简介： 本文是技术人面试系列LeetCode篇，一文带你详细了解，欢迎收藏！
【Python语法】
reduce(function, iterable[, initializer])
reduce(lambda x,y:x * y,ns) # 数组之乘积 (ns[0] * ns[1]) * ns[2]
reduce(lambda x,y:x + y,ns) # 数组之和
# 记忆化搜索
@functools.lru_cache(None)
res = helper(0,N,0)
helper.cache_clear()
tuple(ns) 可以hash做参数
# 大根堆
q = list(map(lambda x:-x,ns))
heapq.heapify(q)
key = -heapq.heappop(q)
# 过滤函数
filter(function, iterable)
filter(lambda x: 2 < x < 10 and x % 2 == 0, range(18))
filter(dfs, range(len(graph)))
# 除数
div, mod = divmod(sum(ns), 4)
random.randint(i,len(self.ns)-1)
#第一个降序，第二个升序
sorted(pss,key = lambda x:[x[0],-x[1]])
# 不可变str 常见函数
split(sep=None, maxsplit=-1) # 以sep来分割字符串
strip([chars]) # 去除首末两端的字符, 默认是 \r,\n," "
join(iterable) # 将iterable内的元素拼接成字符串,如','.join(['leet', 'code'])="leet,code"
replace(old, new[, count]) # 字符串替换, old to new
count(sub[, start[, end]]) # 统计子字符串sub的个数
startswith(prefix[, start[, end]]) # 以prefix开始的字符串
endswith(suffix[, start[, end]]) # 以suffix结束的字符串
cs in chrs: # chrs 中包含 cs
# deque 常见函数
queue = deque([iterable[, maxlen]])
queue.append(val) # 往右边添加一个元素
queue.appendleft(val) # 往左边添加一个元素
queue.clear() # 清空队列
queue.count(val) # 返回指定元素的出现次数
queue.insert(val[, start[, stop]]) # 在指定位置插入元素
queue.pop() # 获取最右边一个元素，并在队列中删除
queue.popleft() # 获取最左边一个元素，并在队列中删除
queue.reverse() # 队列反转
queue.remove(val) # 删除指定元素
queue.rotate(n=1) # 把右边元素放到左边
# list 常见函数
lst.sort(*, key=None, reverse=False)
lst.append(val) # 也可以 lst = lst + [val]
lst.clear() # 清空列表
lst.count(val) # val个数
lst.pop(val=lst[-1]) # (默认)从末端移除一个值
lst.remove(val) # 移除 val
lst.reverse() # 反转
lst.insert(i, val) # 在 i 处插入 val
# 字典dict 常见函数
d = defaultdict(lambda : value) # 取到不存在的值时不会报错，用{}时、需要设置get的default值
pop(key[, default]) # 通过键去删除键值对(若没有该键则返回default(没有设置default则报错))
setdefault(key[, default]) # 设置默认值
update([other]) # 批量添加
get(key[, default]) # 通过键获取值(若没有该键可设置默认值, 预防报错)
clear() # 清空字典
keys() # 将字典的键组成新的可迭代对象
values() # 将字典中的值组成新的可迭代对象
items() # 将字典的键值对凑成一个个元组, 组成新的可迭代对象
dict1 = dict2 #两个字典完全相等，滑窗时可用
# 集合set 常见函数
s = set(lambda : value)
add(elem) # 向集合中添加数据
update(*others) # 迭代着增加
clear() # 清空集合
discard(elem) # 删除集合中指定的值(不存在则不删除)
# 堆heapq 常见函数
heap = [] # 建堆
heapq.heappush(heap,item) # 往堆中插入新值
heapq.heappop(heap) # 弹出最小的值
heap[0] # 查看堆中最小的值, 不弹出
heapq.heapify(x) # 以线性时间将一个列表转为堆
heapq.heappoppush(heap, item) # 弹出最小的值.并且将新的值插入其中.
