剑指OFFER 读书心得 python实现

别人的总结成果，感谢

这个网址是我后来发现的别人很好的总结，感谢
https://blog.csdn.net/u012505432/article/details/52071537

第一章 面试常识

第二章 面试需要的基础知识

2-3数据结构

2-3-1数组 面试题3 Search a number in 2D Matrix

http://blog.csdn.net/u011462357/article/details/79278482(同剑指面试题3）

2-3-2字符串 面试题4 URL替换空格

http://blog.csdn.net/u011462357/article/details/78593652（类似剑指面试题4 替换空格）

2-3-3链表(面试题5 从头到尾打印链表）

2-3-4树 （面试题6 重建二叉树）

2-3-5栈和队列（面试题7 用两个栈实现一个队列）

2-4算法和数据操作

排序和查找是面试中的重点，应随时，完整地能写出 二分查找，归并排序，快速排序的代码
栈比循环形式简单，但效率不如循环高
要能比较冒泡排序，快速排序，归并排序的优劣，空间复杂度，平均时间复杂度和最差时间复杂度

2-4-1查找和排序 面试题8 旋转数组的最小数字

查找不外乎顺序查找，二分查找，哈希表查找和二叉排序树查找。
二分查找要做到信手拈来面试题8寻找一个旋转数组里的最小数字 链接：http://blog.csdn.net/u011462357/article/details/78884084

2-4-2循环和递归 面试题9斐波那契数列 Leetcode70青蛙跳台阶

递归的实现要比循环的实现简单的多，如果面试官没有明确要求，应该尽量使用递归实现。
递归优点：简洁
递归缺点：1。递归由于是函数调用自身，而函数调用是有时间和空间消耗的：每一次函数调用，都需要在内存栈中分配空间以保存参数、返回地址及临时变量，而且往栈里压入数据和弹出数据都需要时间。所以递归实现的效率不如循环。
2。递归中有可能很多计算都是重复的，从而对性能带来很大的负面影响。递归的本质是把一个问题分解成两个或多个小问题。如果多个小问题存在相互重叠的部分，那么就存在重复的计算。
3。除了效率之外，可能引起更严重的问题：调用栈溢出。前面分析中提到需要为每一次调用在内存栈中分配空间，而每个进程的栈容量是有限的。当递归调用的层级太多时，就会超出栈的容量，从而导致调用栈溢出。

斐波那契数列的变形：青蛙跳台阶，一次可以跳1级或者2级，问跳上n级台阶有几种方法。解法：http://blog.csdn.net/u011462357/article/details/79252607

斐波那契数列问题有O(logn)的解法，但不是面试官想考察的重点。

2-4-3位运算 面试题10 二进制中1的个数 Leetcode191 Number of 1 bits

位运算只分5种：

位操作	python表达
与	&
或	“
异或	^
左移	<<
右移	“>>”

可参考 https://www.jianshu.com/p/3a31065a8e58
注意！！！http://www.cnblogs.com/zhengyun_ustc/archive/2009/10/14/shifting.html
python中左移操作是无限位数的，详见上面链接。

左移运算符m《《 n表示把m左移n位。左移n位的时候，最左边的n位将被丢弃，同时在最右边补上n个0。
右移运算符m>>n表示把m右移n位。右移n位的时候，最右边的n位将被丢弃。如果数字是无符号数值，则用0填补左边n位。如果数字是一个有符号数值，则用数字的符号位填补最左边的n位。即：如果数字原先 是正数 在右移之后最左边补n个0；如果数字原先是负数 在右移之后最左边补n个1。

题目：把一个十进制数转换成二进制数，数里面1的个数
错误解法：

Q：在数学上把（二进制）整数右移一位和把整数除以2是等价的，那是否可以把右移换成除以2？
除法的效率比位移运算低的多！在实际编程中尽可能用位移运算代替乘除法。

Q：以上思路有什么bug?
0x80000000是十六进制数，转换成十进制是2147483648，转换成二进制是10000000000000000000000000000000

如果把负数0x80000000右移一位，并不是简单地把第1位的1移到第二位变成0x40000000,而是0xC0000000,对应11000000000000000000000000000000，所以如果一直右移下去最后会造成FFFFFFFF对应11111111111111111111111111111111陷入死循环。

