掌握LeetCode算法：解决数据结构与编程挑战

资源摘要信息: "leetcode2sumc-leetcode:leetcode" 主要涉及了算法和数据结构方面的知识点，这些问题来自于LeetCode平台，该平台常被用来帮助程序员准备技术面试，特别是涉及编程能力的面试。以下是从标题和描述中提取出的各个知识点的详细说明： 1. 两数之和（Two Sum）: 给定一个整数数组和一个目标值，找到数组中和为目标值的两个数，并返回这两个数的下标。这是最常见的编程问题之一，考察了哈希表的应用。 2. 添加两个数字（Add Two Numbers）: 你将得到两个非空的链表，表示两个非负的整数。它们的每个节点存储单个数字。将这两数相加并返回一个新的链表表示相加的结果。这个问题考察了链表操作和数学计算。 3. 无重复字符的最长子串（Longest Substring Without Repeating Characters）: 给定一个字符串，找出不含有重复字符的最长子串的长度。这个问题考察了滑动窗口技术。 4. 两个排序数组的中位数（Median of Two Sorted Arrays）: 给定两个大小为 m 和 n 的排序数组，找到两个数组的中位数。这个问题是一个经典的算法问题，要求算法效率尽可能高。 5. 最长回文子串（Longest Palindromic Substring）: 给定一个字符串，求出它的最长回文子串的长度。这个问题考察了动态规划和中心扩展算法。 6. 之字形转换（ZigZag Conversion）: 将一个给定字符串根据指定的行数“之”字形打印出来。这个问题考察了字符串操作。 7. 反向整数（Reverse Integer）: 给定一个整数，将整数中的数字进行反转。这个问题考察了数学和边界条件处理。 8. 字符串转整数（String to Integer (atoi)）: 实现将字符串转换为整数的函数。这个问题考察了解析和边界条件处理。 9. 回文数（Palindrome Number）: 判断一个整数是否是回文数。这个问题考察了数学和字符串操作。 10. 正则表达式匹配（Regular Expression Matching）: 实现支持 '.' 和 '*' 的正则表达式匹配。这个问题是一个复杂的字符串匹配问题。 11. 盛水最多的容器（Container With Most Water）: 给定 n 个非负整数 a1，a2，...，an，每个数代表坐标中的一个点 (i, ai)。在坐标系中画 n 条垂直线，垂直线 i 的两个端点分别为 (i, ai) 和 (i, 0)。找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。这个问题考察了双指针技巧。 12. 整数到罗马（Integer to Roman）: 给定一个整数，将其转换为罗马数字。这个问题考察了数字和字符串操作。 13. 罗马到整数（Roman to Integer）: 给定一个罗马数字，将其转换为整数。这个问题考察了字符串处理。 14. 最长公共前缀（Longest Common Prefix）: 编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。如果不存在公共前缀，返回空字符串。这个问题考察了字符串操作。 15. 3和（3Sum）: 给定一个包含 n 个整数的数组，判断数组中有多少个三元组的和为零。这个问题考察了数组操作和去重。 16. 3和最接近（3Sum Closest）: 给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target，找出 nums 中的三个整数，使得它们的和与 target 最接近。返回这三个数的和。这个问题考察了数组操作和数学计算。 17. 电话号码的字母组合（Letter Combinations of a Phone Number）: 给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。这个问题考察了回溯算法。 18. 4和（4Sum）: 类似于3Sum，但是需要找到所有不重复的四元组，使得它们的和为零。这个问题考察了数组操作和去重。 19. 从列表末尾删除第n个节点（Remove Nth Node From End of List）: 给定一个链表，删除链表的倒数第 n 个节点。这个问题考察了链表操作和双指针技巧。 20. 有效的括号（Valid Parentheses）: 给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串，判断字符串是否有效。这个问题考察了栈的应用。 21. 合并两个排序列表（Merge Two Sorted Lists）: 将两个排序链表合并为一个新的排序链表。这个问题考察了链表操作。 22. 生成括号（Generate Parentheses）: 给定 n 对括号，写一个函数来生成所有可能的合法的（格式正确）括号组合。这个问题考察了回溯算法。 23. 合并k个排序列表（Merge k Sorted Lists）: 合并 k 个排序链表并将其合并为一个新的排序链表。这个问题考察了链表操作和优先队列的应用。 