heapq.merge(*iterables, key=None, reverse=False) # 将多个堆进行合并
heapq.nlargest(n, iterable, key=None) # 从堆中找出最大的 n 个数，key的作用和sorted( )方法里面的key类似, 用列表元素的某个属性和函数作为关键字
heapq.nsmallest(n, iterable, key=None) # 从堆中找出最小的 n 个数, 与 nlargest 相反
# 二分查找函数
bisect.bisect_left(ps, T, L=0, R=len(ns)) #二分左边界
bisect.bisect_right(ps, T, L=0, R=len(ns)) #二分右边界
bisect.insort_left(a, x, lo=0, hi=len(a)) # 二分插入到左侧
bisect.insort_right(a, x, lo=0, hi=len(a)) # 二分插入到右侧
# bit操作
& 符号，x & y ，会将两个十进制数在二进制下进行与运算
| 符号，x | y ，会将两个十进制数在二进制下进行或运算
^ 符号，x ^ y ，会将两个十进制数在二进制下进行异或运算
<< 符号，x << y 左移操作，最右边用 0 填充
>> 符号，x >> y 右移操作，最左边用 0 填充
~ 符号，~x ，按位取反操作，将 x 在二进制下的每一位取反
# 整数集合set位运算
# 整数集合做标志时，可以做参数加速运算
vstd 访问 i ：vstd | (1 << i)
vstd 离开 i ：vstd & ~(1 << i)
vstd 不包含 i : not vstd & (1 << i)
并集 ：A | B
交集 ：A & B
全集 ：(1 << n) - 1
补集 ：((1 << n) - 1) ^ A
子集 ：(A & B) == B
判断是否是 2 的幂 ：A & (A - 1) == 0
最低位的 1 变为 0 ：n &= (n - 1)
while n:
n &= n - 1
ret += 1
最低位的 1：A & (-A)，最低位的 1 一般记为 lowbit(A)
# ^ ：匹配字符串开头
# [\+\-]：代表一个+字符或-字符
# ? ：前面一个字符可有可无
# \d ：一个数字
# + ：前面一个字符的一个或多个
# \D ：一个非数字字符
# * ：前面一个字符的0个或多个
matches = re.match('[ ]*([+-]?\d+)', s)
【背包模板】
「力扣」上的 0-1 背包问题：
- 组合问题模板
#0-1背包，不可重复
for n in ns:
for i in range(T, n-1, -1):
dp[i]
= max(dp[i], dp[i - n] + ws[i])
#完全背包，可重复，无序，算重量
for n in ns:
for i in range(n, T+1):
dp[i]
= max(dp[i], dp[i - n] + ws[i])
#完全背包，可重复，有序，算次数
for i in range(1, T+1):
for n in ns:
dp[i] +
= dp[i-n]
- 377 组合总和 Ⅳ
- 494 目标和
- 518 零钱兑换 II
- True、False问题
dp[i] |= dp[i-num]
- 139 单词拆分
- 416 分割等和子集
#特殊的可以使用bit数组
- 最大最小问题：
dp[i] = min(dp[i], dp[i-num]+1) dp[i] = max(dp[i], dp[i-num]+1)
- 474 一和零
- 322 零钱兑换
「力扣」第 879 题：盈利计划（困难）；
「力扣」第 1449 题：数位成本和为目标值的最大数字（困难）。
【回溯模板】
# 回溯算法，复杂度较高2^n或者N！，因为回溯算法就是暴力穷举，可用lru剪枝
@functools.lru_cache(None)
def backtrack(路径, 选择列表):
if 满足结束条件:
结果.append(路径)
return
for 选择 in 选择列表: # 核心代码段
if vst[i]: # 辅助数组，减枝
continue
做出选择
递归执行backtrack
撤销选择
「剪枝」第 46 题 全排列 第 47 题 全排列②
# 剪枝
def backtrack(temp_list, length):
if length == n:
res.append(temp_list)
for i in range(n):
if not visited[i]:
visited[i] = 1
backtrack(temp_list + [nums[i]], length + 1)
visited[i] = 0
「索引遍历」第 78 题 子集 | 第 47 题 子集② | 第 131 题 分割字符串
第 **39 **题 组合 | 第 **40** 题 组合② | 第 **216** 题 组合③
# 索引遍历
def helper1(idx, n, temp_list):
if temp_list not in res:
res.append(temp_list)
for i in range(idx, n):
helper1(i + 1, n, temp_list + [nums[i]])
「 资源消耗」第 22 题 夸号生成
# 资源消耗
def backtrack(S, L, R):
if not L and not R:
ans.append(''.join(S))
return
if L : backtrack(S + ['('], L-1, R)
if R > L : backtrack(S + [')'], L, R-1)
「资源消耗」第 93 题 复原IP
资源消耗
def backtrack(i, tmp, flag):
