i];
                    nums[i] = nums[p1];
                    nums[p1] = temp;
                }
                ++p0;
                ++p1;
            }
        }
    }
}

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    p33 76. 最小覆盖子串

    给你一个字符串 s 、一个字符串 t 。返回 s 中涵盖 t 所有字符的最小子串。如果 s 中不存在涵盖 t 所有字符的子串，则返回空字符串 "" 。

    注意：

    • 对于 t 中重复字符，我们寻找的子字符串中该字符数量必须不少于 t 中该字符数量。
    • 如果 s 中存在这样的子串，我们保证它是唯一的答案。

    示例 1：

    输入：s = "ADOBECODEBANC", t = "ABC"
输出："BANC"
解释：最小覆盖子串 "BANC" 包含来自字符串 t 的 'A'、'B' 和 'C'。

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    class Solution {
    public String minWindow(String s, String t) {
        //创建两个哈希表hw ht用于记录每个字符的出现次数,hw是记录滑动窗口的字符串，ht是记录t字符串
        HashMap<Character, Integer> hw = new HashMap<>(), ht = new HashMap<>();
        int cnt = 0;
        String res = "";

        //初始化ht
        for (int i = 0; i < t.length(); i ++) {
            char ct = t.charAt(i);
            //判断字符出现的次数，如果没出现过就设为1；出现过就+1
            ht.put(ct, ht.containsKey(ct) ? ht.get(ct) + 1 : 1);
        }

        for (int i = 0, j = 0; i < s.length(); i ++) {
            //初始化hw
            char cs = s.charAt(i);
            hw.put(cs, hw.containsKey(cs) ? hw.get(cs) + 1 : 1);

            //如果ht中有当前字符，同时滑动窗口中字符数<=t中字符数，说明该字符无效，i指针后移
            if (ht.containsKey(cs) && hw.get(cs) <= ht.get(cs)) {
                cnt ++;
            }
            //1)t中没有该字符；2)滑动窗口中字符数>t中该字符数 ==> 说明该字符是有效的，需要将该字符加入t中
            while (j <= i && (! ht.containsKey(s.charAt(j)) || hw.get(s.charAt(j)) > ht.get(s.charAt(j)))) {
                hw.put(s.charAt(j), hw.get(s.charAt(j ++)) - 1);
            }
            //更新res，i-j+1为长度
            if (cnt == t.length() && (i - j + 1 < res.length() || res.length() < 1)) {
                res = s.substring(j, i + 1);
            }
        }
        return res;
    }
}

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    p34 78. 子集

    给你一个整数数组 nums ，数组中的元素 互不相同 。返回该数组所有可能的子集（幂集）。

    解集 不能 包含重复的子集。你可以按 任意顺序 返回解集。

    示例 1：

    输入：nums = [1,2,3]
输出：[[],[1],[2],[1,2],[3],[1,3],[2,3],[1,2,3]]

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    集合的二进制

    class Solution {
    public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        int n = nums.length;
        //1<
        for (int i = 0; i < (1 << n); i ++) {
            List<Integer> temp = new ArrayList<>();
            //每个数枚举n次
            for (int j = 0; j < n; j ++) {
                //判断这个数的第j位是否为1判断是否选
                if ((i >> j & 1) == 1) {
                    temp.add(nums[j]);//可选就加入temp中
                }
            }
            res.add(temp);
        }
        return res;
        }
}

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    回溯

    class Solution {
   List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    List<Integer> path = new ArrayList<Integer>();
    public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
        backtracking(nums, 0);
        return res;
    }

    void backtracking(int[] nums, int startIndex) {
        res.add(new ArrayList<>(path));//收集子集
        if (startIndex >= nums.length) {//终止条件
            return;
        }
        for (int i = startIndex; i < nums.length; i ++) {
            path.add(nums[i]);//处理节点
            backtracking(nums, i + 1);//递归，注意从i+1开始，元素不重复
            path.remove(path.size() - 1);//回溯，撤销处理的节点
        }
    }
}

