LeetCode-剑指offer-全
1、03数组中重复的数字
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
限制：
2 <= n <= 100000
public int findRepeatNumber(int[] nums) {
Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
for (int num : nums) {
if (!set.add(num)) {
return num;
}
}
return -1;
}
public int findRepeatNumber(int[] nums){
for(int i = 0;i < nums.length;i++){
while(nums[i] != i){
if(nums[nums[i]] == nums[i]) return nums[i];
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[temp];
nums[temp] = temp;
}
}
return -1;
}
2、05替换空格
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
public String replaceSpace(String s){
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for(int i = 0;i < s.length();i++){
if(s.charAt(i) == ' '){
sb.append("%20");
}else{
sb.append(s.charAt(i));
}
}
return sb.toString();
}
public String replaceSpace(String s) 但是字符串没法修改 还是得借助其他的空间？
// 3、无重复字符的最长子串 搞错了 不是剑指的
给定一个字符串，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。
示例 1:
输入: "abcabcbb"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。
class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
Map<Character,Integer> map = new HashMap<>();
int max = 0;
int left = 0;
for(int i = 0;i < s.length();i++){
if(map.containsKey(s.charAt(i))){
left = Math.max(left,map.get(s.charAt(i)) + 1);
}
map.put(s.charAt(i),i);
max = Math.max(max,i - left + 1);
}
return max;
}
}
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
if(s == null || s.length() == 0) return 0;
int[] last = new int[128];
for(int i = 0;i < 128;i++){
last[i] = Integer.MIN_VALUE;
}
int max = 0;
int left = 0;
for(int i = 0;i < s.length();i++){
int index = s.charAt(i);
left = Math.max(left,last[index] + 1);
max = Math.max(max,i - left + 1);
last[index] = i;
}
return max;
}
3、06从头到尾打印链表
输入一个链表的头节点，从尾到头反过来返回每个节点的值（用数组返回）。
示例 1：
输入：head = [1,3,2]
输出：[2,3,1]
public int[] reversePrint(ListNode head) {
if(head == null) return new int[0];
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
while(head != null){
stack.push(head.val);
head = head.next;
}
int len = stack.size();
int[] res = new int[len];
for(int i = 0;i < len;i++){
res[i] = stack.pop();
}
return res;
}
public int[] reversePrint(ListNode head) {
ListNode temp = head;
int size = 0;
while(temp != null){
size++;
temp = temp.next;
}
int[] res = new int[size];
temp = head;
for(int i = size-1;i>=0;i--){
res[i] = temp.val;
temp = temp.next;
}
return res;
}
4、07重建二叉树
输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重建该二叉树。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，给出
前序遍历 preorder = [3,9,20,15,7]
中序遍历 inorder = [9,3,15,20,7]
返回如下的二叉树：
3
/ \
9 20
/ \
15 7
class Solution {
private int[] preorder;
private Map<Integer,Integer> dic = new HashMap<>();
public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
this.preorder = preorder;
for(int i = 0;i < inorder.length;i++) dic.put(inorder[i],i);
return recur(0,0,inorder.length - 1);
}
private TreeNode recur(int root,int left,int right){
if(left > right) return null;
TreeNode node = new TreeNode(preorder[root]);
int i = dic.get(preorder[root]);
node.left = recur(root + 1,left,i - 1);
node.right = recur(root + 1 + i - left,i + 1,right);
return node;
}
}
5、09用两个栈实现队列
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整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )
示例 1：
输入：
["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[3],[],[]]
输出：[null,null,3,-1]
class CQueue {
int size;
Stack<Integer> stack1;
Stack<Integer> stack2;
public CQueue() {
stack1 = new Stack<>();
stack2 = new Stack<>();
}
public void appendTail(int value) {
while(!stack1.isEmpty()){
stack2.push(stack1.pop());
}
stack1.push(value);
while(!stack2.isEmpty()){
stack1.push(stack2.pop());
}
size++;
}
public int deleteHead() {
if(size == 0) return -1;
size--;
return stack1.pop();
}
}
class CQueue {
LinkedList<Integer> A, B;
public CQueue() {
A = new LinkedList<Integer>();
B = new LinkedList<Integer>();
}
public void appendTail(int value) {
A.addLast(value);
}
public int deleteHead() {
if(!B.isEmpty()) return B.removeLast();
if(A.isEmpty()) return -1;
while(!A.isEmpty())
B.addLast(A.removeLast());
return B.removeLast();
}
}
6、10-1斐波那契数列
写一个函数，输入 n ，求斐波那契（Fibonacci）数列的第 n 项。斐波那契数列的定义如下：
F(0) = 0, F(1) = 1
F(N) = F(N - 1) + F(N - 2), 其中 N > 1.