if i == n and flag == 0:
res.append(tmp[:-1])
elif i<n and s[i] == '0':
backtrack(i + 1, tmp + s[i] + ".", flag - 1)
elif flag :
for j in range(i, min(n,i + 3)):
if 0 < int(s[i:j + 1]) <= 255:
backtrack(j + 1, tmp + s[i:j + 1] + ".", flag - 1)
「资源消耗」第 17 题 电话号码
# 资源消耗
def dfs(path, remains):
if not remains:
res.append(path[:])
return
for i in range(len(remains)):
dfs(path + [remains[i]], remains[:i] + remains[i+1:])
# 套模板
def dfs(pth,idx):
if idx == len(ds):
res.append(pth)
return
for c in dic[ds[idx]]:
dfs(pth + c, idx + 1)
「多重限制」第 37 题 解数独 | 第 51 题 N皇后
# 多重限制
def backtrack(pos):
if pos == n:
return True
i, j = empty[pos]
for num in row[i] & col[j] & block[bidx(i, j)]:
row[i].remove(num)
col[j].remove(num)
block[bidx(i, j)].remove(num)
board[i][j] = str(num)
if backtrack(pos + 1): return True
row[i].add(num)
col[j].add(num)
block[bidx(i, j)].add(num)
「递归」第 10 题 正则匹配
# 递归
def isMatch(self, s: str, p: str) -> bool:
if not p:
return not s
f = bool(s and p[0] in {s[0],'.'})
if len(p) >= 2 and p[1] == "*":
return self.isMatch(s, p[2:]) or f and self.isMatch(s[1:], p)
else:
return f and self.isMatch(s[1:], p[1:])
【并查集模板】
#虚拟节点用以连接某一特征的全部节点，类似于链表的preHead
dummy
parent = {}
size = collections.defaultdict(lambda:1)
cnt = 0
def find(x):
parent.setdefault(x,x)
while x != parent[x]:
x = parent[x]
#路径压缩 parent[x] = parent[parent[x]];
return x
def union(x,y):
nonlocal cnt
if connected(x,y): return
# 小的树挂到大的树上， 使树尽量平衡
xP = find(x)
yP = find(y)
if size[hP] < size[yP]:
parent[xP] = yP
else:
parent[yP] = xP
size[xP] += size[yP]
# 优化结束
parent[find(x)] = find(y)
# 不优化
cnt -= 1
return size[xP]
def connected(x, y):
return find(x) == find(y)
def add(self,x):
if x not in parent:
parent[x] = None
cnt += 1
# 检查是否有环
for a, b in edges:
if connected(a, b):
return True
union(a, b)
# 将每个集合组成以头为key的字典
res = collections.defaultdict(list)
for e in e2n:
res[uf.find(e)].append(e)
【拓扑排序模板】
# 【拓扑排序模板】
ins = [0] * n
ous = collections.defaultdict(list)
for cur, pre in ps:
ins[cur] += 1 #入度
ous[pre].append(cur) #出度
res = list(filter(lambda x:ins[x]==0, range(n)))
q = collections.deque(res)
while q:
pre = q.popleft()
for cur in ous[pre]: #释放出度队列
ins[cur] -= 1
if not ins[cur]:
q.append(cur) #入度为0解锁
res.append(cur)
【单调栈模板】
# s中一般存索引
for i in range(len(ns):
while stack and ns[stack[-1]] <= ns[i]: # 单调递减栈
stack.pop()
# 业务逻辑
stack.append(i)
「单调递增」第 84 题 求最大矩形
# 第 **84** 题 求最大矩形
for i in range(len(hs)):
while s and hs[i] < hs[s[-1]]:
base = s.pop()
if s:
H = hs[base]
W = i - s[-1] - 1 # 当前弹出的做高，当前与次小做宽
res = max(res, H * W)
s.append(i)
「单调递增,考虑剩余」第 316 题 去除重复字符
