牛客网视频总结3

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• 排序总结
• 桶排序（计数排序，计数排序）
• • 计数排序
  • 相邻两数最大差值
• 队列（先进先出）、栈（后进先出）
• • 用数组结构实现栈：
  • 用数组结构实现队列：
  • getMin函数
  • 用队列结构实现栈
  • 用栈实现队列

排序总结

工程上的综合排序

• 如果数组装的是基础类型，如int, double, char, float, short，用快排（不要求稳定，快就行）
• 如果装的是自己定义的类型，如Student，用归并排序（要求稳定）
• 如果数组很短，长度<60，用插入排序，插入排序常数项小

桶排序（计数排序，计数排序）

• 非基于比较的排序，与被排序样本的实际数据状况有关，因此很少用
• 时间复杂度$O(N)$，额外空间复杂度$O(N)$
• 稳定

计数排序

问：已知数组范围0-60，请排序
答：生成新数组[0,0,…,0]，长度为61，给每个位置的词频初始化为0，排序时遇到1个2，则2位置上++变为1，又遇到一个2，再++变为2…
桶：1种数据状况出现的词频

相邻两数最大差值

问：给定一个数组，求如果排序之后，相邻两数的最大差值，要求时间复杂度$O(N)$，且要求不能用非基于比较的排序
答：

• 数组中N个数，则准备N+1个桶
• 找最小值和最大值，求差为X，如果X==0，则返回0；如果X!=0，则将X分为N+1份。如最小值0，最大值99，共9个数，则第一个桶范围0-9，第二个桶10-19，第10个桶90-99
• 数组中的数属于哪个范围则进哪个桶
• 必存在一个空桶（N个数，N+1个桶），空桶左右相差一定大于一个桶内的相差，因此用下个桶的min-上个桶的max就能计算差值
• 建三个数组，分别Boolean类型代表桶是否空，min代表每个桶的最小值，max代表每个桶的最大值。
• 找每个桶的min-左边最近的非空桶的max，求差值最大的即为最大差值（不能先找空桶找左右两侧，会存在19，空，30，49的情况）

队列（先进先出）、栈（后进先出）

用数组结构实现栈：

普通数组，加一个index，index代表新来一个数该放到哪个位置上。入栈index++，出栈index–

用数组结构实现队列：

普通数组，加一个start，加一个end，加一个size。start代表拿一个数，应该拿什么位置上的，end代表新加一个数加在什么位置上，size代表队列长度。

getMin函数

设计两个栈，第一个栈是普通栈，第二个栈是最小值栈。新进栈的>此时最小值，则第二个栈进一个此时最小值的数；新进栈的<此时最小值，则第二个栈进新进栈的这个数。
出栈：左边出一个，右边出一个

class MinStack(object):

    def __init__(self):
        """
        initialize your data structure here.
        """
        self.stack = []
        self.minstack = []


    def push(self, x):
        """
        :type x: int
        :rtype: None
        """
        self.stack.append(x)
        if len(self.minstack) == 0:
            self.minstack.append(x)
        else:
            min_num = min(x, self.minstack[len(self.minstack)-1])
            self.minstack.append(min_num)


    def pop(self):
        """
        :rtype: None
        """
        self.stack.pop()
        self.minstack.pop()


    def top(self):
        """
        :rtype: int
        """
        return self.stack[len(self.stack)-1]


    def min(self):
        """
        :rtype: int
        """
        return self.minstack[len(self.minstack)-1]



# Your MinStack object will be instantiated and called as such:
# obj = MinStack()
# obj.push(x)
# obj.pop()
# param_3 = obj.top()
# param_4 = obj.min()

用队列结构实现栈

用两个队列，data和help

• 入栈：新数只进data
• 出栈：data.size>1，就把所有数都放help里（除最后一个）；把data剩下的那个弹出，把help拷贝给data，data改成help

class MyStack(object):

    def __init__(self):
        self.queue = []
        self.help = []


    def push(self, x):
        """
        :type x: int
        :rtype: None
        """
        self.queue.append(x)


    def pop(self):
        """
        :rtype: int
        """
        for i in range(len(self.queue)-1):
            self.help.append(self.queue[i])
        print_num = self.queue[len(self.queue)-1]
        self.queue = self.help
        self.help = []
        return print_num


    def top(self):
        """
        :rtype: int
        """
        return self.queue[len(self.queue)-1]


    def empty(self):
        """
        :rtype: bool
        """
        if len(self.queue)==0:
            return True
        else:
            return False



# Your MyStack object will be instantiated and called as such:
# obj = MyStack()
# obj.push(x)
# param_2 = obj.pop()
# param_3 = obj.top()
# param_4 = obj.empty()

用栈实现队列

两个栈，一个push，一个pop

• 新数只进push
• 当pop是空，则一次性将push倒入pop里面；pop里面要是有东西，就不能倒了
• 用户只从pop里取

class CQueue(object):

    def __init__(self):
        self.stack1 = [];
        self.stack2 = [];


    def appendTail(self, value):
        """
        :type value: int
        :rtype: None
        """
        self.stack1.append(value)


    def deleteHead(self):
        """
        :rtype: int
        """
        if self.stack2 == []:
            while len(self.stack1)!=0:
                self.stack2.append(self.stack1.pop())
        if len(self.stack2)==0:
                return -1;
        else:
            return self.stack2.pop()



# Your CQueue object will be instantiated and called as such:
# obj = CQueue()
# obj.appendTail(value)
# param_2 = obj.deleteHead()