剑指offer题目汇总(一)
剑指offer 面试题 1-10
作者代码下载地址 https://github.com/zhedahht/CodingInterviewChinese2
面试题1：赋值运算符函数
题目：如下为类型CMyString的声明，请为该类型添加赋值运算符函数。
class CMyString
{
public:
CMyString(char* pData = nullptr);
CMyString(const CMyString& str);
~CMyString(void);
CMyString& operator = (const CMyString& str);
void Print();
private:
char* m_pData;
};
CMyString::CMyString(char *pData)
{
if(pData == nullptr)
{
m_pData = new char[1];
m_pData[0] = '\0';
}
else
{
int length = strlen(pData);
m_pData = new char[length + 1];
strcpy(m_pData, pData);
}
}
CMyString::CMyString(const CMyString &str)
{
int length = strlen(str.m_pData);
m_pData = new char[length + 1];
strcpy(m_pData, str.m_pData);
}
CMyString::~CMyString()
{
delete[] m_pData;
}
CMyString& CMyString::operator = (const CMyString& str)
{
if(this == &str)
return *this;
delete []m_pData;
m_pData = nullptr;
m_pData = new char[strlen(str.m_pData) + 1];
strcpy(m_pData, str.m_pData);
return *this;
}面试题2：(C#)实现Singleton模式
题目：设计一个类，我们只能生成该类的一个实例。
面试题3 (一)：找出数组中重复的数字
题目：在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到n-1的范围内。数组中某些数字是重复的，但不知道有几个数字重复了，也不知道每个数字重复了几次。请找出数组中任意一个重复的数字。例如，如果输入长度为7的数组{2, 3, 1, 0, 2, 5, 3}，那么对应的输出是重复的数字2或者3。
// 参数:
// numbers: 一个整数数组
// length: 数组的长度
// duplication: (输出) 数组中的一个重复的数字
// 返回值:
// true - 输入有效，并且数组中存在重复的数字
// false - 输入无效，或者数组中没有重复的数字
bool duplicate(int numbers[], int length, int* duplication)
{
if(numbers == nullptr || length <= 0)
return false;
for(int i = 0; i < length; ++i)
{
if(numbers[i] < 0 || numbers[i] > length - 1)
return false;
}
for(int i = 0; i < length; ++i)
{
while(numbers[i] != i)
{
if(numbers[i] == numbers[numbers[i]])
{
*duplication = numbers[i];
return true;
}
// 交换numbers[i]和numbers[numbers[i]]
int temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[temp];
numbers[temp] = temp;
}
}
return false;
}
面试题3（二）：不修改数组找出重复的数字
题目：在一个长度为n+1的数组里的所有数字都在1到n的范围内，所以数组中至少有一个数字是重复的。请找出数组中任意一个重复的数字，但不能修改输入的数组。例如，如果输入长度为8的数组{2, 3, 5, 4, 3, 2, 6, 7}，那么对应的输出是重复的数字2或者3。
int countRange(const int* numbers, int length, int start, int end);
// 参数:
// numbers: 一个整数数组
// length: 数组的长度
// 返回值:
// 正数 - 输入有效，并且数组中存在重复的数字，返回值为重复的数字
// 负数 - 输入无效，或者数组中没有重复的数字
int getDuplication(const int* numbers, int length)
{
if(numbers == nullptr || length <= 0)
return -1;
int start = 1;
int end = length - 1;
while(end >= start)
{
int middle = ((end - start) >> 1) + start;
int count = countRange(numbers, length, start, middle);
if(end == start)
{
if(count > 1)
return start;
else
break;
}
if(count > (middle - start + 1))
end = middle;
else
start = middle + 1;
}
return -1;
}
int countRange(const int* numbers, int length, int start, int end)
{
if(numbers == nullptr)
return 0;
int count = 0;
for(int i = 0; i < length; i++)
if(numbers[i] >= start && numbers[i] <= end)
++count;
return count;
}
面试题4：二维数组中的查找
题目：在一个二维数组中，每一行都按照从左到右递增的顺序排序，每一列都按照从上到下递增的顺序排序。请完成一个函数，输入这样的一个二维数组和一个整数，判断数组中是否含有该整数。
bool Find(int* matrix, int rows, int columns, int number)
{
bool found = false;
if(matrix != nullptr && rows > 0 && columns > 0)
{
int row = 0;
int column = columns - 1;
while(row < rows && column >=0)
{
if(matrix[row * columns + column] == number)
{
found = true;
break;
}
else if(matrix[row * columns + column] > number)
-- column;
else
++ row;
}
}
return found;
}面试题5：替换空格
题目：请实现一个函数，把字符串中的每个空格替换成”%20”。例如输入“We are happy.”，则输出“We%20are%20happy.”。
/*length 为字符数组str的总容量，大于或等于字符串str的实际长度*/
void ReplaceBlank(char str[], int length)
{
if(str == nullptr && length <= 0)
return;
/*originalLength 为字符串str的实际长度*/
int originalLength = 0;
int numberOfBlank = 0;
int i = 0;
while(str[i] != '\0')
{
++ originalLength;
if(str[i] == ' ')
++ numberOfBlank;
++ i;
}
/*newLength 为把空格替换成'%20'之后的长度*/
int newLength = originalLength + numberOfBlank * 2;
if(newLength > length)
return;
int indexOfOriginal = originalLength;
int indexOfNew = newLength;
while(indexOfOriginal >= 0 && indexOfNew > indexOfOriginal)
{
if(str[indexOfOriginal] == ' ')
{