# 第 **316** 题 去除重复字符
for i,c in enumerate(ss):
if c not in s:
while s and c < s[-1] and s[-1] in ss[i:]:
s.pop()
s.append(c)
「单调递减」第 42 题 接雨水
# 第 **42** 题 接雨水
for i in range(len(hgt)):
while stack and hgt[i] > hgt[stack[-1]]: #递减栈
base = stack.pop()
if stack:
LH = hgt[stack[-1]]
W = i - stack[-1] - 1
H = min(LH,hgt[i]) - hgt[base]
res += W * H
stack.append(i)
「单调递减」第 739 题 每日温度
# 第 **739** 题 每日温度
for i in range(len(T)-1,-1,-1):
while s and T[s[-1]] <= T[i] : #递减栈
s.pop()
res[i] = s[-1] - i if s else 0
s.append(i)
【二分模板】
# 1355579 T=5 => 13(5)55579 返回2 # ps[i-1] < ps[i] <= ps[i+1] bisect.bisect_left(ps, T, L=0, R=len(ns)) # 1355579 T=5 => 13555(5)79 返回5 # ps[i-1] <= ps[i] < ps[i+1] bisect.bisect_right(ps, T, L=0, R=len(ns)) bisect.bisect(ps, T, L=0, R=len(ns))
「中位返回」第 33 题 搜索旋转排序数组 | 第374题 猜数字大小 | 第69题 x平方根
# 中位返回
while L <= R:
M = (L + R) // 2
if nums[M] == T:
return M
elif nums[M] < T:
L = M + 1
else:
R = M - 1
「区域压缩」第278题 第一个错误版本| 第162题 寻找峰值 | 第153题 寻找数组最小值
# 区域压缩
while L < R:
M = (L + R) // 2
if need in s[L:M]:
R = M
else:
L = M + 1
【动态规划模板】
「单串问题」
- 70 爬楼梯问题
- 801 使序列递增的最小交换次数
- 746 使用最小花费爬楼梯
- 300 最长上升子序列
# 依赖前单个元素
dp[i] = dp[i-1] + ns[i]
# 依赖前部区域元素
for i in range(n)
for j in range(i)
dp[i] = min(dp[i], f(dp[j])
「单串加状态问题」
- 887 鸡蛋掉落
# 鸡蛋掉落
while cur[K] < N: # 还剩 j 个蛋 测 ans 次 覆盖多少层
for j in range(1, K + 1): # 覆盖总层数 碎了 -1 次层数 + 1 + 没碎 -1 次层数
cur[j] = prev[j - 1] + 1 + prev[j]
ans += 1
prev = copy.deepcopy(cur)
- 813 最大平均值分组
# 813 最大平均值分组
for k in range(K-1): #循环k次
for i in range(N): #每次均依赖上次的结果
for j in range(i+1, N):
dp[i] = max(dp[i], avrg(i, j) + dp[j])
- 410 分割数组最大值
# 410 分割数组最大值
for k in range(1,K):
for i in range(N):
for j in range(i):
# 0~i中分 k 段最大 即为
# 0~j中分k-1段最大 和 j到i的前缀和的最大
dp[i][k] = min(dp[i][k], max(dp[j][k-1], ps[i+1] - ps[
「经典双串LCS问题」
# 经典双串LCS问题
dp = [[0] * (M+1) for _ in range(N+1)]
for i in range(N):
for j in range(M):
if t1[i] == t2[j] : dp[i+1][j+1] = dp[i][j] + 1
else : dp[i+1][j+1] = max(dp[i][j+1],dp[i+1][j])
「区间动态规划」
- 5 最长回文子串
- 647 最多回文子串
- 516 最长回文子序列
- 1312 最长回文插入次数
# dp[i][j] 代表从 i 到 j 的最长子串满足条件的数量
# i-- < j++ ==> i 在 0~j 范围内 --
dp = [[0] * (N) for _ in range(N)]
for j in range(N):
dp[j][j] = 1
for i in range(j-1,-1,-1):
if ss[i] == ss[j]:
dp[i][j] = dp[i+1][j-1] +2
else :
dp[i][j] = max(dp[i+1][j],dp[i][j-1])
「区间分治动态规划」
486 预测赢家：https://leetcode-cn.com/problems/predict-the-winner/?spm=ata.21736010.0.0.49ae7ec0sfNWbz
# 区间分治动态规划
def helper(self, ns: List[int]) :
N = len(ns)
dp = [[0] * N for _ in range(N+1)]
for l in range(N): # 长度从小到大
for i in range(N-l): # 以 i 为 开头
j = i + l # 以 j 为 终点