24. 成对交换节点（Swap Nodes in Pairs）: 给定一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后的链表的头结点。这个问题考察了链表操作。 25. k组中的反向节点（Reverse Nodes in k-Group）: 给定一个链表，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回翻转后的链表。这个问题考察了链表操作。 26. 从排序数组中删除重复项（Remove Duplicates from Sorted Array）: 给定一个排序数组，你需要在原地删除重复出现的元素，使得每个元素只出现一次，并返回新的数组长度。这个问题考察了数组操作。 27. 删除元素（Remove Element）: 给定一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。这个问题考察了数组操作。 28. 实现strStr()（Implement strStr()）: 实现 strStr() 函数，该函数返回字符串 haystack 中第一次出现字符串 needle 的位置，如果 needle 不是 haystack 的一部分则返回 -1。这个问题考察了字符串匹配。 29. 两个整数相除（Divide Two Integers）: 不使用乘法、除法和 mod 运算符，计算两个整数相除的结果。这个问题考察了位操作和数学。 30. 连接所有单词的子串（Concatenation of Consecutive Binary Numbers）: 给定一个二进制数组，返回二进制字符串的连接。这个问题考察了数学和字符串操作。 31. 下一个排列（Next Permutation）: 实现获取下一个排列的函数，算法需要将给定数字序列重新排列成字典序中下一个更大的排列。这个问题考察了数学和数组操作。 32. 最长的有效括号（Longest Valid Parentheses）: 给定一个只包含 '(' 和 ')' 的字符串，找出最长的有效（格式正确且连续）括号子串的长度。这个问题考察了栈的应用。 33. 在旋转排序数组中搜索（Search in Rotated Sorted Array）: 假设按照升序排序的数组在预先未知的某个点上进行了旋转，找出其中最小元素。这个问题考察了二分查找。 34. 搜索范围（Search Range）: 给定一个按照升序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。请在数组中找出和目标值 target 相等的下标，如果没有目标值则返回[-1, -1]。这个问题考察了二分查找。 35. 搜索插入位置（Search Insert Position）: 给定一个按照升序排列的整数数组和一个目标值，返回这个目标值在数组中的插入位置。这个问题考察了二分查找。 36. 有效数独（Valid Sudoku）: 判断一个 9x9 的数独是否有效。唯一标识一个数独的条件是：数字 1-9 在每一行只能出现一次；数字 1-9 在每一列只能出现一次；数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次。这个问题考察了哈希表和数组操作。 37. 数独解算器（Sudoku Solver）: 编写一个程序来解决数独问题。一个数独的解法需满足以下条件：数字 1-9 在每一行只能出现一次；数字 1-9 在每一列只能出现一次；数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次。这个问题考察了回溯算法。 38. 数数然后说（Count and Say）: 第 n 个数是基于各位数字上的数数然后说出来的。给定一个正整数 n，输出外观数列的第 n 项。这个问题考察了字符串操作。 39. 组合和（Combination Sum）: 给定一个无重复元素的数组 candidates 和一个目标数 target，找出所有和为 target 的组合。这个问题考察了回溯算法。 40. 组合和Ⅱ（Combination Sum II）: 与上一个问题类似，但是数组中的元素可能有重复，每个元素只能使用一次。这个问题考察了回溯算法和去重。 41. 第一个缺失的正数（First Missing Positive）: 给定一个未排序的整数数组，找出其中没有出现的最小正整数。这个问题考察了数组操作和数学。 以上知识点涵盖了从基础数据结构（如链表、数组）到高级算法（如动态规划、回溯、二分查找）的各个方面，是程序员在准备面试，尤其是对于那些需要展现算法和数据结构知识的公司，如Google、Facebook等，会经常练习的题目。 标签 "系统开源" 暗示了这些算法问题的解决代码通常可以在开源社区如GitHub找到。开源社区鼓励程序员共享解决方案，以帮助彼此学习和成长。 压缩包子文件的文件名称 "leetcode-master" 可能表示该文件是一个包含LeetCode问题解决代码的压缩包。"master"可能指该文件包含了问题解决的最佳实践或最有效的解决方案。在实际应用中，这些代码可能用于教育、面试准备或个人技能提升。