【面试突击算法第一天】剑指offer + Leetcode Hot100

2022年6月25日亮剑计划正式启动，直到8月初，每天回顾5道算法题，我选择的题目是剑指offer和leetcodehot100，因为这些题目基本上都是面试常考题，后面在面试之前可以多看看面经，熟悉一下每个公司对应的考过的算法题就行了

剑指 Offer 03. 数组中重复的数字

• 题意：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：

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

• 思路：很容易想到的是利用一个hashset来存元素，每次遍历元素时，判断一下是否已经存在于hashset中，如果存在就返回当前元素；第二种方法就是原地交换，我们把元素放到正确的位置上去（0放到0号，1放到1号，…），如果当前位置已经有正确的元素，那么就说明重复了。
• 代码：

  class Solution {
      public int findRepeatNumber(int[] nums) {
          int i = 0;
          while (i < nums.length) {
              if (nums[i] == i) {
                  i++;
                  continue;
              }
              // 有重复的元素
              if (nums[nums[i]] == nums[i]) 
                  return nums[i];
              // 放到正确的位置上
              swap(nums, nums[i], i);
          }
          return -1;
      }
  
      private void swap(int[] nums, int i, int j) {
          int tmp = nums[i];
          nums[i] = nums[j];
          nums[j] = tmp;
      }
  }
  

剑指 Offer 04. 二维数组中的查找

• 题意：在一个 n * m 的二维数组中，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：

  [
    [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]
  ]
  输出：给定 target = 5，返回 true。
  

• 思路：技巧题，从右上角开始查找
• 代码：

  class Solution {
      public boolean findNumberIn2DArray(int[][] matrix, int target) {
          if (matrix.length == 0)
              return false;
          int m = matrix.length, n = matrix[0].length;
          int i = 0, j = n - 1;
          while (i < m && j >= 0) {
              if (matrix[i][j] > target) {// 目标小 列-1
                  j--;
              } else if (matrix[i][j] < target) {// 目标大 行+1
                  i++;
              } else {
                  return true;
              }
          }
          return false;
      }
  }
  

剑指 Offer 05. 替换空格

• 题意：请实现一个函数，把字符串 s 中的每个空格替换成"%20"。
• 示例：

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

• 思路：直接调用API.replace(" ", "%20")；也可以采用遍历字符串的方式，只是需要创建一个StringBuidler来存放元素
• 代码：

  class Solution {
      public String replaceSpace(String s) {
          StringBuilder sb = new StringBuilder();
          for (char ch : s.toCharArray()) {
              if(ch == ' '){
                  sb.append("%20");
              }else{
                  sb.append(ch);
              }
          }
          return sb.toString();
      }
  }
  

剑指 Offer 06. 从尾到头打印链表

• 题意：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：

  输入：head = [1,3,2]
  输出：[2,3,1]
  

• 思路：最开始的想法是先翻转然后再遍历，但是这样就需要遍历两次链表；其实本题是想考察一个数据结构的，那就是栈，利用它先进后出的特点可以解决这个倒序输出的问题。
• 代码：

  class Solution {
      public int[] reversePrint(ListNode head) {
          Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
          while (head != null) {
              stack.push(head.val);
              head = head.next;
          }
          int[] res = new int[stack.size()];
          for (int i = 0; i < res.length; i++) 
              res[i] = stack.pop();
          return res;
      }
  }
  

剑指 Offer 07. 重建二叉树

• 题意：输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请构建该二叉树并返回其根节点。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。
• 示例：

  Input: preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7]
  Output: [3,9,20,null,null,15,7]
  

• 思路：很明显本题是想要从 前序和中序 推出 后序遍历的结果，需要使用递归手法，最好我们在草稿纸上演练一遍这个过程
• 代码：

  /**
   * Definition for a binary tree node.
   * public class TreeNode {
   *     int val;
   *     TreeNode left;
   *     TreeNode right;
   *     TreeNode(int x) { val = x; }
   * }
   */
  class Solution {
      public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
          return dfs(preorder, 0, preorder.length - 1, inorder, 0, inorder.length - 1);
      }
      // preLeft/inLeft 前/中序遍历的左边界
      // preRight/inRight 前/中序遍历的右边界
      private TreeNode dfs(int[] preorder, int preLeft, int preRight, int[] inorder, int inLeft, int inRight) {
          if (preLeft > preRight || inLeft > inRight)
              return null;
          int rootVal = preorder[preLeft];
          int index = -1;
          for (int i = 0; i < inorder.length; i++) {
              if (inorder[i] == rootVal)
                  index = i;
          }
          // 根节点
          TreeNode root = new TreeNode(rootVal);
          // 左子树
          root.left = dfs(preorder, preLeft + 1, preLeft + (index - inLeft), inorder, inLeft, index - 1);
          // 右子树
          root.right = dfs(preorder, preLeft + (index - inLeft) + 1, preRight, inorder, index + 1, inRight);
          return root;
      }
  }