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    p35 79. 单词搜索

    给定一个 m x n 二维字符网格 board 和一个字符串单词 word 。如果 word 存在于网格中，返回 true ；否则，返回 false 。

    单词必须按照字母顺序，通过相邻的单元格内的字母构成，其中“相邻”单元格是那些水平相邻或垂直相邻的单元格。同一个单元格内的字母不允许被重复使用。

    image-20230927142522550 
    class Solution {
    static int n, m;//网格的长、宽
    static int[] dx = new int[]{0,-1,0,1};//方向数组
    static int[] dy = new int[]{-1,0,1,0};

    public boolean exist(char[][] board, String word) {
        n = board.length;
        m = board[0].length;
        //遍历网格
        for (int i = 0; i < n; i ++) {
            for (int j = 0; j < m; j ++) {
                //将单词的第一个字符开始与网格的字符进行匹配，匹配成功进行下一个匹配，即进入dfs，全部匹配成功返回true
                if (board[i][j] == word.charAt(0)) {
                    if (dfs(board, word, 0, i, j)) {
                        return true;
                    }
                }
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     * 判断单词的字符是否与网格的字符匹配
     * @param board 网格
     * @param word 单词
     * @param depth 单词的第depth个字符
     * @param x x y表示起始点
     * @param y
     * @return 匹配结果
     */
    boolean dfs(char[][] board, String word, int depth, int x, int y) {
        //递归退出条件:当前位置上的字符与word的对应匹配的字符不相等，返回false
        if (board[x][y] != word.charAt(depth)) {
            return false;
        }
        //匹配到达了word的最后一个字符，返回true
        if (word.length() - 1 == depth) {
            return true;
        }

        char c = board[x][y];//记录当前位置的字符，便于后面使用之后恢复现场
        board[x][y] = '.';//每个字符需要保证是不重复的，使用之后需要被标记
        //四个方向：u v用于记录网格中往哪个方向移动
        for (int i = 0; i < 4; i ++) {
            int u = x + dx[i];
            int v = y + dy[i];
            //u < 0 || u >= n || v < 0 || v >= m:判断当前位置是否越界
            //board[u][v] == '.':判断当前位置的字符是否被使用过
            if (u < 0 || u >= n || v < 0 || v >= m || board[u][v] == '.') {
                continue;//部分和条件跳出当期循环
            }
            if (dfs(board, word, depth + 1, u, v)) {
                return true;
            }
        }
        board[x][y] = c;//恢复现场
        return false;
    }
}

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    p36 84. 柱状图中最大的矩形

    给定 n 个非负整数，用来表示柱状图中各个柱子的高度。每个柱子彼此相邻，且宽度为 1 。

    求在该柱状图中，能够勾勒出来的矩形的最大面积。

    image-20230927142554141 
    class Solution {
    public int largestRectangleArea(int[] heights) {
        int n = heights.length;
        //left:存放从当前元素位置往做左，直到比当前元素小
        //right:存放从当前元素位置往右，直到比当前元素小或到达右边界
        //用数组表示队列
        int[] stk = new int[n], left = new int[n], right = new int[n];

        int tt = -1;//初始时栈指针 -1，表示栈为空
        //从左往右遍历:找左边第一个小于当前位置的元素
        for (int i = 0; i < n; i ++) {
            //如果栈不为空，同时栈顶元素>=当前元素，出栈，保证栈是一个单调递增的序列
            while (tt != -1 && heights[stk[tt]] >= heights[i]) {
                tt --;//出栈
            }
            //如果栈不为空，记录栈顶元素，否则为-1
            left[i] = tt != -1 ? stk[tt] : -1;
            //当前元素入栈
            stk[++ tt] = i;
        }

        //注意：清空栈
        tt = -1;

        //从右往左遍历：找右边第一个小于当前位置的元素，没有则是右边界
        for (int i = n - 1; i >= 0; i --) {
            while (tt != -1 && heights[stk[tt]] >= heights[i]) {
                tt --;
            }
            right[i] = tt != -1 ? stk[tt] : n;
            stk[++ tt] = i;
        }

        int res = 0;
        //遍历上边界：找面积最大值
        for (int i = 0; i < n; i ++) {
            res = Math.max(res, heights[i] * (right[i] - left[i] - 1));
        }
        return res;
    }
}