补充知识点：
先补充一个知识点：计算机在做减法运算时，实际上内部是在做加法运算的。
右移后空出来的高位数值，有0和1两种形式，要想区分什么时候补0什么时候补1，只要掌握了用二进制数表示负数的方法就可以了。
二进制数中表示负数值时，一般会把最高位作为符号来使用，因此我们把这个最高位成为符号位。符号位为0表示正数，1表示负数。那么-1用8位二进制数怎么表示呢，很多人会认为是10000001，其实这是错的，二进制表示为11111111。计算机是用“二进制的补数”来表示负数的。补数就是用整数来表示负数，过程就是：取反+1。所谓取反，就是将各数位的0反转成1，1取反为0。大家现在就可以试试-1的8进制表示形式了。详情参见http://www.cnblogs.com/Helius/p/7142535.html

为什么使用补数后就能正确地表示负数了呢？大家可以再详细的看看上图，有一个位溢出去了，而溢出的那一位数计算机是不进行处理的。
有一个法则大家必须牢记：”将二进制数的值取反后加1的结果，和原来的值相加，结果为0”这个法则。
总之，要想结果为0，就必须通过补数来实现。当然，结果不为0的运算同样可以通过使用补数来得到正确的结果，不过，有一点需要注意，当运算结果为负数时，计算结果的值也是以补数的形式来表示的。
3-5的运算：
3:00000011
-5:11111011
00000011+11111011=11111110，最高位变成了1。这就代表结果为一个负数。那11111110表示的负数是多少呢？负负得正大家都知道，所以通过求解补数的补数，就可知道该值的绝对值。所以11111110，取反后加1后为00000010，十进制就是2。所以结果就是-2。

Q:想理解为什么左移就直接移不用考虑正负，正数明白，负数左移也不用考虑首位符号位，可以见如下例子：http://blog.csdn.net/yusliao/article/details/39152671
例如 4 <<2 就是16，二进制就是 00000100 <<00010000
-4<<2 就是-16 二进制就是 11111100 <<11110000
Leetcode191 Number of 1 bits 详解： http://blog.csdn.net/u011462357/article/details/79336685

第三章

3-1面试官谈代码质量

3-2代码的规范性

规范的代码应具备：，合理的命名
清晰的书写：在面试过程中减慢写字的速度，把每个字母清晰地写出来是很有必要
清晰的布局：对齐、括号匹配、缩进
合理的命名：写代码时候应用完整的英文单词组合命名变量和函数，以便面试官一眼能读懂代码的意图。

3-3代码的完整性

面试官会关注思考的是否周全：是否完成了基本功能，输入边界值是否得到正确的输出，对不合规范的输入是否做了合理的错误处理

3-3-1从3方面确保代码的完整性

功能测试、边界测试、负面测试（错误的例子）

3-3-3种错误的处理方式

第一种：函数用返回值告知调用者是否出错。比如很多Windows的API就是这个类型（返回值0表示成果），不直观
第二种：当发生错误时设置一个全局变量，此时我们可以在返回值中传递计算结果了。这种方法比第一种方法更加方便（直观）。缺点是调用者很容易忘记检查全局变量，因此在调用出错的时候忘记做响应的错误处理，从而留下安全隐患。
第三种：抛出异常，C#有，C没有。优点：可以为不同类型的错误定义不同类型的异常，逻辑清晰；缺点：当抛出异常时，程序的执行会打乱正常顺序，对程序的性能有很大影响。

面试的时候采用哪种错误处理方式要看面试官的要求

面试题11 数值的整数次方 Leetcode50 myPow实现乘方函数

要求实现数的乘方
面试小提示！非常重要！
由于计算机表示小数（包括float型和double型）都有误差，我们不能直接用等号（==）判断两个数是否相等，如果两个小数的差的绝对值很小，比如小于0.0000001，就可以认为它们相等
Leetcode50：http://blog.csdn.net/u011462357/article/details/79339875

面试题17 打印从1到最大的 n位数（还没写）

面试题18-1 删除链表的节点 Leetcode237 Delete Node in a Linked List

书中的C++解法涉及到一个问题，为什么要在删除一个节点后还要把该节点赋为NULL。个人认为这是一种鲁棒性的体现，参见：https://www.2cto.com/kf/201510/447386.html。
重点：delete是释放指针指向的内存，而并不是指针本身所占有的内存。
Leetcode 237. Delete Node in a Linked List(和书上的例题很像，但没给头节点，也确定不是尾节点）
Write a function to delete a node (except the tail) in a singly linked list, given only access to that node.
Supposed the linked list is 1 -> 2 -> 3 -> 4 and you are given the third node with value 3, the linked list should become 1 -> 2 -> 4 after calling your function.

