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package algorithm
import (
"fmt"
"math"
"sort"
"strconv"
"strings"
"sync"
"time"
)
// 单例
var (
single *Singleton
sOne sync.Once
)
type Singleton struct{}
func GetSingleton() *Singleton {
sOne.Do(func() {
single = new(Singleton)
})
return single
}
// ===========================
// 装饰器
func myFunc() {
fmt.Println("Hello World")
time.Sleep(1 * time.Second)
}
func coolFunc(a func()) { // go 通过函数传参实现装饰器
fmt.Printf("Starting function execution: %s\n", time.Now())
a()
fmt.Printf("End of function execution: %s\n", time.Now())
}
// 闭包
// ==================================
// iota :一个const中,iota初始值为0(第一行为0),可跳过,可占位
const (
a = -iota
b
)
func GetIota() {
fmt.Println(a) // 0
fmt.Println(b) // 1
}
/*
求阶乘和
1+2!+3!+4!
*/
// 求一个数阶乘
func Fac(i int) int {
if i == 1 {
return i
}
return i * Fac(i-1)
}
func Sum(num int) int {
sum := 0
for i := 1; i <= num; i++ {
sum += Fac(i)
}
return sum
}
/*
斐波纳契数列,又称黄金分割数列,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、……
在数学上,斐波纳契数列以如下被以递归的方法定义:F0=0,F1=1,Fn=F(n-1)+F(n-2)(n>=2,n∈N*)
*/
func PriFib(num int) {
ch := make(chan int)
go func(ch chan int, n int) {
pre, cur := 0, 1
for i := 0; i < n; i++ {
ch <- cur
pre, cur = cur, pre+cur
}
close(ch)
}(ch, num)
for i := range ch {
fmt.Print(i)
}
}
/*
回文数
给你一个整数 x ,如果 x 是一个回文整数,返回 true ;否则,返回 false 。
回文数是指正序(从左向右)和倒序(从右向左)读都是一样的整数。例如,121 是回文,而 123 不是。
输入:x = 121
输出:true
输入:x = -121
输出:false
解释:从左向右读, 为 -121 。 从右向左读, 为 121- 。因此它不是一个回文数。
输入:x = 10
输出:false
解释:从右向左读, 为 01 。因此它不是一个回文数。
输入:x = -101
输出:false
思路:反转后半数字,和前一半数字做比较
1、负数、和最后一位为0的数,不是回文数
2、x重复/10,为取末位数做准备
3、result 上一次的值 * 10,再加上x值的末位
4、若该回文数的长度为奇数,后半数字得 /10 去掉一位再和前半数字做比较
*/
func isPalindrome(x int) bool {
if x < 0 || (x%10 == 0 && x != 0) {
return false
}
result := 0
for x > result {
result = result*10 + x%10 // result 上一次的值 * 10,再加上x值的末位
x = x / 10 // x重复/10,为取末位数做准备
}
return result == x || x == result/10
}
/*
给定一组非负整数 nums,重新排列它们每个数字的顺序(每个数字不可拆分)使之组成一个最大的整数。
注意:输出结果可能非常大,所以你需要返回一个字符串而不是整数。
示例 1:
输入:nums = [10,2]
输出:"210"
示例 2:
输入:nums = [3,30,34,5,9]
输出:"9534330"
链接:https://leetcode-cn.com/problems/largest-number
*/
func largestNumber(nums []int) string {
ss := make([]string, len(nums))
for i, num := range nums {
ss[i] = strconv.Itoa(num)
}
sort.Slice(ss, func(i, j int) bool {
return ss[i]+ss[j] >= ss[j]+ss[i]
})
o := strings.Join(ss, "")
if o[0] == '0' {
return "0"
}
return o
}
/*
求两数只和
https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/
*/
func twoSum(nums []int, target int) []int {
result := make([]int, 0)
for i := 0; i < len(nums); i++ {
for j := i + 1; j < len(nums); j++ {
if nums[i]+nums[j] == target {
result = append(result, i)
result = append(result, j)
return result
}
}
}
return result
}
/*
搜索插入位置
https://leetcode-cn.com/problems/search-insert-position/
思路
1、二分查找有序s数组
2、找出第一个>= target的数
*/
func searchInsert(nums []int, target int) int {
n := len(nums)
left, right := 0, n-1
ans := n
for left <= right {
mid := (right-left)>>1 + left
if target <= nums[mid] {
ans = mid // target小于中间指针值,则将min赋值给result
right = mid - 1
} else {