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    p37 85. 最大矩形

    给定一个仅包含 0 和 1 、大小为 rows x cols 的二维二进制矩阵，找出只包含 1 的最大矩形，并返回其面积。

    image-20230927142637394 
    class Solution {
    public int maximalRectangle(char[][] matrix) {
        if (matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {
            return 0;
        }
        int n = matrix.length, m = matrix[0].length;
        int[][] h = new int[n][m];
        for (int i = 0; i < n; i ++) {
            for (int j = 0; j < m; j ++) {
                if (matrix[i][j] == '1') {
                    if (i != 0) {
                        h[i][j] = 1 + h[i - 1][j];
                    } else {
                        h[i][j] = 1;
                    }
                }
            }
        }
        int res = 0;
        for (int i = 0; i < n; i ++) {
            res = Math.max(res, largestRectangleArea(h[i]));
        }
        return res;
    }

    public int largestRectangleArea(int[] heights) {
        int n = heights.length;
        //left:存放从当前元素位置往做左，直到比当前元素小
        //right:存放从当前元素位置往右，直到比当前元素小或到达右边界
        //用数组表示栈
        int[] stk = new int[n], left = new int[n], right = new int[n];

        int tt = -1;//初始时栈指针 -1，表示栈为空
        //从左往右遍历:找左边第一个小于当前位置的元素
        for (int i = 0; i < n; i ++) {
            //如果栈不为空，同时栈顶元素>=当前元素，出栈，保证栈是一个单调递增的序列
            while (tt != -1 && heights[stk[tt]] >= heights[i]) {
                tt --;//出栈
            }
            //如果栈不为空，记录栈顶元素，否则为-1
            left[i] = tt != -1 ? stk[tt] : -1;
            //当前元素入栈
            stk[++ tt] = i;
        }

        //注意：清空栈
        tt = -1;

        //从右往左遍历：找右边第一个小于当前位置的元素，没有则是右边界
        for (int i = n - 1; i >= 0; i --) {
            while (tt != -1 && heights[stk[tt]] >= heights[i]) {
                tt --;
            }
            right[i] = tt != -1 ? stk[tt] : n;
            stk[++ tt] = i;
        }

        int res = 0;
        //遍历上边界：找面积最大值
        for (int i = 0; i < n; i ++) {
            res = Math.max(res, heights[i] * (right[i] - left[i] - 1));
        }
        return res;
    }
}

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    p38 94. 二叉树的中序遍历

    栈

    /**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
        while (root != null || !s.isEmpty()) {
            if (root != null) {
                s.push(root);
                root = root.left;
            } else {
                root = s.pop();
                res.add(root.val);
                root = root.right;
            }
        }
        return res;
    }
}

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    class Solution {
    //递归
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        dfs(root, res);
        return res;
    }

    void dfs(TreeNode root, List<Integer> res) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        dfs(root.left, res);
        res.add(root.val);
        dfs(root.right, res);
    }
}

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    p39 96. 不同的二叉搜索树

    给你一个整数 n ，求恰由 n 个节点组成且节点值从 1 到 n 互不相同的 二叉搜索树 有多少种？返回满足题意的二叉搜索树的种数。

    image-20230927142824409 
    class Solution {
    public int numTrees(int n) {
        int[] dp = new int[n + 1];
        dp[0] = 1; // 初始条件
        for (int i = 1; i <= n; i ++) {
            for (int j = 1; j <= i; j ++) {
                // 动态方程 left*right
                dp[i] += dp[j - 1] * dp[i - j];
            }
        }
        return dp[n];
    }
}

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    p40 98. 验证二叉搜索树

    给你一个二叉树的根节点 root ，判断其是否是一个有效的二叉搜索树。

    有效 二叉搜索树定义如下：

    • 节点的左子树只包含 小于 当前节点的数。
    • 节点的右子树只包含 大于 当前节点的数。
    • 所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树。
    class Solution {
    long pre = Long.MIN_VALUE;
    public boolean isValidBST(TreeNode root) {
        if (root == null) return true;
        if (!isValidBST(root.left)) return false; // 左
        // 中序遍历，判断当前节点是否比上一个节点大就行
        if (root.val <= pre) return false;
        pre = root.val;
        return isValidBST(root.right); // 右
    }
}

