Python每日一练(20230418) 数组转BST、四数之和、排序数组首末元素

简介: Python每日一练(20230418) 数组转BST、四数之和、排序数组首末元素

1. 将有序数组转换为二叉搜索树

给你一个整数数组 nums ,其中元素已经按 升序 排列,请你将其转换为一棵 高度平衡二叉搜索树

高度平衡 二叉树是一棵满足「每个节点的左右两个子树的高度差的绝对值不超过 1 」的二叉树。

示例 1:

输入:nums = [-10,-3,0,5,9]

输出:[0,-3,9,-10,null,5]

解释:[0,-10,5,null,-3,null,9] 也将被视为正确答案:


示例 2:

输入:nums = [1,3]

输出:[3,1]

解释:[1,3] 和 [3,1] 都是高度平衡二叉搜索树。


提示:

  • 1 <= nums.length <= 10^4
  • -10^4 <= nums[i] <= 10^4
  • nums严格递增 顺序排列

出处:

https://edu.csdn.net/practice/25855136

代码:

class TreeNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = None
        self.right = None
    def levelOrder(self):
        if not self: return []
        res, que = [], [self]
        while que:
            cur = que.pop(0)
            if cur:
                res.append(cur.val) 
                que.append(cur.left)
                que.append(cur.right)
            else:
                res.append(None)
        while res[-1] is None:
            res.pop()
        return res
class Solution:
    def sortedArrayToBST(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: TreeNode
        """
        if not nums:
            return None
        mid = len(nums) // 2
        root = TreeNode(nums[mid])
        root.left = self.sortedArrayToBST(nums[:mid])
        root.right = self.sortedArrayToBST(nums[mid + 1:])
        return root
# %%
s = Solution()
nums = [-10,-3,0,5,9]
print(s.sortedArrayToBST(nums).levelOrder())

输出:

[0, -3, 9, -10, None, 5]


2. 四数之和

给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target,判断 nums 中是否存在四个元素 a,b,cd ,使得 a + b + c + d 的值与 target 相等?找出所有满足条件且不重复的四元组。

注意:答案中不可以包含重复的四元组。

示例 1:

输入:nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0

输出:[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]

示例 2:

输入:nums = [], target = 0

输出:[]


提示:

  • 0 <= nums.length <= 200
  • -10^9 <= nums[i] <= 10^9
  • -10^9 <= target <= 10^9

出处:

https://edu.csdn.net/practice/25855137

代码:

class Solution(object):
    def fourSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[List[int]]
        """
        nums.sort()
        results = []
        N = len(nums)
        i = 0
        while i < N-3:
            if i > 0 and nums[i] == nums[i-1]:
                i += 1
                continue
            j = i+1
            while j < N-2:
                if j > i+1 and nums[j] == nums[j-1]:
                    j += 1
                    continue
                k = j+1
                l = N-1
                while k < l:
                    if k > j+1 and nums[k] == nums[k-1]:
                        k += 1
                        continue
                    while k < l and (target - nums[i] - nums[j] - nums[k] - nums[l]) < 0:
                        l -= 1
                    if k >= l:
                        break
                    if target == nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[l]:
                        results.append([
                            nums[i],
                            nums[j],
                            nums[k],
                            nums[l]
                        ])
                    k += 1
                j += 1
            i += 1
        return results
# %%
s = Solution()
print(s.fourSum(nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0))

输出:

[[-2, -1, 1, 2], [-2, 0, 0, 2], [-1, 0, 0, 1]]


3. 排序数组查找元素的首末位置

给定一个按照升序排列的整数数组 nums,和一个目标值 target。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]

进阶:

  • 你可以设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题吗?

示例 1:

输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8

输出:[3,4]

示例 2:

输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6

输出:[-1,-1]

示例 3:

输入:nums = [], target = 0

输出:[-1,-1]


提示:

  • 0 <= nums.length <= 10^5
  • -10^9 <= nums[i] <= 10^9
  • nums 是一个非递减数组
  • -10^9 <= target <= 10^9

出处:

https://edu.csdn.net/practice/25855138

代码:

class Solution(object):
    def searchRange(self, nums, target):
        length = len(nums)
        if length == 0:
            return [-1, -1]
        min = 0
        max = length - 1
        while min <= max:
            pos = (min + max) / 2
            pos = int(pos)
            if nums[pos] > target:
                max = pos - 1
            elif nums[pos] < target:
                min = pos + 1
            else:
                for i in range(min, max + 1):
                    if nums[i] == target:
                        if min < i and nums[min] != nums[i]:
                            min = i
                        max = i
                return [min, max]
        return [-1, -1]
# %%
s = Solution()
print(s.searchRange(nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8))

输出:

[3, 4]


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