斐波那契数列由 0 和 1 开始，之后的斐波那契数就是由之前的两数相加而得出。
--答案需要取模 1e9+7（1000000007），如计算初始结果为：1000000008，请返回 1。
示例 1
输入：n = 2
输出：1
/**
*标准的动态规划问题（用标准解法解析一下流程
1、先定义状态：dp[i]表示斐波那契数列的第i个数字 (输入n，输出dp[n])
2、建立状态转移方程：dp[i] = dp[i - 1] + dp[i -2] (对应已经给出的公式)
3、初始状态：已知dp[0]=0,dp[1]=1;
4、返回值：return dp[n]
这里只涉及到三个变量，因此不用数组而是只定义三个整形变量来储存三个数据
**/
public int fib(int n){
if(n == 0) return 0;
if(n == 1) return 1;
int res = 0;
int fib1 = 0,fib2 = 1;//保存两个中间值
for(int i = 2;i <= n;i++){
res = (fib1 + fib2) % 1000000007;
fib1 = fib2 % 1000000007;
fib2 = res % 1000000007;
}
return res % 1000000007;
}
//边算边取模和最后再取模结果一样
//证明： 要证（a+b）%c = （a%c+b%c）%c 即证a+b与a%c+b%c对c同余 则有c能整除(a+b-a%c-b%c) 设a=mc+p b=nc+q 则(a+b-a%c-b%c)=(m+n)c+p+q-p-q=(m+n)c 则证a+b与a%c+b%c对c同余，证毕
7、10-2青蛙跳台阶问题
一只青蛙一次可以跳上1级台阶，也可以跳上2级台阶。求该青蛙跳上一个 n 级的台阶总共有多少种跳法。
答案需要取模 1e9+7（1000000007），如计算初始结果为：1000000008，请返回 1。
示例 1：
输入：n = 2
输出：2
public int numWays(int n) {
if(n == 0) return 1;
if(n == 1) return 1;
int first = 1;
int second = 1;
int res = 0;
for(int i=2;i<=n;i++){
res = (first + second) % 1000000007;
first = second % 1000000007;
second = res % 1000000007;
}
return res;
}
8、11旋转数组种的最小数字
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。输入一个递增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。
示例 1：
输入：[3,4,5,1,2]
输出：1
class Solution {
public int minArray(int[] numbers){
int res = numbers[0];
for(int i = 1;i < numbers.length;i++){
if(numbers[i] >= numbers[i-1]) {
continue;
}else{
res = numbers[i];
break;
}
}
return res;
}
}
class Solution {
public int minArray(int[] numbers){
for(int i = 1;i < numbers.length;i++){
if(numbers[i] >= numbers[i-1]) {
continue;
}else{
return numbers[i];
}
}
return numbers[0];
}
}
public int minArray(int[] numbers){
if(numbers == null || numbers.length == 0) return -1;
int left = 0,right = numbers.length - 1;
while(left < right){
int mid = left + (right - left) / 2;
if(numbers[mid] < numbers[right]){
right = mid;
}
else if(numbers[mid] > numbers[right]){
left = mid + 1;
}
else{
right--;
}
}
return numbers[left];
}
9、12矩阵中的路径
请设计一个函数，用来判断在一个矩阵中是否存在一条包含某字符串所有字符的路径。路径可以从矩阵中的任意一格开始，每一步可以在矩阵中向左、右、上、下移动一格。如果一条路径经过了矩阵的某一格，那么该路径不能再次进入该格子。例如，在下面的3×4的矩阵中包含一条字符串“bfce”的路径（路径中的字母用加粗标出）。
[["a","b","c","e"],
["s","f","c","s"],
["a","d","e","e"]]
但矩阵中不包含字符串“abfb”的路径，因为字符串的第一个字符b占据了矩阵中的第一行第二个格子之后，路径不能再次进入这个格子。
示例 1：
输入：board = [["A","B","C","E"],["S","F","C","S"],["A","D","E","E"]], word = "ABCCED"
输出：true
class Solution {
public boolean exist(char[][] board, String word) {
for(int i=0;i<board.length;i++){