for k in range(i,j): # 以 k 为分割点，进行分治
// Todo 业务逻辑
「卡特兰数」
# 卡特兰数
g(n) = g(0)*g(n-1) + g(1)*g(n-2) ...g(n-1)*g(0)
dp=[1] + [0] * n
for i in range(1,n+1):
for j in range(1,i+1):
dp[i] += dp[j-1] * dp[i-j]
【滑动窗口】
"""给定待查串s和目标串t"""
nd, wd = {}, {}
nd = collections.Counter(s1)
L, R = 0, 0
cnt = 0 # 满足条件个数
while R < len(s): # 窗口右边界不断扩大，本质是搜索问题的可能解
c = s[R] # 即将加入到窗口中的字符
R += 1
更新窗口中的数据
while 满足窗口收缩条件： # 窗口的左边界收缩，本质是优化可行解
记录或返回结果
d = s[L] # 即将从窗口中删除的字符
L += 1
更新窗口中的数据
return 结果
# 固定窗口 ,比滑动窗口更快一些
i = j = cnt = 0
for j in range(len(A)):
if A[j] == 0:
cnt += 1
if cnt > K: #不满足时 平移
if A[i] == 0:
cnt -= 1
i += 1
return j - i + 1
for j in range(len(A)):
if A[j] == 0:
cnt += 1
while cnt > K:
if A[i] == 0:
cnt -= 1
i += 1
res = max(res, j - i + 1)
return res
【前缀和】
「累加和存位置」
1371 最长偶数元音子数组
525 最长相等01子数组
325 最长和为k 子数组
# 前缀和初始化
psd = {0: -1}
for i in range(len(s)):
t ^= cd.get(s[i], 0) # 业务逻辑
if t not in psd:
psd[t] = i # 第一次存入数组
else:
ans = max(ans, i - psd[t]) #已存入则开始计算
「累加和存数量」
560 和为K的子数组数量
统计优美子数组
# 累加和存数量
psd = {0:1}
for i in range(len(ns)):
s += ns[i]
if s - T in psd:
ans += psd[s - T] # 存数量
psd[s] = psd.get(s,0) + 1
「模K状态前缀和」
523 连续和为 k 倍 的子数组（存索引
974 和被k 整除 子数组数量（存数量）
# 模K状态前缀和
psd = {0:-1}
ans = s = 0
for i in range(len(ns)):
s += ns[i] # 业务逻辑
if T != 0: s %= abs(T) # 模k状态做key，索引做值
if s not in psd:
psd[s] = i
elif i - psd[s] > 1:
return True
「矩阵前缀和」
- 363 不超过K的最大数值和
- 1074 和为目标值的子矩阵数量
# 矩阵前缀和
for i in range(m): #固定左边界
ps = [0] * n
for j in range(i, m): #固定右边界
psS = 0
dct = {0:1} #初始只有一种可能
for k in range(n): # 以高做前缀和
ps[k] += mtx[j][k] # 每行前缀和
psS += ps[k] # n行前缀和
cnt += dct.get(psS - T, 0) # 满足条件cnt
dct[psS] = dct.get(psS,0) + 1 # 保存当前状态
return cnt
【双指针】
# 双指针
def removeElement(self, ns: List[int], val: int) -> int:
slow = 0
n = len(ns)
for fast in range(n):
if ns[fast] != val:
ns[slow] = ns[fast]
slow += 1
return slow
【深度优先】
「二叉树遍历模板」
# 递归
# 时间复杂度：O(n)，n为节点数，访问每个节点恰好一次。
# 空间复杂度：空间复杂度：O(h)，h为树的高度。最坏情况下需要空间O(n)，平均情况为O(logn)
# 递归1：二叉树遍历最易理解和实现版本
class Solution:
def preOrd(self, root: TreeNode) -> List[int]:
if not root:
return []
# 前序递归
return [root.val] + self.preOrd(root.left) + self.preOrd(root.right)
# # 中序递归
# return self.inOrd(root.left) + [root.val] + self.inOrd(root.right)
# # 后序递归
# return self.postOrd(root.left) + self.postOrd(root.right) + [root.val]
# 递归2：通用模板，可以适应不同的题目，添加参数、增加返回条件、修改进入递归条件、自定义返回值
class Solution:
def preOrd(self, root: TreeNode) -> List[int]:
def dfs(cur):
if not cur:
return
# 前序递归
res.append(cur.val)
dfs(cur.left)
dfs(cur.right)
