【java API】leetcode常用刷题API及ACM模式

ACM输入 Scanner

1. import java.util.Scanner;
3. public class ScannerDemo {
4.     public static void main(String[] args) {
5.         Scanner scan = new Scanner(System.in);
6.         // 从键盘接收数据
8.         // next方式接收字符串
9.         System.out.println("next方式接收：");
10.         // 判断是否还有输入
11.         if (scan.hasNext()) {
12.             String str1 = scan.next();
13.             System.out.println("输入的数据为：" + str1);
14.         }
15.         scan.close();
16.     }
17. }

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  $ javac ScannerDemo.java
$ java ScannerDemo
next方式接收：
runoob com
输入的数据为：runoob
  可以看到 com 字符串并未输出
使用 nextLine 方法：

1. // 判断是否还有输入
2.         if (scan.hasNextLine()) {
3.             String str2 = scan.nextLine();
4.             System.out.println("输入的数据为：" + str2);
5.         }

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  runoob com
输入的数据为：runoob com
  如果要输入 int 或 float 类型的数据，在 Scanner 类中也有支持，但是在输入之前最好先使用 hasNextXxx() 方法举行验证，再使用 nextXxx() 来读取。

以下是针对ACM模式刷题时，字符串和集合相干的高频Java API总结（按使用频率排序）：

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一、字符串高频API

• String类
  

1. String str = "abc";
2. // 基础操作
3. str.length()              // 字符串长度
4. str.charAt(int index)     // 获取字符（高频）
5. str.substring(int start) // 截取子串（含start）
6. str.substring(int start, int end) // 截取[start,end)
7. str.split(String regex)  // 分割字符串（高频，如处理输入）
8. str.toCharArray()        // 转字符数组（高频用于遍历）
9. str.equals(String other) // 比较内容（非地址）
10. str.indexOf(String s)    // 查找子串位置
12. // 类型转换
13. Integer.parseInt(str)    // 字符串转整数（高频）
14. String.valueOf(int/double...) // 其他类型转字符串（高频）
15. str.toLowerCase() / toUpperCase() // 大小写转换
17. // 其他
18. str.trim()               // 去除首尾空格
19. str.replace(old, new)    // 替换字符/字符串
20. str.contains(String s)   // 是否包含子串

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• StringBuilder（高频！线程不安全但更快）
  

1. StringBuilder sb = new StringBuilder();
2. sb.append("a")           // 追加内容（高频）
3. sb.insert(index, "x")    // 插入
4. sb.delete(start, end)    // 删除
5. sb.reverse()             // 反转（高频用于回文题）
6. sb.toString()            // 转String（最终输出）

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• Character
  

1. Character.isLetter()
2. Character.toLowerCase()

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二、集合高频API

• List（ArrayList最常用）
  

1. List<Integer> list = new ArrayList<>();
2. // 基础操作
3. list.add(element)        // 添加元素（高频）
4. list.get(int index)      // 获取元素（高频）
5. list.size()              // 元素个数（高频）
6. list.remove(int index)   // 按索引删除
7. list.remove(Object o)    // 按对象删除
8. list.contains(Object o)  // 是否包含元素
9. list.isEmpty()           // 判空
11. // 工具方法
12. Collections.sort(list)   // 排序（高频）
13. Collections.reverse(list) // 反转
14. Collections.max(list) / min(list) // 最大/最小值
15. Collections.fill(list, val) // 填充
17. // 数组互转
18. Arrays.asList(T... a)    // 数组转List（注意返回固定大小List）
19. list.toArray(new T[0])   // List转数组