for(int j=0;j<board[0].length;j++){
if(dfs(board,word,0,i,j)){
return true;
}
}
}
return false;
}
private boolean dfs(char[][] board,String word,int u,int x,int y){
if( x >= board.length || x<0 ||
y >= board[0].length || y < 0 ||board[x][y] != word.charAt(u)){
return false;
}
if(u == word.length() -1) return true;
char temp = board[x][y];
board[x][y] = '*';
boolean res = dfs(board,word,u+1,x-1,y) || dfs(board,word,u+1,x+1,y) ||
dfs(board,word,u+1,x,y-1) || dfs(board,word,u+1,x,y+1);
board[x][y] = temp;
return res;
}
}
10、13机器人的运动范围
地上有一个m行n列的方格，从坐标 [0,0] 到坐标 [m-1,n-1] 。一个机器人从坐标 [0, 0] 的格子开始移动，它每次可以向左、右、上、下移动一格（不能移动到方格外），也不能进入行坐标和列坐标的数位之和大于k的格子。例如，当k为18时，机器人能够进入方格 [35, 37] ，因为3+5+3+7=18。但它不能进入方格 [35, 38]，因为3+5+3+8=19。
请问该机器人能够到达多少个格子？
示例 1：
输入：m = 2, n = 3, k = 1
输出：3
1 <= n,m <= 100 0 <= k <= 20
class Solution {
public int movingCount(int m, int n, int k) {
boolean[][] visited = new boolean[m][n];
return dfs(0,0,m,n,k,visited);
}
private int dfs(int i,int j,int m, int n, int k,boolean[][] visited){
if(i < 0 || i >= m || j < 0 || j >= n || (i/10 + i%10 + j/10 + j%10) > k || visited[i][j])
return 0;
visited[i][j] = true;
return dfs(i + 1, j, m, n, k, visited) + dfs(i - 1, j, m, n, k, visited) +
dfs(i, j + 1, m, n, k, visited) + dfs(i, j - 1, m, n, k, visited) + 1;
}
}
11、14-I剪绳子
给你一根长度为 n 的绳子，请把绳子剪成整数长度的 m 段（m、n都是整数，n>1并且m>1），每段绳子的长度记为 k[0],k[1]...k[m-1] 。请问 k[0]*k[1]*...*k[m-1] 可能的最大乘积是多少？例如，当绳子的长度是8时，我们把它剪成长度分别为2、3、3的三段，此时得到的最大乘积是18。
输入: 2
输出: 1
解释: 2 = 1 + 1, 1 × 1 = 1
输入: 10
输出: 36
解释: 10 = 3 + 3 + 4, 3 × 3 × 4 = 36
public int cuttingRope(int n) {
if(n<=3) return n-1;
int[] dp = new int[n+1];
dp[2] = 2; dp[3] = 3;
for(int i = 4; i <= n; i++){
dp[i] = 2 * dp[i-2] > 3 * dp[i-3] ? 2 * dp[i-2] : 3 * dp[i-3];
}
return dp[n];
}
public int cuttingRope(int n) {
int[] dp = new int[n + 1];
for (int i = 2; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j < i; j++) {
dp[i]= Math.max(dp[i], Math.max(j * (i - j), j * dp[i - j]));
}
}
return dp[n];
}
12、14-II剪绳子
给你一根长度为 n 的绳子，请把绳子剪成整数长度的 m 段（m、n都是整数，n>1并且m>1），每段绳子的长度记为 k[0],k[1]...k[m - 1] 。请问 k[0]*k[1]*...*k[m - 1] 可能的最大乘积是多少？例如，当绳子的长度是8时，我们把它剪成长度分别为2、3、3的三段，此时得到的最大乘积是18。
答案需要取模 1e9+7（1000000007），如计算初始结果为：1000000008，请返回 1。
输入: 2
输出: 1
解释: 2 = 1 + 1, 1 × 1 = 1
public int cuttingRope(int n) {
if(n < 4) return n - 1;
long res = 1;
while(n > 4){
res *= 3;
res %= 1000000007;
n -= 3;
}
return (int)(res * n % 1000000007);
}
13、14二进制中1的个数
请实现一个函数，输入一个整数，输出该数二进制表示中 1 的个数。例如，把 9 表示成二进制是 1001，有 2 位是 1。因此，如果输入 9，则该函数输出 2。