# # 中序递归
# dfs(cur.left)
# res.append(cur.val)
# dfs(cur.right)
# # 后序递归
# dfs(cur.left)
# dfs(cur.right)
# res.append(cur.val)
res = []
dfs(root)
return res
# 迭代
# 时间复杂度：O(n)，n为节点数，访问每个节点恰好一次。
# 空间复杂度：O(h)，h为树的高度。取决于树的结构，最坏情况存储整棵树，即O(n)
# 迭代1：前序遍历最常用模板（后序同样可以用）
class Solution:
def preOrd(self, root: TreeNode) -> List[int]:
if not root:
return []
res = []
stack = [root]
# # 前序迭代模板：最常用的二叉树DFS迭代遍历模板
while stack:
cur = stack.pop()
res.append(cur.val)
if cur.right:
stack.append(cur.right)
if cur.left:
stack.append(cur.left)
return res
# # 后序迭代，相同模板：将前序迭代进栈顺序稍作修改，最后得到的结果反转
# while stack:
# cur = stack.pop()
# if cur.left:
# stack.append(cur.left)
# if cur.right:
# stack.append(cur.right)
# res.append(cur.val)
# return res[::-1]
# 迭代1：层序遍历最常用模板
class Solution:
def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
if not root:
return []
q = deque([root])
res = []
while q :
l = []
for i in range(len(q)) :
t = q.popleft()
l.append(t.val)
if t.left : q.append(t.left)
if t.right : q.append(t.right)
res.append(l)
return res
# 迭代2：前、中、后序遍历通用模板（只需一个栈的空间）
class Solution:
def inOrd(self, root: TreeNode) -> List[int]:
res = []
stack = []
cur = root
# 中序，模板：先用指针找到每颗子树的最左下角，然后进行进出栈操作
while stack or cur:
while cur:
stack.append(cur)
cur = cur.left
cur = stack.pop()
res.append(cur.val)
cur = cur.right
return res
# # 前序，相同模板
# while stack or cur:
# while cur:
# res.append(cur.val)
# stack.append(cur)
# cur = cur.left
# cur = stack.pop()
# cur = cur.right
# return res
# # 后序，相同模板
# while stack or cur:
# while cur:
# res.append(cur.val)
# stack.append(cur)
# cur = cur.right
# cur = stack.pop()
# cur = cur.left
# return res[::-1]
# 迭代3：标记法迭代（需要双倍的空间来存储访问状态）：
# 前、中、后、层序通用模板，只需改变进栈顺序或即可实现前后中序遍历，
# 而层序遍历则使用队列先进先出。0表示当前未访问，1表示已访问。
class Solution:
def preOrd(self, root: TreeNode) -> List[int]:
res = []
stack = [(0, root)]
while stack:
flag, cur = stack.pop()
if not cur: continue
if flag == 0:
# 前序，标记法
stack.append((0, cur.right))
stack.append((0, cur.left))
stack.append((1, cur))
# # 后序，标记法
# stack.append((1, cur))
# stack.append((0, cur.right))
# stack.append((0, cur.left))
# # 中序，标记法
# stack.append((0, cur.right))
# stack.append((1, cur))
# stack.append((0, cur.left))
else:
res.append(cur.val)
return res
# # 层序，标记法
# res = []
# queue = [(0, root)]
# while queue:
# flag, cur = queue.pop(0) # 注意是队列，先进先出
# if not cur: continue
# if flag == 0:
# 层序遍历这三个的顺序无所谓，因为是队列，只弹出队首元素
# queue.append((1, cur))
# queue.append((0, cur.left))
# queue.append((0, cur.right))
# else:
# res.append(cur.val)
# return res
# 莫里斯遍历
# 时间复杂度：O(n)，n为节点数，看似超过O(n)，有的节点可能要访问两次，实际分析还是O(n)
# 空间复杂度：O(1)，如果在遍历过程中就输出节点值，则只需常数空间就能得到中序遍历结果，空间只需两个指针。
# 如果将结果储存最后输出，则空间复杂度还是O(n)。
# PS：莫里斯遍历实际上是在原有二叉树的结构基础上，构造了线索二叉树，
# 线索二叉树定义为：原本为空的右子节点指向了中序遍历顺序之后的那个节点，把所有原本为空的左子节点都指向了中序遍历之前的那个节点
# 此处只给出中序遍历，前序遍历只需修改输出顺序即可
# 而后序遍历，由于遍历是从根开始的，而线索二叉树是将为空的左右子节点连接到相应的顺序上，使其能够按照相应准则输出
# 但是后序遍历的根节点却已经没有额外的空间来标记自己下一个应该访问的节点，
# 所以这里需要建立一个临时节点dump，令其左孩子是root。并且还需要一个子过程，就是倒序输出某两个节点之间路径上的各个节点。
# 莫里斯遍历，借助线索二叉树中序遍历（附前序遍历）
class Solution:
def inOrd(self, root: TreeNode) -> List[int]:
res = []
# cur = pre = TreeNode(None)
cur = root
while cur:
if not cur.left:
res.append(cur.val)
# print(cur.val)
cur = cur.right
else:
pre = cur.left
while pre.right and pre.right != cur:
pre = pre.right
if not pre.right:
# print(cur.val) 这里是前序遍历的代码，前序与中序的唯一差别
pre.right = cur
cur = cur.left
else:
pre.right = None
res.append(cur.val)
# print(cur.val)
cur = cur.right
return res
# N叉树遍历
# 时间复杂度：时间复杂度：O(M)，其中 M 是 N 叉树中的节点个数。每个节点只会入栈和出栈各一次。
# 空间复杂度：O(M)。在最坏的情况下，这棵 N 叉树只有 2 层，所有第 2 层的节点都是根节点的孩子。
# 将根节点推出栈后，需要将这些节点都放入栈，共有 M−1个节点，因此栈的大小为 O(M)。
# N叉树简洁递归
class Solution:
def preorder(self, root: 'Node') -> List[int]:
if not root: return []
res = [root.val]
for node in root.children:
res.extend(self.preorder(node))
return res
# N叉树通用递归模板
class Solution:
def preorder(self, root: 'Node') -> List[int]:
res = []
def helper(root):
if not root:
return
res.append(root.val)
for child in root.children:
helper(child)
helper(root)
return res
# N叉树迭代方法
class Solution:
def preorder(self, root: 'Node') -> List[int]:
if not root:
return []
s = [root]
# s.append(root)
res = []
while s:
node = s.pop()
res.append(node.val)
# for child in node.children[::-1]:
# s.append(child)
s.extend(node.children[::-1])
return res
【广度优先】
# 「**无向图的遍历**」
q = collections.deque([i])
while q:
cur = q.popleft()
for nxt in dt[cur]:
if not vst[nxt]:
vstd[nxt] = True
q.append(nxt)
# 「**二叉树层序遍历**」
q = deque([root])
res = []
while q :
l = []
for i in range(len(q)) :
t = q.popleft()
l.append(t.val)
if t.left : q.append(t.left)
if t.right : q.append(t.right)
res.append(l)
return res
【图论】
#「Dijkstra最短路径」
dic = collections.defaultdict(list)
for u, v, w in edges:
dic[u].append([v, w])
dic[v].append([u, w])
q = [(0, n)]
dist = [-1] * (n + 1)
while q:
dis, cur = heapq.heappop(q)
if dist[cur] < 0:
dist[cur] = dis
for nxt, wi in dic[cur]:
heapq.heappush(q, [dis + wi, nxt])
「Floyd 求图中路径」
# Floyd算法 求图中任意2点距离
ds = defaultdict(int)
st = set()
for i, (x, y) in enumerate(ess):
ds[(x, y)] = vs[i]
ds[(y, x)] = 1 / vs[i]
st.update({x,y})
arr = list(st)
for k in arr:
for i in arr:
for j in arr:
if ds[(i, k)] and ds[(k, j)]:
ds[(i, j)] = ds[(i, k)] * ds[(k, j)]
来源 | 阿里云开发者