str[indexOfNew --] = '0';
str[indexOfNew --] = '2';
str[indexOfNew --] = '%';
}
else
{
str[indexOfNew --] = str[indexOfOriginal];
}
-- indexOfOriginal;
}
}
面试题6：从尾到头打印链表
题目：输入一个链表的头结点，从尾到头反过来打印出每个结点的值。
void PrintListReversingly_Iteratively(ListNode* pHead)
{
std::stack面试题7：重建二叉树
题目：输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重建出该二叉树。假设输入的前序遍历和中序遍历的结果中都不含重复的数字。例如输入前序遍历序列{1, 2, 4, 7, 3, 5, 6, 8}和中序遍历序列{4, 7, 2, 1, 5, 3, 8, 6}，则重建出图2.6所示的二叉树并输出它的头结点。
BinaryTreeNode* ConstructCore(int* startPreorder, int* endPreorder, int* startInorder, int* endInorder);
BinaryTreeNode* Construct(int* preorder, int* inorder, int length)
{
if(preorder == nullptr || inorder == nullptr || length <= 0)
return nullptr;
return ConstructCore(preorder, preorder + length - 1,
inorder, inorder + length - 1);
}
BinaryTreeNode* ConstructCore
(
int* startPreorder, int* endPreorder,
int* startInorder, int* endInorder
)
{
// 前序遍历序列的第一个数字是根结点的值
int rootValue = startPreorder[0];
BinaryTreeNode* root = new BinaryTreeNode();
root->m_nValue = rootValue;
root->m_pLeft = root->m_pRight = nullptr;
if(startPreorder == endPreorder)
{
if(startInorder == endInorder && *startPreorder == *startInorder)
return root;
else
throw std::exception("Invalid input.");
}
// 在中序遍历中找到根结点的值
int* rootInorder = startInorder;
while(rootInorder <= endInorder && *rootInorder != rootValue)
++ rootInorder;
if(rootInorder == endInorder && *rootInorder != rootValue)
throw std::exception("Invalid input.");
int leftLength = rootInorder - startInorder;
int* leftPreorderEnd = startPreorder + leftLength;
if(leftLength > 0)
{
// 构建左子树
root->m_pLeft = ConstructCore(startPreorder + 1, leftPreorderEnd,
startInorder, rootInorder - 1);
}
if(leftLength < endPreorder - startPreorder)
{
// 构建右子树
root->m_pRight = ConstructCore(leftPreorderEnd + 1, endPreorder,
rootInorder + 1, endInorder);
}
return root;
}面试题8：二叉树的下一个结点
题目：给定一棵二叉树和其中的一个结点，如何找出中序遍历顺序的下一个结点？树中的结点除了有两个分别指向左右子结点的指针以外，还有一个指向父结点的指针。
struct BinaryTreeNode
{
int m_nValue;
BinaryTreeNode* m_pLeft;
BinaryTreeNode* m_pRight;
BinaryTreeNode* m_pParent;
};
BinaryTreeNode* GetNext(BinaryTreeNode* pNode)
{
if(pNode == nullptr)
return nullptr;
BinaryTreeNode* pNext = nullptr;
if(pNode->m_pRight != nullptr)
{
BinaryTreeNode* pRight = pNode->m_pRight;
while(pRight->m_pLeft != nullptr)
pRight = pRight->m_pLeft;
pNext = pRight;
}
else if(pNode->m_pParent != nullptr)
{
BinaryTreeNode* pCurrent = pNode;
BinaryTreeNode* pParent = pNode->m_pParent;
while(pParent != nullptr && pCurrent == pParent->m_pRight)
{
pCurrent = pParent;
pParent = pParent->m_pParent;
}
pNext = pParent;
}
return pNext;
}面试题9：用两个栈实现队列
题目：用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数appendTail和deleteHead，分别完成在队列尾部插入结点和在队列头部删除结点的功能。
template <typename T> class CQueue
{
public:
CQueue(void);
~CQueue(void);
// 在队列末尾添加一个结点
void appendTail(const T& node);
// 删除队列的头结点
T deleteHead();
private:
stack::CQueue(void)
{
}
template <typename T> CQueue::~CQueue(void)
{
}
template<typename T> void CQueue::appendTail(const T& element)
{
stack1.push(element);
}
template<typename T> T CQueue::deleteHead()
{
if(stack2.size()<= 0)
{
while(stack1.size()>0)
{
T& data = stack1.top();
stack1.pop();
stack2.push(data);
}
}
if(stack2.size() == 0)
throw new exception("queue is empty");
T head = stack2.top();
stack2.pop();
return head;
}
面试题10：斐波那契数列
题目：写一个函数，输入n，求斐波那契（Fibonacci）数列的第n项。
// ====================方法1：递归====================
long long Fibonacci_Solution1(unsigned int n)
{
if(n <= 0)
return 0;
if(n == 1)
return 1;
return Fibonacci_Solution1(n - 1) + Fibonacci_Solution1(n - 2);
}
// ====================方法2：循环====================
long long Fibonacci_Solution2(unsigned n)
{
int result[2] = {0, 1};
if(n < 2)
return result[n];
long long fibNMinusOne = 1;
long long fibNMinusTwo = 0;
long long fibN = 0;
for(unsigned int i = 2; i <= n; ++ i)
{
fibN = fibNMinusOne + fibNMinusTwo;
fibNMinusTwo = fibNMinusOne;
fibNMinusOne = fibN;
}
return fibN;
}