C++：vector（题目篇）

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前言

今天我们一起来看vector相关的题目~

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一、只出现一次的数字

只出现一次的数字

经典的单身狗问题，不断异或就好啦~

可以使用 位运算中的异或操作 来解决这个问题。异或操作有几个重要的性质：

1. 任意数与 0 异或的结果是它本身，即 a ^ 0 = a。
2. 任意数与它自己异或的结果是 0，即 a ^ a = 0。
3. 异或满足交换律和结合律，即 a ^ b ^ a = a ^ a ^ b = b。

利用这些性质，我们可以将数组中所有的数字进行一次异或运算，相同的数字异或后会抵消为 0，最终剩下的就是只出现一次的那个数字。

class Solution {
public:int singleNumber(vector<int>& nums) {int value = 0;for(auto e : nums){value ^= e;}return value;}
};

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二、只出现一次的数字 II

只出现一次的数字 II

• ones 记录那些位在某一时刻出现了 一次 的状态。

• twos 记录那些位在某一时刻出现了 两次 的状态。

• ones ^ num：对 ones 和当前数字 num 进行异或操作更新 ones 的状态。

  • 如果 ones 中某个位是 0，而 num 中该位是 1，则该位变为 1，表示该位出现了一次。
  • 如果 ones 中某个位是 1，而 num 中该位也是 1，则该位变为 0，表示该位出现了两次（此时我们需要把该位交给 twos 追踪）。

• & ~twos：这是最关键的一步。

  • 这一步的目的是清除 ones 中那些已经出现在 twos 中的位（即某个位已经出现了 两次），因为这些位不再属于“只出现一次”的范围。
  • ~twos 的作用是对 twos 中的位进行按位取反（~ 是按位取反操作），这样 twos 中原本是 1 的位就变成了 0，原本是 0 的位就变成了 1。
  • 然后将 ones 与 ~twos 进行按位 与操作（&），确保那些在 twos 中为 1 的位在 ones 中被清除掉。具体说：
    • 如果 twos 中某个位是 1（表示该位已经出现了两次），那么 ~twos 中对应位为 0，与 ones 进行按位与时，这个位在 ones 中会被清零（清除这位）。
    • 如果 twos 中某个位是 0，那么 ~twos 中对应位为 1，此时 ones 中该位的状态保持不变。

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twos = (twos ^ num) & ~ones

• twos ^ num：对 twos 和当前数字 num 进行异或操作，更新 twos 的状态。

• & ~ones：这一步与 & ~twos 类似，作用是清除 twos 中那些已经出现在 ones 中的位（即只出现一次的位）。

• & ~twos 确保 ones 中只记录那些出现 一次 的位，将出现两次的位从 ones 中清除。

• & ~ones 确保 twos 中只记录那些出现 两次 的位，将只出现一次的位从 twos 中清除。

class Solution {
public:int singleNumber(vector<int>& nums) {int ones = 0, twos = 0;for(auto e : nums){ones = (ones^e) & ~twos;twos = (twos^e) & ~ones;}   return ones;}
};

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三、只出现一次的数字 III

只出现一次的数字 III

class Solution {
public:vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {int xorsum = 0;for (int num: nums) {xorsum ^= num;}// 防止溢出int lsb = (xorsum == INT_MIN ? xorsum : xorsum & (-xorsum));int type1 = 0, type2 = 0;for (int num: nums) {if (num & lsb) {type1 ^= num;}else {type2 ^= num;}}return {type1, type2};}
};

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四、杨辉三角

杨辉三角

这段代码是C语言的风格，用到了二级指针，而且开空间很不方便

这段代码是C++vector的风格，vector不用我们手动开辟空间，调用接口，既可以达到开空间的效果。

class Solution {
public:vector<vector<int>> generate(int numRows) {vector<vector<int>> vv(numRows);for(int i = 0; i < numRows; i++){vv[i].resize(i + 1, 1);}for(int i = 0; i < numRows; i++){for(int j = 1; j < vv[i].size() - 1; j++){vv[i][j] = vv[i - 1][j] + vv[i - 1][j - 1];}}return vv;}
};

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五、删除有序数组中的重复项

删除有序数组中的重复项

属于双指针的思想~
前面有讲解

int removeDuplicates(int* nums, int numsSize) {if(numsSize == 1){return 1;}int k = 1;int slow = 0;int fast = 0;for(int i = 0; i<numsSize; i++){if(nums[slow] == nums[fast]){fast++;}else{nums[k] = nums[fast];slow = fast;fast++;k++;}}return k;
}

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六、数组中出现次数超过一半的数字

数组中出现次数超过一半的数字

这个直接排序，中间的数就是出现超过一半的数~

class Solution {
public:int MoreThanHalfNum_Solution(vector<int>& numbers) {sort(numbers.begin(), numbers.end());int cond = numbers[numbers.size() / 2];return cond;}
};

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七、电话号码的字母组合

电话号码的字母组合

代码讲解：

1. 映射部分 (strA 数组):
strA 数组用于存储数字到字母的映射关系，模拟了手机按键的布局：

• strA[2] = "abc" 表示数字 2 对应的字母为 “abc”。
• strA[3] = "def" 表示数字 3 对应 “def”，依此类推。

这个映射数组中的索引值对应于按键上的数字，数字从 2 到 9 各自映射到一组不同的字母。而数字 0 和 1 对应空字符串，因为题目中 1 不映射到任何字母。

2. 递归组合部分 (Combine 函数):
该函数通过递归的方式生成所有可能的字母组合。

• level 参数表示当前递归的层级（即当前处理的数字索引）。
• combine_str 是当前已组合好的字符串。

递归的步骤如下：

1. 如果当前 level 等于 digits 的长度，说明已经处理完所有的数字，将当前生成的组合字符串 combine_str 添加到 ansA 结果集中。
2. 取出当前数字（digits[level]）对应的字母（通过 strA 获取），并依次与前面已经组合好的字符串拼接。
3. 通过递归调用，将处理移动到下一个数字，直到组合出所有可能的字母排列。

这个地方其实是一个全排列：

这里递归调用展开图是这样的：
递归遍历通过层层递进的方式，依次处理每个数字对应的字母，将当前构造的组合传递到下一层，直到所有数字都处理完为止。在每次递归中，当前数字的每个字母都与之前的组合拼接，递归到最深处时，完成一组字母组合并添加到结果中。

class Solution {
public://数字与字母间的映射string strA[10] = {"", "", "abc", "def", "ghi", "jkl", "mno", "pqrs", "tuv", "wxyz"};//返回所有组合void Combine(int level, string digits, string combine_str, vector<string>& ansA){if(level == digits.size()){ansA.push_back(combine_str);return;}int nums = digits[level] - '0';string str = strA[nums];for(int i = 0; i < str.size(); i++){Combine(level + 1, digits, combine_str + str[i], ansA);}}vector<string> letterCombinations(string digits) {vector<string> ansA;if(digits.empty())return ansA;Combine(0, digits, "", ansA);return ansA;}
};

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总结

谢谢大家~