left = mid + 1
}
}
return ans
}
/*
外观数列
https://leetcode-cn.com/problems/count-and-say/
思路
1、对countAndSay(n-1)返回的结果进行描述 则得到countAndSay(n)
2、递归终止条件:countAndSay(n-1) = "1"
*/
func countAndSay(n int) string {
if n == 1 {
return "1"
}
latest := countAndSay(n - 1)
pre := latest[0]
var count byte = '1'
result := make([]byte, 0)
for i := 1; i < len(latest); i++ {
if latest[i] == pre {
count += 1
pre = latest[i]
} else {
result = append(result, count, pre)
pre = latest[i]
count = '1'
}
}
result = append(result, count, pre)
return string(result)
}
/*
求最大子序列和
https://leetcode-cn.com/problems/maximum-subarray/
*/
// 动态规划:http://sunshuyi.vip/2020/02/07/leetcode/leetcode-array/
func maxSubArray(nums []int) int {
result := nums[0] // 全局最大值
subMax := nums[0] // 前一个子组合的最大值
for i := 1; i < len(nums); i++ {
if subMax > 0 { // 若当前数字 + 前一个数字 > 当前数字,
// 前一个子组合最大值大于0,正增益
subMax = subMax + nums[i]
} else {
// 前一个子组合最大值小于0,抛弃前面的结果
subMax = nums[i]
}
if subMax > result { // 计算全局最大值
result = subMax
}
}
return result
}
/*
最后一个单词长度
https://leetcode-cn.com/problems/length-of-last-word/
思路
1、string转[]byte
2、倒序遍历
*/
func lengthOfLastWord(s string) int {
if len(s) == 0 {
return 0
}
result := 0
strByte := []byte(s)
for i := len(strByte) - 1; i >= 0; i-- {
if string(strByte[i]) != " " {
result++
continue
}
if result != 0 && string(strByte[i]) == " " {
break
}
}
return result
}
/*
数组最后一个数加一
https://leetcode-cn.com/problems/plus-one/
*/
func plusOne(digits []int) []int {
result := make([]int, 0)
if len(digits) == 0 {
return result
}
for i := len(digits) - 1; i >= 0; i-- {
if i == len(digits)-1 {
digits[i] = digits[i] + 1
}
if digits[i] >= 10 && i > 0 {
digits[i-1] = digits[i-1] + 1
digits[i] = digits[i] - 10
}
if digits[i] >= 10 && i == 0 {
digits[i] = digits[i] - 10
digits = append([]int{1}, digits...)
}
}
return digits
}
/*
二进制求和
https://leetcode-cn.com/problems/add-binary/
思路
1、两二进制尾部对其
2、定义一个变量存储是否进位
3、从尾部遍历最长的str,每位:(temp + str1[i] + str2[i]) % 2; temp = (temp + str1[i] + str2[i]) / 2
*/
func addBinary(a string, b string) string {
maxStr := func(s1, s2 string) string {
if len(s1) > len(s2) {
return s1
}
return s2
}(a, b)
temp := 0
result := ""
for i := 0; i < len(maxStr); i++ {
aItem := 0
bItem := 0
if len(a) > i {
aItem = int(a[len(a)-1-i] - '0')
}
if len(b) > i {
bItem = int(b[len(b)-1-i] - '0')
}
result = strconv.Itoa((temp+aItem+bItem)%2) + result
temp = (temp + aItem + bItem) / 2
}
if temp == 1 {
result = "1" + result
}
return result
}
/*
x 的平方根
https://leetcode-cn.com/problems/sqrtx/
思路:
1、定义一个数n从0到x
2、使得:n的平方 <= x && (n+1)的平方 > x
*/
func mySqrt(x int) int {
if x < 0 {
return 0
}
for n := 0; n <= x; n++ {
if n*n <= x && (n+1)*(n+1) > x {
return n
}
}
return 0
}
/*
爬楼梯
https://leetcode-cn.com/problems/climbing-stairs/
思路
1、递归
2、f(x) = f(x-1) + f(x-2)
3、边界条件:f(0) = 0, f(1) = 1
*/
// 方式一:递归,会超时
func climbStairs(n int) int {
if n <= 1 {
return 1
}
return climbStairs(n-1) + climbStairs(n-2)
}
// 方式二:可以看成是个斐波那契数列,滚动数组
/*
*
(0 1) 1 2 3 5 8 13 21
*/
func climbStairs2(n int) int {
a := 0 // 初始 前第二个数
b := 1 // 初始 前第一个数
result := 0 // 初始 当前值
for i := 0; i < n; i++ {
