详细介绍：LeetCode热题100（1-7）

目录

一、数组操作篇

1. 移动零（283. Move Zeroes） ​

2. 盛最多水的容器（11. Container With Most Water） ​

二、查找与哈希篇

1. 两数之和（1. Two Sum） ​

2. 字母异位词分组（49. Group Anagrams） ​

三、数组进阶篇

1. 三数之和（15. 3Sum） 

2. 最长连续序列（128. Longest Consecutive Sequence） ​

四、挑战难题篇：接雨水（42. Trapping Rain Water） ​

总结

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作为一名算法爱好者，LeetCode是我提升编程能力、锻炼逻辑思维的绝佳平台。今天，我想分享几道LeetCode经典题目，聊聊它们的解法思路和C++实现，希望能给正在刷题的你带来一些启发。

一、数组操作篇

1. 移动零（283. Move Zeroes）

问题描述：给定一个数组，将所有0移动到数组末尾，同时保持非零元素的相对顺序，要求原地操作。

解题思路：使用双指针法，一个指针 pre 追踪非零元素的位置，另一个指针 cur 遍历数组。当 cur 遇到非零元素时，与 pre 位置的元素交换，然后 pre 和 cur 都后移；若遇到0，仅 cur 后移。

C++实现：

class Solution {
public:
    void moveZeroes(vector& nums) {
        int cur = 0, pre = -1;
        while (cur < nums.size()) {
            if (nums[cur] == 0) cur++;
            else {
                swap(nums[++pre], nums[cur++]);
            }
        }
    }
};

2. 盛最多水的容器（11. Container With Most Water）

问题描述：给定n条垂线，找到两条线，使得它们与x轴构成的容器能容纳最多的水。

解题思路：双指针从两端向中间移动。容器的容量由较短的垂线高度和两线间距决定。每次移动较短垂线的指针，因为移动较长垂线的指针不会得到更大的容量。

C++实现：

class Solution {
public:
    int maxArea(vector& height) {
        int heightSize = height.size(), max_area = 0;
        int left = 0, right = heightSize - 1;
        while (left < right) {
            int area = (right - left) * min(height[left], height[right]);
            if (area > max_area) max_area = area;
            if (height[left] < height[right]) left++;
            else right--;
        }
        return max_area;
    }
};

二、查找与哈希篇

1. 两数之和（1. Two Sum）

问题描述：给定数组和目标值，找出和为目标值的两个整数的下标。

解题思路：暴力法是双重循环遍历所有可能的数对，时间复杂度O(n²)。

C++实现：

class Solution {
public:
    vector twoSum(vector& nums, int target) {
        int numsSize = nums.size();
        for (int i = 0; i < numsSize; i++)
            for (int j = i + 1; j < numsSize; j++)
                if (nums[i] + nums[j] == target)
                    return {i, j};
        return {};
    }
};

注：此解法时间复杂度较高，更优的解法是使用哈希表，时间复杂度可降至O(n)。

2. 字母异位词分组（49. Group Anagrams）

问题描述：将字母异位词（字母组成相同，顺序不同的单词）组合在一起。

解题思路：将每个单词排序，排序后的结果作为哈希表的键，相同键的单词属于同一组字母异位词。

C++实现：

class Solution {
public:
    vector> groupAnagrams(vector& strs) {
        unordered_map> hash;
        for (auto s : strs) {
            string tmp = s;
            sort(tmp.begin(), tmp.end());
            hash[tmp].push_back(s);
        }
        vector> ret;
        for (auto& [x, y] : hash)
            ret.push_back(y);
        return ret;
    }
};

三、数组进阶篇

1. 三数之和（15. 3Sum）

问题描述：找出数组中所有和为0的三元组，且不重复。

解题思路：先排序，然后固定一个数，用双指针找另外两个数，同时注意去重（包括固定数的去重和双指针移动时的去重）。

C++实现：

class Solution {
public:
    vector> threeSum(vector& nums) {
        vector> v;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int n = nums.size();
        if (n < 3)
            return {};
        for (int i = 0; i < n - 2; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
                continue;
            int target = -nums[i];
            int left = i + 1, right = n - 1;
            while (left < right) {
                if (nums[left] + nums[right] > target)
                    right--;
                else if (nums[left] + nums[right] < target)
                    left++;
                else {
                    v.push_back({nums[i], nums[left], nums[right]});
                    while (left < right && nums[left] == nums[left + 1])
                        left++;
                    while (left < right && nums[right] == nums[right - 1])
                        right--;
                    left++;
                    right--;
                }
            }
        }
        return v;
    }
};

2. 最长连续序列（128. Longest Consecutive Sequence）

问题描述：给定未排序的整数数组，找出最长连续序列的长度，要求时间复杂度O(n)。

解题思路：先排序，然后遍历数组，统计连续序列的长度，遇到重复元素则跳过。

C++实现：

class Solution {
public:
    int longestConsecutive(vector& nums) {
        if (nums.empty()) return 0;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int len = 0, ret = 0;
        for (int i = 1; i < nums.size(); i++) {
            if (nums[i] - nums[i - 1] == 1) len++;
            else if (nums[i] - nums[i - 1] == 0) continue;
            else {
                ret = max(ret, len);
                len = 0;
            }
        }
        ret = max(ret, len);
        return ret + 1;
    }
};

四、挑战难题篇：接雨水（42. Trapping Rain Water）

问题描述：给定n个非负整数表示柱子的高度图，计算下雨后能接多少雨水。

解题思路：双指针法，分别记录左右的最大高度。如果左最大高度小于右最大高度，当前左柱子能接的雨水由左最大高度决定；否则由右最大高度决定。

C++实现：

class Solution {
public:
    int trap(vector& height) {
        int sz = height.size();
        if (sz < 3) return 0;
        int left = 0, right = sz - 1;
        int leftMax = 0, rightMax = 0;
        int ret = 0;
        while (left < right) {
            leftMax = max(leftMax, height[left]);
            rightMax = max(rightMax, height[right]);
            if (leftMax < rightMax) ret += leftMax - height[left++];
            else ret += rightMax - height[right--];
        }
        return ret;
    }
};

总结

通过这些题目的练习，我们可以总结出一些常见的算法思维和技巧：

- 双指针法：在数组、字符串问题中应用广泛，如两数之和、三数之和、盛最多水的容器、接雨水等。
- 哈希表：用于快速查找、分组，如字母异位词分组、两数之和的优化解法。
- 排序：帮助我们处理重复、连续等问题，如三数之和、最长连续序列。
- 原地操作：通过指针技巧减少空间复杂度，如移动零。

刷题是一个持续积累的过程，每道题都有其独特的思路和价值。希望这篇博客能帮助大家更好地理解这些经典题目，在算法学习的道路上不断进步！