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    p41 101. 对称二叉树

    给你一个二叉树的根节点 root ， 检查它是否轴对称。

    递归

    class Solution {
    public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
        if (root == null) return true;
        return compare(root.left, root.right);
    }

    boolean compare(TreeNode left, TreeNode right) {
        // 判断节点为空的情况
        if (left == null && right != null) return false;
        else if (left != null && right == null) return false;
        else if (left == null && right == null) return true;
        // 判断节点不为空的情况
        else if (left.val != right.val) return false;
        // 节点不为空，且节点值相等，递归遍历
        else return compare(left.left, right.right) && compare(left.right, right.left);
    }
}

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    迭代

    class Solution {
    public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
        if (root == null) return true;
        q.add(root.left);
        q.add(root.right);
        while (!q.isEmpty()) {
            TreeNode leftNode = q.poll(), rightNode = q.poll();
            if (leftNode == null && rightNode == null) continue;
            // false情况合集
            if (leftNode == null || rightNode == null || leftNode.val != rightNode.val) return false;
            q.add(leftNode.left);
            q.add(rightNode.right);
            q.add(leftNode.right);
            q.add(rightNode.left);
        }
        return true;
    }
}

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    p42 102. 二叉树的层序遍历

    给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 层序遍历 。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）

    迭代

    class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Queue<TreeNode> q = new ArrayDeque<>();
        // 1. 处理根节点
        if (root != null) q.add(root);
        // 2.遍历每层
        while (!q.isEmpty()) {
            int n = q.size(); // 记录当层节点数
            List<Integer> level = new ArrayList<>(); // 记录当层节点值
            // 处理当层节点：1.出栈并访问 2.左节点入队 3.右节点入队 
            for (int i = 0; i < n; i ++) {
                TreeNode node = q.poll();
                level.add(node.val);
                if (node.left != null) q.add(node.left);
                if (node.right != null) q.add(node.right);
            }
            res.add(level);
        }
        return res;
    }
}

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    p43 104. 二叉树的最大深度

    给定一个二叉树 root ，返回其最大深度。

    二叉树的 最大深度 是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。

    递归

    class Solution {
    public int maxDepth(TreeNode root) {
        if (root == null) return 0;
        else {
            int left = maxDepth(root.left);
            int right = maxDepth(root.right);
            return Math.max(left, right) + 1;
        }
    }
}

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    层次遍历

    class Solution {
    public int maxDepth(TreeNode root) {
        int level = 0;
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
        if (root != null) q.add(root);
        while (!q.isEmpty()) {
            int n = q.size();
            for (int i = 0; i < n; i ++) {
                TreeNode node = q.poll();
                if (node.left != null) q.add(node.left);
                if (node.right != null) q.add(node.right);
            }
            level ++;
        }
        return level;
    }
}

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    p44 105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树

    给定两个整数数组 preorder 和 inorder ，其中 preorder 是二叉树的先序遍历， inorder 是同一棵树的中序遍历，请构造二叉树并返回其根节点。

    class Solution {
    // 前：根左右 中：左根右
    Map<Integer, Integer> map;
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < inorder.length; i ++) {
            map.put(inorder[i], i);
        }
        return findNode(preorder, 0, preorder.length, inorder, 0, inorder.length);
    }

    public TreeNode findNode(int[] preorder, int preBegin, int preEnd, int[] inorder, int inBegin, int inEnd) {
        if (preBegin >= preEnd || inBegin >= inEnd) return null;
        int rootIndex = map.get(preorder[preBegin]);
        TreeNode root = new TreeNode(inorder[rootIndex]);
        int lenOfleft = rootIndex - inBegin;
        root.left = findNode(preorder, preBegin + 1, preBegin + 1 + lenOfleft, inorder, inBegin, rootIndex);
        root.right = findNode(preorder, preBegin + 1 + lenOfleft, preEnd, inorder, rootIndex + 1, inEnd);
        return root;
    }
}