result = a + b
a = b
b = result
}
return result
}
/*
删除排序链表中的重复元素
https://leetcode-cn.com/problems/remove-duplicates-from-sorted-list/
思路:
1、遍历列表,若当前节点 等于 前一个节点,则删除当前节点
*/
type ListNode struct {
Val int
Next *ListNode
}
func deleteDuplicates(head *ListNode) *ListNode {
if head == nil {
return nil
}
curNode := head // 1 、// 这一步:因为head是指针,curNode和head的内存地址是一样的
for curNode.Next != nil {
if curNode.Val == curNode.Next.Val {
curNode.Next = curNode.Next.Next // 3、对curNode.Next赋值,即对head元素Next赋值,因为是同一块内存
} else {
curNode = curNode.Next // 2、curNode被赋值head的元素内存地址
}
}
return head
}
/*
合并两个有序数组
https://leetcode-cn.com/problems/merge-sorted-array/
*/
/*
方式一:直接合并后排序
思路:
直接合并后排序
*/
func merge(nums1 []int, m int, nums2 []int, n int) {
copy(nums1[m:], nums2)
sort.Ints(nums1)
}
/*
方式二:双指针
*/
func merge2(nums1 []int, m int, nums2 []int, n int) {
result := make([]int, 0)
p1, p2 := 0, 0
for {
if p1 == m {
result = append(result, nums2[p2:n]...)
break
}
if p2 == n {
result = append(result, nums1[p1:m]...)
break
}
if nums1[p1] <= nums2[p2] {
result = append(result, nums1[p1])
p1++
} else {
result = append(result, nums2[p2])
p2++
}
}
copy(nums1, result)
}
/*
杨辉三角形
https://leetcode-cn.com/problems/pascals-triangle/
*/
func generate(numRows int) [][]int {
if numRows == 0 {
return [][]int{}
}
result := make([][]int, 0)
for i := 0; i < numRows; i++ {
inner := make([]int, 0)
inner = append(inner, 1)
if len(result) > 0 {
lastInner := result[len(result)-1]
j, k := 0, 1
for k < len(lastInner) {
inner = append(inner, lastInner[j]+lastInner[k])
j++
k++
}
inner = append(inner, 1)
}
result = append(result, inner)
}
return result
}
// 递归
func generate2(numRows int) [][]int {
if numRows <= 0 {
return [][]int{}
}
// 递归终止条件
if numRows == 1 {
return [][]int{{1}}
}
// 减一递归
curRows := generate2(numRows - 1)
// 对上一次递归结果进行处理,得到这次的结果
lastRows := curRows[len(curRows)-1]
nextRows := make([]int, 0)
nextRows = append(nextRows, 1)
for i := 0; i < len(lastRows)-1; i++ {
nextRows = append(nextRows, lastRows[i]+lastRows[i+1])
}
nextRows = append(nextRows, 1)
curRows = append(curRows, nextRows)
return curRows
}
/*
杨辉三角 II
https://leetcode-cn.com/problems/pascals-triangle-ii/
思路:
1、通过递归的方式获取上一层结果
2、在上层结果的基础上 计算本层结果
3、递归的终止条件:rowIndex == 0
*/
func getRow(rowIndex int) []int {
if rowIndex <= 0 {
return []int{1}
}
lastArray := getRow(rowIndex - 1)
result := make([]int, 0)
result = append(result, 1)
i, j := 1, 0
for i < len(lastArray) {
result = append(result, lastArray[j]+lastArray[i])
i++
j++
}
result = append(result, 1)
return result
}
/*
买卖股票的最佳时期
https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock/solution/121-mai-mai-gu-piao-de-zui-jia-shi-ji-by-leetcode-/
思路
1、在最低点买入
2、买入后遍历,找受益最高值
*/
func maxProfit(prices []int) int {
minPrice := math.MaxInt32
maxProfit := 0
for _, i := range prices {
if i < minPrice {
minPrice = i
} else if i-minPrice > maxProfit {
maxProfit = i - minPrice
}
}
return maxProfit
}
/*
买卖股票最佳时间(可多次买卖)
https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock-ii/
方式一:动态规划
dp0[i]表示第i天手里没有股票的最大收益
dp1[i]表示第i天手里有股票的最大收益
