剑指offer（1）（讲解极其详细版）

大家好，我叫小伍，今天开始正式更新“剑指Offer”系列的编程题，本系列使用的语言是java，希望我的讲解可以帮助到大家。
刷题地址：
剑指Offer在线刷题

1、数组中重复的数字

题目：找出数组中重复的数字。
在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0～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。

示例 1：
输入：[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]
输出：2 或 3 

备注：如果看不清题目或者想练习这道题的小伙伴，可以直接点击下面的地址
数组中重复的数字

**解法1：**使用hash表

class Solution {
    public int findRepeatNumber(int[] nums) {
       Set<Integer> set=new HashSet<Integer>();//定义hash表
       //set表示每次添加数字不可以重复
       int res=-1;//如果找不到重复的元素就返回-1
       for(int num:nums){
           if(!set.add(num)){//如果add失败了，那么也就找到重复的元素
           res=num;
           break;
           }
       }
       return res;
    }
}

**解法2：**先排序然后再找重复的元素

class Solution {
   public int findRepeatNumber(int[] nums) {
     //先排序，再比较
     Arrays.sort(nums);
     for(int i = 0;i<nums.length-1;i++){
        if(nums[i] == nums[i+1]){
           return nums[i];
         }
     }
     //找不到重复的元素就返回-1
     return -1;
    }
 }

**解法3：**下标与对应值相等继续不然不停交换（这种解法比较新颖，大家可以尝试着进行学习，但是我个人不太建议大家在实际的面试中尝试这种解法，因为需要冒一定的风险，如果第一次编译没有解决这个题的话，心态可能会收到影响，所以大家最好还是使用“求稳”的解法！）

class Solution {
   public int findRepeatNumber(int[] nums) {
      if(nums.length == 0){
           return -1;
      }
      for(int i = 0; i<nums.length;i++){
           if(nums[i]<0 || nums[i]>nums.length-1){
             return -1;
           }
      }
      for(int i = 0;i<nums.length;i++){
           while(nums[i] != i){
           if(nums[i] == nums[nums[i]]){
               return nums[i];
           }
           int temp = nums[i];
           nums[i] = nums[temp];
           nums[temp] = temp;
         }
      }
      return -1;
   }
 }

2、二维数组中的查找

题目：在一个 n * m 的二维数组中，每一行都按照从左到右 非递减 的顺序排序，
每一列都按照从上到下 非递减 的顺序排序。请完成一个高效的函数，
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。
示例:
现有矩阵 matrix 如下：
[
   [1,   4,  7, 11, 15],
   [2,   5,  8, 12, 19],
   [3,   6,  9, 16, 22],
   [10, 13, 14, 17, 24],
   [18, 21, 23, 26, 30]
]

给定 target = 5，返回 true。
给定 target = 20，返回 false。

限制：
0 <= n <= 1000
0 <= m <= 1000

刷题地址：
二维数组中的查找

**解法1：**我们先判断数组是否为空，（注意：既要判断二维数组也要判断一维数组），然后我们取矩阵右上角的元素作为标准，并进行比较，如果目标值大于标准则“行加一”，如果目标值小于标准则“列减一”。

class Solution {
    public boolean findNumberIn2DArray(int[][] matrix, int target) {
        //先判断数组是否为空，包括一维数组判空和二维数组判空
        if(matrix ==null||matrix.length==0||(matrix.length==1&&matrix[0].length==0)){
           return false;
        }
        int i=0,j=matrix[0].length-1;//这表示右上角的元素
        while(i<matrix.length&&j>=0){
            if(target==matrix[i][j]){
                return true;
            }else if(target>matrix[i][j]){
                i++;
            }else{
                j--;
            }
        }
        return false;
    }
}

备注：在这道题中，其实如果直接使用双重for循环也是可以解决问题，但是这样就不符合题意了，题中明确说明了“每一行都按照从左到右 非递减 的顺序排序，每一列都按照从上到下 非递减 的顺序排序”，所以如果直接使用暴力解法进行解题的话，那么面试有可能会不妙！

3、替换空格

题目：请实现一个函数，把字符串 s 中的每个空格替换成"%20"。

示例 1：
输入：s = "We are happy."
输出："We%20are%20happy."

限制：
0 <= s 的长度 <= 10000

刷题地址：
替换空格

**解法1：**直接使用jdk中的api方法。这种解法虽然可以解决这道题，但是运行的时间较长，不推荐大家使用。（但是这种解法是必须要会的！）

class Solution {
    public String replaceSpace(String s) {
        s=s.replaceAll(" ","%20");
        return s;
  }
}

**解法2：**先把字符串转换为字符数组，然后再进行替换。

class Solution {
    public String replaceSpace(String s) {
       int n=s.length();
       char[] array=new char[n*3];//因为原来的空格是一个字符
       //替换后的%20变成了3个字符，因此我们设置的长度变成了原来的三倍！
       int size=0;
       for(int i=0;i<n;i++){
           char c=s.charAt(i);
           if(c==' '){
               array[size++]='%';
               array[size++]='2';
               array[size++]='0';

           }else{
               array[size++]=c;
           }
       }
       String news=new String(array,0,size);
           return news;
    }
}

小总结：
练习编程题是一个枯燥的过程，但也是一个修炼内力的过程，没有扎实的算法功底，那么在工作中很有可能会一直成为底层的程序员（负责CRUD），这一点我深有体会。我会持续为大家更新“剑指Offer”解题系列，希望我的博客可以帮助到大家，最后祝每一个看到我博客的小伙伴都开心快乐的度过每一天。