输入：00000000000000000000000000001011
输出：3
解释：输入的二进制串 00000000000000000000000000001011 中，共有三位为 '1'。
public int hammingWeight(int n) {
int count = 0;
while(n != 0){
count += (n & 1);
n >>>= 1;
}
return count;
}
14、16数值的整数次方
实现函数double Power(double base, int exponent)，求base的exponent次方。不得使用库函数，同时不需要考虑大数问题。
输入: 2.00000, 10
输出: 1024.00000
示例 2:
输入: 2.10000, 3
输出: 9.26100
示例 3:
输入: 2.00000, -2
输出: 0.25000
解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25
、
public double myPow(double x, int n) {
if(x == 0) return 0;
long b = n;
double res = 1.0;
if(b < 0){
b = -b;
x = 1 / x;
}
while(b > 0){
if((b & 1) == 1) res *= x;
x *= x;
b >>= 1;
}
return res;
}
15、17打印从一到最大的n位数
输入数字 n，按顺序打印出从 1 到最大的 n 位十进制数。比如输入 3，则打印出 1、2、3 一直到最大的 3 位数 999。
输入: n = 1
输出: [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
public int[] printNumbers(int n) {
int[] res = new int[(int)Math.pow(10,n) - 1];
for(int i = 0;i < Math.pow(10,n) - 1;i++){
res[i] = i + 1;
}
return res;
}
16、18删除链表的节点
给定单向链表的头指针和一个要删除的节点的值，定义一个函数删除该节点。
返回删除后的链表的头节点。
输入: head = [4,5,1,9], val = 5
输出: [4,1,9]
解释: 给定你链表中值为 5 的第二个节点，那么在调用了你的函数之后，该链表应变为 4 -> 1 -> 9.
public ListNode deleteNode(ListNode head, int val) {
if(head == null) return null;
if(head.val == val) return head.next;
ListNode pre = head;
ListNode cur = head.next;
while(cur != null && cur.val != val){
pre = pre.next;
cur = cur.next;
}
if(cur != null){
pre.next = cur.next;
}
return head;
}
17、19正则表达式匹配
请实现一个函数用来匹配包含'. '和'*'的正则表达式。模式中的字符'.'表示任意一个字符，而'*'表示它前面的字符可以出现任意次（含0次）。在本题中，匹配是指字符串的所有字符匹配整个模式。例如，字符串"aaa"与模式"a.a"和"ab*ac*a"匹配，但与"aa.a"和"ab*a"均不匹配。
输入:
s = "aa"
p = "a"
输出: false
解释: "a" 无法匹配 "aa" 整个字符串。
public boolean isMatch(String s, String p) {
if (s == null || p == null)
return false;
int m = s.length();
int n = p.length();
boolean[][] dp = new boolean[m + 1][n + 1];
dp[0][0] = true;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (p.charAt(i) == '*' && dp[0][i - 1]) {
dp[0][i + 1] = true;
}
}
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (p.charAt(j) == s.charAt(i) || p.charAt(j) == '.') {
dp[i + 1][j + 1] = dp[i][j];
} else if (p.charAt(j) == '*') {
if (p.charAt(j - 1) == s.charAt(i) || p.charAt(j - 1) == '.') {
dp[i + 1][j + 1] = dp[i][j + 1];
}
dp[i + 1][j + 1] |= dp[i + 1][j - 1];
}
}
}
return dp[m][n];
}
public boolean isMatch(String s, String p) {
int n = s.length();
int m = p.length();
boolean[][] f = new boolean[n + 1][m + 1];
for(int i = 0;i <= n;i++){
for(int j = 0;j <= m;j++){
if(j == 0){
f[i][j] = (i == 0);
}else{
if(p.charAt(j-1