第i天手里没有股票:dp0[i] = max{dp0[i-1], dp1[i-1]+prices[i]}
第i天手里有股票:dp1[i] = max{dp1[i-1], dp0[i-1]-prices[i]}
*/
func maxProfit2(prices []int) int {
if len(prices) == 0 {
return 0
}
dp0, dp1 := 0, -prices[0] // dp1以0为持仓成本
for i := 1; i < len(prices); i++ {
dp0 = max2(dp0, dp1+prices[i])
dp1 = max2(dp1, dp0-prices[i])
}
return dp0 // 最后一天,手里没有股票,利润肯定是最大的
}
func max2(a, b int) int {
if a > b {
return a
}
return b
}
/*
验证回文串
https://leetcode-cn.com/problems/valid-palindrome/
*/
func isPalindrome2(s string) bool {
if len(s) <= 1 {
return true
}
start, end := 0, len(s)-1
for start < end {
if !isAlNum(s[start]) {
start++
continue
}
if !isAlNum(s[end]) {
end--
continue
}
if strings.EqualFold(strings.ToLower(string(s[start])), strings.ToLower(string(s[end]))) {
return false
}
start++
end--
}
return true
}
func isAlNum(ch byte) bool {
return (ch >= 'A' && ch <= 'Z') ||
(ch >= 'a' && ch <= 'z') ||
(ch >= '0' && ch <= '9')
}
/*
只出现一次的数字
https://leetcode-cn.com/problems/single-number/
异或运算(^):两个数的二进制位不同时,当前位才置1 否则置0
1、a ^ 0 = a
2、a ^ a = 0
3、满足结合律、交换律
思路
1、遍历异或
2、利用结合律、交换律的性质
*/
func singleNumber(nums []int) int {
single := 0
for i := 0; i < len(nums); i++ {
single ^= nums[i]
}
return single
}
/*
Excel表列名称
https://leetcode-cn.com/problems/excel-sheet-column-title/
思路:
1、26进制转化
*/
func convertToTitle(columnNumber int) string {
result := make([]byte, 0)
for columnNumber > 0 {
a := columnNumber % 26
if a == 0 {
a = 26 // 整除时,余数强行等于26
columnNumber = columnNumber - 26 // 向上接一位
}
result = append([]byte{byte(a) + 64}, result...)
columnNumber = columnNumber / 26
}
return string(result)
}
/*
Excel 表列序号
https://leetcode-cn.com/problems/excel-sheet-column-number/
*/
func titleToNumber(columnTitle string) int {
var result float64
for i := 0; i < len(columnTitle); i++ {
n := float64(columnTitle[i] - 64)
result = result + n*math.Pow(26, float64(len(columnTitle)-1-i))
}
return int(result)
}
/*
多数元素
https://leetcode-cn.com/problems/majority-element/
*/
func majorityElement(nums []int) int {
if len(nums) == 0 {
return 0
}
eMap := make(map[int]int)
for i := 0; i < len(nums); i++ {
eMap[nums[i]] = eMap[nums[i]] + 1
}
maxKey := 0
maxVal := 0
for k, v := range eMap {
if v > maxVal {
maxVal = v
maxKey = k
}
}
return maxKey
}
func majorityElementV2(nums []int) int {
if len(nums) == 0 {
return 0
}
sort.Ints(nums)
return nums[len(nums)/2]
}
/*
阶乘后的零
https://leetcode-cn.com/problems/factorial-trailing-zeroes/
*/
func trailingZeroes(n int) int {
var ans int
for n > 0 {
n /= 5
ans += n
}
return ans
}
/*
快乐数
https://leetcode-cn.com/problems/happy-number/
*/
func isHappy(n int) bool {
m := make(map[int]bool) // 判断是否重复
for {
stepNum := step(n)
if stepNum == 1 {
return true
}
if m[stepNum] {
return false
}
m[stepNum] = true
n = stepNum
}
}
func step(n int) int {
var pp float64 = 0
for n > 0 {
pp += math.Pow(float64(n%10), 2)
n /= 10
}
return int(pp)
}
/*
205. 同构字符串
https://leetcode-cn.com/problems/isomorphic-strings/
*/
func isIsomorphic(s string, t string) bool {
if len(s) != len(t) {
return false
}
sMap := make(map[uint8]uint8)
tMap := make(map[uint8]uint8)
for i := 0; i < len(s); i++ {
