GitHub#algorithm#:《剑指offer》 的50道面试题

• Copyright(C) nonstriater:https://github.com/nonstriater/Learn-Algorithms

《剑指offer》 这本书给出了50到面试题，涉及到字符串处理，堆栈，链表，二叉树等问题的处理。

• 代码鲁榜性：边界条件，特殊输入，异常处理：空指针
• 分析方法：画图，举例，分解
• 查找和排序是常考：重点掌握二分查找，快速排序，归并排序
• 本书完整源代码在：

赋值运算符函数

实现Singleton模式

二维数组中的查找

二维数组中每一行从左到右递增，每一列从上到下递增，判断数组中是否包含该整数。

bool find(int *matrix,int rows,int columns,int numbers)

替换空格

如把字符串中的每个空格替换成%20

二遍扫描

void replace_blank(char *str);

从尾到头打印链表

栈

void print_reversing(LinkList *head)

重建二叉树

输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，重建该二叉树

BinaryTree *construct(int *preorder,int inroder,int length);

用两个栈实现队列

队列就是在尾部插入节点，头部删除节点。

旋转数组的最小数字

旋转数组是指把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾。输入一个递增排序的数组的旋转，比如{3，4，5，1，2}是{1，2，3，4，5}的一个旋转。求该数组的最小值。

int min(int *num, int length)

菲波那切数列

long long fabonacci(unsigned n)

二进制中1的个数

输入一个整数，输出该数二进制中1出现的次数。比如9的二进制 10001，输出是2

n=n&n-1

int one_appear_count(int n)

数值的整数次方

要求不得使用库函数。这里注意考虑指数是0和负数的情况

double power(double base,int exponent)

打印1到最大的n位数

比如n=3，就打印1到999

void print_to_max_with_length(int n)

在O(1)时间删除链表节点

已经有一个头节点指针，还有一个指向改删除节点的指针

用下一个节点的内容覆盖当前删除节点的内容，删除下一个节点

void deleteNode(LinkList *head,LinkList *targetToDelete);

调整数组顺序使奇数位于偶数前面

调整后，所有奇数在前半部分，偶数在后半部分

两边向中间扫描

void reorder(int *data,int length)

输出链表中倒数第K个节点

使用两个指针，一个先走k-1步

void print_lastK(LinkList *head);

反转链表

三个指针

void reverse(LinkList *head);

反转二叉树呢？

合并2个排序的链表

要求合并以后链表任然排序

递归

LinkList *merge(LinkList *one,LinkList *two);

树的子结构

考察二叉树的基本操作。输入2课二叉树A和B，判断B是不是A的子结构。

struct BinaryTreeNode{
    int m_value;
    BinaryTreeNode *m_pleft;
    BinaryTreeNode *m_pRight;
}

        8                   
       / \              10
      /   \             / \                        
     6     10   子结构 11  9   
    / \       / \            
   5   7  9  11           

bool subTree(BinaryTreeNode *root1,BinaryTreeNode *root2);

二叉树翻转

        8                     8
       / \                   / \
      /   \                 /   \                           
     6     10     翻转后   10    6
    / \    / \            / \   / \
   5   7  9  11          11  9 7   5

交换每个节点的左右子树

void reverse(BinaryTreeNode *root);

从外向里顺时针打印矩阵

void print_matrix_clockwise(int *matrix,int cols,int rows);

延伸：按大小顺序打印矩阵

实现一个能找到栈的最小元素的函数

最小元素用辅助栈保存

int min(Stack *stack)

栈的压入，弹出序列

输入2个整数序列，第一个序列表示栈的压入顺序，请判断第二个序列是否为该栈的弹出顺序。比如：

1，2，3，4，5是压栈序列，4，5，3，2，1是弹栈序列，但是4，3，5，1，2就不是弹栈序列

bool is_pop_order(int *push,int *pop,int length)

从上往下打印二叉树

辅助队列

void print_binary_level(BinaryTreeNode *root)

二叉搜索树的后续遍历序列

输入一个整数数组，判断该数组是不是某二叉查找树的后续遍历序列的结果。比如【 5，7，6，9，11，10，8】 是下面二叉查找树的后续遍历结果：

        8               
       / \                   
      /   \                                            
     6     10     
    / \    / \         
   5   7  9  11          

寻找规律

bool is_post_order(BST *root,int *data, int length);

二叉树中和为某一值的路径

       10               
       / \                   
      /   \                                            
     5     12     
    / \               
   5   7    

和为22的路径有2条：10--5--7， 10--12

递归，栈

void print_path(BinaryTree *root,int n)

复杂链表的复制

在复杂链表结构中，每个节点都有一个指向下一个节点的m_pNext;还有一个指向任意节点的m_pSibling

typedef struct LinkListNode{
    int m_value;
    LinkListNode *m_pNext;
    LinkListNode *m_pSlbling;
}LinkList;