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• Map（HashMap最常用）
  

1. Map<K, V> map = new HashMap<>();
2. // 基础操作
3. map.put(key, value)      // 添加/覆盖键值对（高频）
4. map.get(key)             // 获取值（高频）
5. map.containsKey(key)     // 是否包含键（高频）
6. map.getOrDefault(key, defaultValue) // 安全获取
7. map.remove(key)          // 删除键
8. map.size()              // 键值对数量
10. // 遍历（高频）
11. for (Map.Entry<K, V> entry : map.entrySet())
13. //PriorityQueue（优先队列）
14. PriorityQueue<Map.Entry<Character, Integer>> pq = new PriorityQueue<>(
15.     (a, b) -> b.getValue() - a.getValue()
16. );
17. pq.addAll(map.entrySet());

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以下是栈（Stack）和链表（LinkedList）在ACM模式刷题时的高频Java API总结，包含焦点操作和避坑指南：

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三、栈（Stack）高频API

1. 推荐用Deque替代Stack类（更高效且线程不安全，适合算法场景）

1. Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();

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2. 焦点操作

方法说明示例push(e)入栈stack.push(5);pop()出栈（空栈会抛非常）int top = stack.pop();peek()查察栈顶元素（不删除）int top = stack.peek();isEmpty()判断栈是否为空if (stack.isEmpty()) {...}size()获取元素个数int len = stack.size(); 3. 经典应用场景

• 括号匹配：用栈存储左括号，碰到右括号时弹栈匹配
  
• 单调栈：维护栈内元素单调性（递增/递减）
  
• 表达式求值：处理运算符优先级
  

4. 避坑指南

• 空栈检查：pop()和peek()前必须检查栈是否为空，否则会抛出NoSuchElementException
  
• 性能对比：优先用ArrayDeque而非Stack类（后者同步操作性能差）
  

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四、链表（LinkedList）高频API

1. 内置LinkedList类

1. LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();

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2. 焦点操作

方法说明时间复杂度addFirst(e)头部插入元素O(1)addLast(e)尾部插入元素O(1)removeFirst()删除头部元素（空链表抛非常）O(1)removeLast()删除尾部元素（空链表抛非常）O(1)getFirst()获取头部元素（不删除）O(1)getLast()获取尾部元素（不删除）O(1)get(int index)获取第index个元素（低效，慎用）O(n)size()获取链表长度O(1) 3. 自定义链表节点（LeetCode常用）

1. class ListNode {
2.     int val;
3.     ListNode next;
4.     ListNode(int x) { val = x; }
5. }
6. // 操作示例：反转链表
7. ListNode dummy = new ListNode(-1);
8. while (head != null) {
9.     ListNode next = head.next;
10.     head.next = dummy.next;
11.     dummy.next = head;
12.     head = next;
13. }
14. return dummy.next;

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4. 经典应用场景

• 链表反转：迭代或递归修改指针指向
  
• 归并有序链表：双指针遍历比力
  
• 快慢指针：检测环、找中点（如判断回文链表）
  
• 虚拟头节点：简化头节点界限处理
  

5. 避坑指南

• 指针丢失：修改链表节点指针时，注意提前生存next节点
  
• 循环引用：操作链表后注意检查是否成环
  
• 性能陷阱：避免频繁调用get(index)（链表随机访问是O(n)）
  

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五、实用代码片断

1. 用栈实现队列

1. class MyQueue {
2.     Deque<Integer> inStack = new ArrayDeque<>();
3.     Deque<Integer> outStack = new ArrayDeque<>();
5.     public void push(int x) {
6.         inStack.push(x);
7.     }
9.     public int pop() {
10.         if (outStack.isEmpty()) {
11.             while (!inStack.isEmpty()) {
12.                 outStack.push(inStack.pop());
13.             }
14.         }
15.         return outStack.pop();
16.     }
17. }

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2. 快慢指针找链表中点

1. ListNode slow = head, fast = head;
2. while (fast != null && fast.next != null) {
3.     slow = slow.next;       // 慢指针走1步
4.     fast = fast.next.next;  // 快指针走2步
5. }
6. // slow即为中点（偶数个节点时靠左）

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掌握这些API和技巧后，可以高效解决栈和链表相干的算法题，注意界限条件和指针操作的细节！

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