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def deleteNode(self, node):
        """
        :type node: ListNode
        :rtype: void Do not return anything, modify node in-place instead.
        """
        node.val = node.next.val
        node.next = node.next.next

时间复杂度：O（1）
思路重点：

当我们想删除一个节点时，并不一定要删除该节点本身。可以先把下一个节点的内容复制出来覆盖被删除的节点的内容，然后把下一个节点删除。

因为不用知道要删除的节点的前一个节点，所以不用遍历链表获得要删除节点的前一个节点（此思路时间复杂度O(n)）。

注意：上述代码不完美，因为它基于假设：要删除的节点的确在链表中，我们需要O(n)的时间才能判断链表中是否包含某一节点。受到O(1)时间的限制，我们不得不把确保节点在链表中的责任推给了函数的调用者。面试时可以和面试官讨论这个假设，面试官会觉得我们考虑问题非常全面。（这段是书中说的）

面试题18-2 删除链表中重复的节点

面试题19 正则表达式匹配

面试题20 表示数值的字符串

面试题21 调整数组顺序使奇数位于偶数前面

3-4代码的鲁棒性

面试题22 链表中倒数第k个节点

面试题23 链表中环的入口节点

面试题24 反转链表（Leetcode206 Reverse Linked List）

详解参见我的链表专题：
http://blog.csdn.net/u011462357/article/details/79379267

面试题25 合并两个排序的链表（Leetcode21. MergeTwoSortedLists）

详解参见我的链表专题：
http://blog.csdn.net/u011462357/article/details/79379267

面试题26 树的子结构(Leetcode572.Subtree of Another Tree)

详解参见我的树专题：http://blog.csdn.net/u011462357/article/details/79389115

3-5本章小结

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项目	价格
Computer	$1600
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项目	价格	数量
Computer	1600 元	5
Phone	12 元	12
Pipe	1 元	234

定义列表

剑指OFFER目录及对应LEETCODE习题：

第一章 面试常识

第二章 面试需要的基础知识

2.3数据结构
2.3.1数组 http://mp.blog.csdn.net/postedit/79278482(同剑指面试题3）
2.3.2字符串 http://mp.blog.csdn.net/postedit/78593652（类似剑指面试题4 替换空格）
2.3.3链表(面试题5 从头到尾打印链表）
2.3.4树 （面试题6 重建二叉树）
2.3.5栈和队列（面试题7 用两个栈实现一个队列）

2.4算法和数据操作
排序和查找是面试中的重点，应随时，完整地能写出 二分查找，归并排序，快速排序的代码
栈比循环形式简单，但效率不如循环高
要能比较冒泡排序，快速排序，归并排序的优劣，空间复杂度，平均时间复杂度和最差时间复杂度
2.4.1查找和排序
查找不外乎顺序查找，二分查找，哈希表查找和二叉排序树查找

第三章 su

定义 C

定义 D

定义D内容

代码块

代码块语法遵循标准markdown代码，例如：

@requires_authorization
def somefunc(param1='', param2=0):
    '''A docstring'''
    if param1 > param2: # interesting
        print 'Greater'
    return (param2 - param1 + 1) or None
class SomeClass:
    pass
>>> message = '''interpreter
... prompt'''

脚注

生成一个脚注1.

目录

用 [TOC]来生成目录：

数学公式

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• 行内公式，数学公式为： Γ(n)=(n−1)!∀n∈N Γ ( n ) = ( n − 1 ) ! ∀ n ∈ N 。
• 块级公式：

x=−b±b2−4ac−−−−−−−√2a x = − b ± b 2 − 4 a c 2 a

更多LaTex语法请参考 这儿.

UML 图:

可以渲染序列图：

Created with Raphaël 2.1.2 张三 张三 李四 李四 嘿，小四儿, 写博客了没? 李四愣了一下，说： 忙得吐血，哪有时间写。

或者流程图：

Created with Raphaël 2.1.2 开始 我的操作 确认？ 结束 yes no

• 关于 序列图 语法，参考 这儿,
• 关于 流程图 语法，参考 这儿.

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1. 这里是 脚注 的 内容. ↩