LinkList * copy(LinkList *head);

二叉搜索树与双向链表

将二叉搜索树转换成一个排序的双向链表，只调整树中节点的指针指向

递归 分解问题

BST *transform(BST *root);

字符串的排列

输入一个字符串，打印该字符串中字符的所有排列

递归，分解

void print_full_permutation(char *string)

数组中出现次数超过一半的数字

遍历数组，下一个数字和之前保存的数字一样就+1，否则就-1

int find_more_than_half_num(int *nums ,int length)

n个整数中最小的K个数

快速排序 最大堆

void find_least_k(int *data,int n,int *ouput,int k)

最大的K个数呢？

连续子数组的最大和

输入一个整数数组，有正有负，求所有子数组的和的最大值

分析规律 动态规划

int max_of_subarray(int *data,int length)

从1到n整数中，1出现的次数

比如 12，从1到12这些整数中，包含1的数字有 1， 10，11，12 ，1出现了5次

int one_appear_count(int n)

把数组排成最小的数

输入一个正整数数组,把所有数字拼起来排出一个最小数

int minSort(int *nums, int length);

丑数

只包含因子 2，3，5的数叫做丑数

求按从小到大的顺序，第1500个丑数

int ugly(int n)

第一个只出现一次的字符

在字符串中查找第一个只出现一次的字符

哈希表：值为出现的次数 二次扫描

char find_appear_once_char(char *string)

数组中的逆序对

数组中的两个数字如果前面一个数字大于后面的数字，这两个数字组成一个逆序对。如：[7，5，6，4] 的逆序对：(7,5)(7,6)(7,4)(5,4)(6,4)

输入一个数组，求出这个数组逆序对总数。

归并排序 O(nlogn),空间O(n)

int reversePairs(int *data,int length)

两个链表的第一个公共节点

长的链表先走k步

LinkListNode *common_node(LinkList *head1,LinkList head2);

数字在排序数组中出现的次数

比如 {1，2，3，3，3，3，4，5}， 数字 3出现了4次

使用二分查找找第一个3，和最后一个3出现的位置

int appear_count(int *nums,int length,int n);

二叉树的深度

递归

int tree_depth(BTree *root);

数组中只出现一次的数字

数组中除了2个数字之外，其他的数组都出现了2次，找出这两个数

异或 二进制

如果是只有1个数字只出现一次，我们可以通过对数组依次做异或运算。

如果我们能把原数组分成2个子数组，每个子数组都包含一个只出现一次的数字，问题就能解决了。我们把数组中的所有数字依次做异或操作，如果有2个数字不一样，结果肯定不是0，且异或结果数字的二进制表示中至少有一位是1（不然结果不就是0了）

1. 在结果数字二进制表示中找到第一个为1的位的位置，标记n
2. 以二进制表示中第n位是不是1为标准，把原数组分成2个子数组

void find_two_numbers_appear_once(int *data,int length,int *ouput)

和为s的两个数字 VS 和为s的连续正数序列

有一个递增排序数组，和一个数字s，找出数组中的2个数，使得和等于s。输出任意一对即可

两边向中间扫描

void print_two_numbers(int *data,int length,int sum)

反转单词顺序 VS 左旋转字符串

a. 翻转句子中单词的顺序，但单词内字符不变。如 『I am a student』 -> 『student. a am I』

先以单词为单位翻转,整个句子再次翻转

char *reverse_by_word(char *string)

b. 左旋转字符串是把字符串其那面的若干位转义到字符串的尾部。比如"abcedfsz"和数字2，结果是"cedfszab"

char *left_rotate_string(char *s,int n)

n个色子的点数

把n个色子丢地上，朝上一面的点数之和为s。输入n，打印可能的值出现的概率

void print_sum_probability(int n)

扑克牌中的顺子

从扑克牌从随机抽5张牌，判断是不是顺子。A是1，JK是1113，大小王可以看出任意数字。

bool is_straight(int *data,int length)

圆圈中最后剩下的数字(约瑟夫问题)

0,1,...,n-1 这n个数字排成一个圆圈，从数字0开始从这个圆圈里面删除第m个数字，求出这个圆圈里最后剩下的数字。

int last_remaining(unsigned int n,unsigned int m)

求 1+2+...+n

要求不用乘除法，for/while/if/else/switch等关键字及条件判断语句

long long sum(unsigned int n);

不用加减乘除做加法

求2个整数之和

位运算

int sum(int,int)

不能被继承的类

把字符串转换成整数

比如 "12343567754" -> 12343567754

NULL,空串,正负号,溢出

int strToInt(char str);

树中2个结点的最低公共祖先

如果这个树是二叉排序树
如果不是二叉排序树，但是有父节点指针
如果不是二叉树，也没有父节点指针