剑指Offer编程题

 1.题目:二维数组中的查找

    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。

解法:从二维数组的左下角开始比较,令 i = n - 1 , j = 0;(假设数组为a,i为要比较的行号,j为列号),当目标值与a[i][j],比较的时候,如果等于目标值则结束,如果目标值小于a[i][j],则 i--,否则 j++,注意 i 和 j 的范围限制。

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2.题目:替换空格

    请实现一个函数,将一个字符串中的空格替换成“%20”。例如,当字符串为We Are Happy.则经过替换之后的字符串为We%20Are%20Happy。

解法:本题是在一个数组上完成的替换,数组长度满足要求,首先设置两个指针,p1 ,p2 ,p1指向原先数组中的最后一个字符的位置,p2指向经过计算后,处理完成时最后一个字符的指针,然后以p1为主,先判断p1是否是空格,如果是,将“02%”(注意是倒着来)复制到p2,p2-1,p2-2对应的位置中,注意p2指针的处理,如果p1所指的字符不是空格,那就将值复制到p2所指的位置,p2--,一直这样执行,直到p1 == p2就结束。

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3.题目:从头到尾打印链表  

    输入一个链表,从尾到头打印链表每个节点的值。

    解法:遍历链表将值输入到vector里,然后利用reverse翻转vector。

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4.题目:重建二叉树

    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},则重建二叉树并返回。

法:首先需要了解前序遍历和中序遍历的特点,通过前序遍历表先找到将要构建的子树的根节点,然后在中序遍历表中找相同的节点,那么它的左边就是左子树,右边就是右子树,然后继续按照这个规律划分,递归建立就可以了。

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5.题目:两个栈实现队列

    用两个栈来实现一个队列,完成队列的Push和Pop操作。 队列中的元素为int类型。

解法:有两个栈stack1,stack2,用stack1来完成队列的push操作,用stack2来完成pop操作,当进行pop的时候,先判断stack2里是否还有元素,如果没有,先将stack1里的元素放进stack2中,然后再实现pop。

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6.题目:旋转数组的最小数字

    把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾,我们称之为数组的旋转。 输入一个非递减排序的数组的一个旋转,输出旋转数组的最小元素。 例如数组{3,4,5,1,2}为{1,2,3,4,5}的一个旋转,该数组的最小值为1。 NOTE:给出的所有元素都大于0,若数组大小为0,请返回0。

   解法:这个题要利用旋转数组的特性。旋转数组具有两个或一个有序的序列,可以用二分的方法逐步逼近最小的值,假设中间元素取mid,二分的左值是lt,右值是rt,如果mid >= lt 说明还在第一个递增序列里,那让二分的左值从mid开始,否则不处理。如果mid <= lt ,说明mid在第二个递增序列里,那么让二分的右值从mid 开始。一种特殊情况是:5        2 2 1 2 2,这种的需要在完成第一个分支的之后加上continue;(牛客网数据太水)。

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7.题目:斐波那契数列

    大家都知道斐波那契数列,现在要求输入一个整数n,请你输出斐波那契数列的第n项。(n<=39)

    解法:F( i ) = F( i - 1 ) + F( i - 2 ),其中F( i ),F(i - 1) ,F( i - 2 )可以直接用变量来代替。

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8.题目:跳台阶

    一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级。求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法。

    解法:可以用dp的思想来做:dp( i ) = dp( i - 1) + dp( i - 2) ,也就是 i 级台阶的跳法数等于 i - 1级的跳法数和 i - 2级的跳法数的和。

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   本题目的变形:一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级。但是由于该青蛙比较年幼,所以不能连续跳两个台阶,求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法。

   解法:直接上公式:dp[ i ] = dp[ i - 1] + dp[ i - 3] ,也就是从i - 1跳一步  +  从 i - 3 跳 1 步然后跳两步。 

9.题目:变态跳台阶

    一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级……它也可以跳上n级。求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法。

    解法:公式: F[ i ] = F [ i - 1] + F[ i - 2] + F[ i - 3] .....F[1],同理 F[i - 1] = F[ i - 2] .......F[1]。两式相减的F[i ] = 2F[i - 1]。进一步简化

F[ i ] = 2^(i-1)(i >= 1)。

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10.题目:矩形覆盖

    我们可以用2*1的小矩形横着或者竖着去覆盖更大的矩形。请问用n个2*1的小矩形无重叠地覆盖一个2*n的大矩形,总共有多少种方法?