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    p45 114. 二叉树展开为链表

    给你二叉树的根结点 root ，请你将它展开为一个单链表：

    • 展开后的单链表应该同样使用 TreeNode ，其中 right 子指针指向链表中下一个结点，而左子指针始终为 null 。
    • 展开后的单链表应该与二叉树 先序遍历 顺序相同。
    

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    p46 121. 买卖股票的最佳时机

    给定一个数组 prices ，它的第 i 个元素 prices[i] 表示一支给定股票第 i 天的价格。

    你只能选择 某一天 买入这只股票，并选择在 未来的某一个不同的日子 卖出该股票。设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。

    返回你可以从这笔交易中获取的最大利润。如果你不能获取任何利润，返回 0 。

    示例 1：

    输入：[7,1,5,3,6,4]
输出：5
解释：在第 2 天（股票价格 = 1）的时候买入，在第 5 天（股票价格 = 6）的时候卖出，最大利润 = 6-1 = 5 。
     注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格；同时，你不能在买入前卖出股票

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    class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int res = 0, min = Integer.MAX_VALUE;
        for (int i = 0; i < prices.length; i ++) {
            res = Math.max(res, prices[i] - min);
            min = Math.min(min, prices[i]);
        }
        return res;
    }
}

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    p47 124. 二叉树中的最大路径和

    二叉树中的 路径 被定义为一条节点序列，序列中每对相邻节点之间都存在一条边。同一个节点在一条路径序列中 至多出现一次 。该路径 至少包含一个 节点，且不一定经过根节点。

    路径和 是路径中各节点值的总和。

    给你一个二叉树的根节点 root ，返回其 最大路径和 。

    class Solution {
    int res = Integer.MIN_VALUE;
    public int maxPathSum(TreeNode root) {
        dfs(root);
        return res;
    }

    public int dfs (TreeNode root) {
        if (root == null) return 0;
        int left = Math.max(0, dfs(root.left));
        int right = Math.max(0, dfs(root.right));
        res = Math.max(res, left + root.val + right);
        return root.val + Math.max(left, right);
    }
}

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    p48 128. 最长连续序列

    给定一个未排序的整数数组 nums ，找出数字连续的最长序列（不要求序列元素在原数组中连续）的长度。

    请你设计并实现时间复杂度为 O(n) 的算法解决此问题。

    示例 1：

    输入：nums = [100,4,200,1,3,2]
输出：4
解释：最长数字连续序列是 [1, 2, 3, 4]。它的长度为 4。

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    class Solution {
    public int longestConsecutive(int[] nums) {
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for(int num : nums) set.add(num);
        int res = 0;
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int x = nums[i];
            if(!set.contains(x - 1)) {
                int y = x;
                while(set.contains(y + 1)) y++;
                res = Math.max(res, y - x + 1);
            }
        }
        return res;
    }
}

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    p49136. 只出现一次的数字

    给你一个 非空 整数数组 nums ，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

    你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题，且该算法只使用常量额外空间。

    示例 1 ：

    输入：nums = [2,2,1]
输出：1

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    class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
       int temp = nums[0];
        for (int i = 1; i < nums.length; i ++) {
            temp ^= nums[i];
        }
        return temp;
    }
}

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    p50 139. 单词拆分

    给你一个字符串 s 和一个字符串列表 wordDict 作为字典。请你判断是否可以利用字典中出现的单词拼接出 s 。

    **注意：**不要求字典中出现的单词全部都使用，并且字典中的单词可以重复使用。

    示例 1：

    输入: s = "leetcode", wordDict = ["leet", "code"]
输出: true
解释: 返回 true 因为 "leetcode" 可以由 "leet" 和 "code" 拼接成。

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    class Solution {
    public boolean wordBreak(String s, List<String> wordDict) {
        int n = s.length();
        boolean[] dp = new boolean[n + 1];
        dp[0] = true;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (!dp[i]) {
                continue;
            }
            for (String word : wordDict) {
                if (s.startsWith(word, i)) {
                    dp[i + word.length()] = true;
                }
            }
        }
        return dp[n];
    }
}

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