value1, ok1 := sMap[s[i]]
value2, ok2 := tMap[t[i]]
if ok1 || ok2 {
if s[i] == value2 && t[i] == value1 {
continue
} else {
return false
}
} else {
sMap[s[i]] = t[i]
tMap[t[i]] = s[i]
}
}
return true
}
/*
217. 存在重复元素
https://leetcode-cn.com/problems/contains-duplicate/
*/
func containsDuplicate(nums []int) bool {
if len(nums) == 0 {
return false
}
numMap := make(map[int]bool)
for i := 0; i < len(nums); i++ {
if _, ok := numMap[nums[i]]; ok {
return true
} else {
numMap[nums[i]] = true
}
}
return false
}
/*
219. 存在重复元素 II
https://leetcode-cn.com/problems/contains-duplicate-ii/
思路:双指针
1、外层指针依次指向一个值
2、内层指针for遍历指向【1】后面的值
3、判断两个指针的距离
*/
func containsNearbyDuplicate(nums []int, k int) bool {
if len(nums) == 0 {
return false
}
for i := 0; i < len(nums); i++ {
for j := i + 1; j < len(nums); j++ {
if j > i+k {
break
}
if nums[i] != nums[j] {
continue
}
if j-i <= k {
return true
}
}
}
return false
}
/*
228. 汇总区间
https://leetcode-cn.com/problems/summary-ranges/
方式一:遍历
1、依次遍历,初始化第一个数为基准,基准数下标为0
2、(若当前数减-基准数) != (当前下标-基准数下标);则加入result数组
*/
func summaryRanges(nums []int) []string {
result := make([]string, 0)
if len(nums) == 0 {
return result
}
start := nums[0]
end := nums[0]
nIdx := 0
for i := 1; i < len(nums); i++ {
if nums[i]-start == i-nIdx {
end = nums[i]
continue
} else {
if start == end {
result = append(result, strconv.Itoa(start))
} else {
result = append(result, fmt.Sprintf("%s->%s", strconv.Itoa(start), strconv.Itoa(end)))
}
start = nums[i]
end = nums[i]
nIdx = i
}
}
if start == end {
result = append(result, strconv.Itoa(start))
} else {
result = append(result, fmt.Sprintf("%s->%s", strconv.Itoa(start), strconv.Itoa(end)))
}
return result
}
/*
方式二:双指针
*/
func summaryRanges2(nums []int) []string {
result := make([]string, 0)
if len(nums) == 0 {
return result
}
j := 0
for i := 1; i < len(nums); i++ {
if nums[i]-nums[i-1] == 1 {
continue
} else {
if nums[j] == nums[i-1] {
result = append(result, strconv.Itoa(nums[j]))
} else {
result = append(result, fmt.Sprintf("%s->%s", strconv.Itoa(nums[j]), strconv.Itoa(nums[i-1])))
}
j = i
}
}
if nums[j] == nums[len(nums)-1] {
result = append(result, strconv.Itoa(nums[j]))
} else {
result = append(result, fmt.Sprintf("%s->%s", strconv.Itoa(nums[j]), strconv.Itoa(nums[len(nums)-1])))
}
return result
}
/*
231. 2 的幂
https://leetcode-cn.com/problems/power-of-two/
*/
func isPowerOfTwo(n int) bool {
return n > 0 && n&(n-1) == 0
}
/*
242. 有效的字母异位词
https://leetcode-cn.com/problems/valid-anagram/
方式一:哈希表
*/
func isAnagram(s string, t string) bool {
if len(s) != len(t) {
return false
}
if len(s) == 0 {
return true
}
sNumMap := make(map[int32]int)
for _, sItem := range s {
sNumMap[sItem] += 1
}
tNumMap := make(map[int32]int)
for _, tItem := range t {
tNumMap[tItem] += 1
}
for k, v := range sNumMap {
tNum2, ok := tNumMap[k]
if v != tNum2 || !ok {
return false
}
}
return true
}
/*
方式二:排序
*/
func isAnagram2(s string, t string) bool {
sArray := []byte(s)
tArray := []byte(t)
sort.Slice(sArray, func(i, j int) bool {
return sArray[i] < sArray[j]
})
sort.Slice(tArray, func(i, j int) bool {