算法成长之路leetcode19-20

19. Remove Nth Node From End of List

Given a linked list, remove the n-th node from the end of list and return its head.

Example

Example:

Given linked list: 1->2->3->4->5, and n = 2.

After removing the second node from the end, the linked list becomes 1->2->3->5.
Note:

Given n will always be valid.

Follow up:

Could you do this in one pass?

JAVA题解

方法一：两次遍历算法

• 思路

我们注意到这个问题可以容易地简化成另一个问题：删除从列表开头数起的第 (L - n + 1)(L−n+1) 个结点，其中 LL 是列表的长度。只要我们找到列表的长度 LL，这个问题就很容易解决。

• 算法

首先我们将添加一个哑结点作为辅助，该结点位于列表头部。哑结点用来简化某些极端情况，例如列表中只含有一个结点，或需要删除列表的头部。在第一次遍历中，我们找出列表的长度 LL。然后设置一个指向哑结点的指针，并移动它遍历列表，直至它到达第 (L - n)(L−n) 个结点那里。我们把第 (L - n)(L−n) 个结点的 next 指针重新链接至第 (L - n + 2)(L−n+2) 个结点，完成这个算法。

/**
给定一个链表，删除链表的倒数第 n 个节点，并且返回链表的头结点。

示例：
给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 n = 2.
当删除了倒数第二个节点后，链表变为 1->2->3->5.
说明：
给定的 n 保证是有效的。
进阶：
你能尝试使用一趟扫描实现吗？
*/
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
    ListNode dummy = new ListNode(0);
    dummy.next = head;
    int length  = 0;
    ListNode first = head;
    while (first != null) {
        length++;
        first = first.next;
    }
    length -= n;
    first = dummy;
    while (length > 0) {
        length--;
        first = first.next;
    }
    first.next = first.next.next;
    return dummy.next;
}

方法二：一次遍历算法

• 算法

上述算法可以优化为只使用一次遍历。我们可以使用两个指针而不是一个指针。第一个指针从列表的开头向前移动 n+1n+1 步，而第二个指针将从列表的开头出发。现在，这两个指针被 nn 个结点分开。我们通过同时移动两个指针向前来保持这个恒定的间隔，直到第一个指针到达最后一个结点。此时第二个指针将指向从最后一个结点数起的第 nn 个结点。我们重新链接第二个指针所引用的结点的 next 指针指向该结点的下下个结点。

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
    ListNode dummy = new ListNode(0);
    dummy.next = head;
    ListNode first = dummy;
    ListNode second = dummy;
    // Advances first pointer so that the gap between first and second is n nodes apart
    for (int i = 1; i <= n + 1; i++) {
        first = first.next;
    }
    // Move first to the end, maintaining the gap
    while (first != null) {
        first = first.next;
        second = second.next;
    }
    second.next = second.next.next;
    return dummy.next;
}

作者：LeetCode
链接：https://leetcode-cn.com/problems/remove-nth-node-from-end-of-list/solution/shan-chu-lian-biao-de-dao-shu-di-nge-jie-dian-by-l/
来源：力扣（LeetCode）
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

20. Valid Parentheses

Given a string containing just the characters ‘(‘, ‘)’, ‘{‘, ‘}’, ‘[‘ and ‘]’, determine if the input string is valid.

An input string is valid if:

Open brackets must be closed by the same type of brackets.
Open brackets must be closed in the correct order.
Note that an empty string is also considered valid.

Example

Example 1:

Input: "()"
Output: true
Example 2:

Input: "()[]{}"
Output: true
Example 3:

Input: "(]"
Output: false
Example 4:

Input: "([)]"
Output: false
Example 5:

Input: "{[]}"
Output: true

JAVA题解

Leetcode20.java >folded

package algorithm;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * 给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串，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。
 * 注意空字符串可被认为是有效字符串。
 *
 * 示例 1:
 *
 * 输入: "()"
 * 输出: true
 * 示例 2:
 *
 * 输入: "()[]{}"
 * 输出: true
 * 示例 3:
 *
 * 输入: "(]"
 * 输出: false
 * 示例 4:
 *
 * 输入: "([)]"
 * 输出: false
 * 示例 5:
 *
 * 输入: "{[]}"
 * 输出: true
 *
 */
public class Leetcode20 {

  	// 类似栈的处理
    public boolean isValid(String s) {

        if(s == null || s.equals("")){
            return true;
        }

        // 奇数
        if(s.length() % 2 != 0){
            return false;
        }
        List<Integer> arr = new ArrayList<>();
        Map<Character, Integer> cIn = new HashMap<>();
        cIn.put('(', 1);
        cIn.put(')', -1);
        cIn.put('{', 2);
        cIn.put('}', -2);
        cIn.put('[', 3);
        cIn.put(']', -3);

        char[] chars = s.toCharArray();
        arr.add(cIn.get(chars[0]));
        for (int i = 1; i < chars.length; i++) {
            // 相等则移除
            int latestIndex = arr.size() - 1;
            if (latestIndex >= 0 && arr.get(latestIndex) == -cIn.get(chars[i])) {
                arr.remove(latestIndex);
            } else {
                arr.add(cIn.get(chars[i]));
            }
        }
        if (arr.size() > 0) {
            return false;
        } else {
            return true;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Leetcode20().isValid("([])[]"));
    }
}

// 栈的处理
class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        if(s.isEmpty())
            return true;
        Stack<Character> stack=new Stack<Character>();
        for(char c:s.toCharArray()){
            if(c=='(')
                stack.push(')');
            else if(c=='{')
                stack.push('}');
            else if(c=='[')
                stack.push(']');
            else if(stack.empty()||c!=stack.pop())
                return false;
        }
        if(stack.empty())
            return true;
        return false;
    }
}

// 栈 官方
class Solution {

  // Hash table that takes care of the mappings.
  private HashMap<Character, Character> mappings;

  // Initialize hash map with mappings. This simply makes the code easier to read.
  public Solution() {
    this.mappings = new HashMap<Character, Character>();
    this.mappings.put(')', '(');
    this.mappings.put('}', '{');
    this.mappings.put(']', '[');
  }

  public boolean isValid(String s) {

    // Initialize a stack to be used in the algorithm.
    Stack<Character> stack = new Stack<Character>();

    for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
      char c = s.charAt(i);

      // If the current character is a closing bracket.
      if (this.mappings.containsKey(c)) {

        // Get the top element of the stack. If the stack is empty, set a dummy value of '#'
        char topElement = stack.empty() ? '#' : stack.pop();

        // If the mapping for this bracket doesn't match the stack's top element, return false.
        if (topElement != this.mappings.get(c)) {
          return false;
        }
      } else {
        // If it was an opening bracket, push to the stack.
        stack.push(c);
      }
    }

    // If the stack still contains elements, then it is an invalid expression.
    return stack.isEmpty();
  }
}