   解法:公式 : dp[ i ] = dp [ i - 1] + dp[ i - 2],i - 1的加上 ,i - 2的,其中i - 2的放两个竖型的小矩形和i - 1的重复了,所以加一个i - 2。

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12.题目:数值的整数次方

    给定一个double类型的浮点数base和int类型的整数exponent。求base的exponent次方。

    解法:用C++完全可以用pow( )函数直接搞定。但是看网上许多人都是考虑了许多的情况。。。。。。。

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13.题目:调整数组顺序使得奇数位于偶数前面

    输入一个整数数组,实现一个函数来调整该数组中数字的顺序,使得所有的奇数位于数组的前半部分,所有的偶数位于位于数组的后半部分,并保证奇数和奇数,偶数和偶数之间的相对位置不变。
    解法:一种复杂度高点的方法是,利用两个指正,i 指向偶数,j 指向奇数,且 j 在 i 后面,因为题目中提到移动后相对顺序不变,所以如果 i 和 j 之间还有偶数,则让 i 和 j 之间的数统一后移一位,然后将 j 处的值赋给 i 处,继续这样做。另一个种方法是牺牲空间换时间,只要另开辟一个数组就好了。

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14.链表中倒数第k个结点

    输入一个链表,输出该链表中倒数第k个结点。

    解法:这个题比较典型,经常见到。思路就是设置两个指针,这里假设是 p_first 和 p_second,然后 p_first 先遍历,一直遍历到第 k 个结点(如果有的话),然后让 p_second指向一个节点,最后两个指针一起向后遍历,当 p_first 指向最后一个节点的时候,p_first 自然就指向倒数第 k 个结点了。

    注意:需要控制一下边界,比如,当传过来的头指针为空的时候,当 k 小于等于 0 的时候,还有链表不到 k 个结点的情况。这可以看出,当题目特别简单的时候就需要注意一些细节问题,当然,题目难实现的时候也要注意(我这是说的啥) 。。。。

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15.反转链表(好题)

    输入一个链表,反转链表后,输出链表的所有元素。

    解法:这题很好,刚开始我是加了一个函数,然后递归了一下,让后一个的指针指向前一个,竟然可以不用递归,呵呵!说一下解法,有点像swap()交换变量那样,一模拟就明白了,看代码吧。

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30.题目:连续子数组的最大和

    HZ偶尔会拿些专业问题来忽悠那些非计算机专业的同学。今天测试组开完会后,他又发话了:在古老的一维模式识别中,常常需要计算连续子向量的最大和,当向量全为正数的时候,问题很好解决。但是,如果向量中包含负数,是否应该包含某个负数,并期望旁边的正数会弥补它呢?例如:{6,-3,-2,7,-15,1,2,2},连续子向量的最大和为8(从第0个开始,到第3个为止)。你会不会被他忽悠住?(子向量的长度至少是1)。

    解法:最大连续子串和。

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35.题目:数组中的逆序对

    在数组中的两个数字,如果前面一个数字大于后面的数字,则这两个数字组成一个逆序对。输入一个数组,求出这个数组中的逆序对的总数P。并将P对1000000007取模的结果输出。 即输出P%1000000007

    解法:使用改变后的归并排序。

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36.题目:两个链表的第一个公共节点

    输入两个链表,找出它们的第一个公共结点。

    解法:比较简单,可以画一下这两个列表如果有公共结点的时候的图,会发现从他们的公共结点开始一直到最后一个结点,他们都是一样的。这样的话,我们只需要计算两个链表的长度,然后让较长的那个链表先遍历他们长度差的大小,这样两个链表的长度就一样了,就可以依次判断两个结点是否相等了。

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37.题目:数字在排序数组中出现的次数

     统计一个数字在排序数组中出现的次数。

      解法:直接用lower_bound()计算一个位置,upper_bound()计算一个位置,然后相减就可以了,复杂度O(2logn);

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40.题目:数组中只出现一次的数字

   一个整型数组里除了两个数字之外,其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。

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56.题目:删除链表中重复的节点

    在一个排序的链表中,存在重复的结点,请删除该链表中重复的结点,重复的结点不保留,返回链表头指针。 例如,链表1->2->3->3->4->4->5 处理后为 1->2->5。

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