面试笔试

最近需要找工作了，特将遇到的面试笔试题总结在这里，后续会陆续添加。。希望对大家也有帮助

1：不能被继承只能被实例化3次

分析：不能被继承，只需要将该类的构造函设置为私有的就可以了，那么如何得到它呢，只能通过静态函数得到了(不能创建对象，自然不能用对象调用该函数)。。当然如果用指针，必须得有析构，析构函数当然可以不为私有(但是为了对称，一般写成私有)。。。(为了防止赋值和复制，复制构造函数及赋值操作符都要为私有)。此外代码中也可以用引用类型。

代码：

#include<iostream> 
using namespace std; 
class Singleton {
	public:
		static int count;  
		static Singleton* GetInstance() { 
			if(count>0){    
				count--;    
				return new Singleton();   
			}else{    
				return NULL;   
			}  
		}  
		static void DeleteInstance(Singleton *PInstance){   
			if(PInstance!=NULL){    
				delete PInstance;    
				PInstance=NULL;   
			}else{    
				cout<<"is NULL"<<endl;   
			}  
		}  
		static void Getcount(int n){   
			count=n;  
		} 
	private:  
		Singleton()  
		{   
			cout<<"Singleton is constructed"<<endl;  
		}  
		~Singleton()  
		{   
			cout<<"Singleton is deconstructed"<<endl;  
		} 
};  
int Singleton::count=0; 
int main() {  
	Singleton::Getcount(3);  
	Singleton *p1=Singleton::GetInstance();     
	Singleton *p2=Singleton::GetInstance();  
	Singleton *p3=Singleton::GetInstance();  
	Singleton *p4=Singleton::GetInstance();  
	if(p3==NULL) 
	{   
		cout<<"p3 NULL"<<endl;  
	}  
	else{   
		cout<<"p3 not NULL"<<endl;  
	}  
	if(p4==NULL)  
	{   
		cout<<"p4 NULL"<<endl;  
	}  
	else  
	{   
		cout<<"p4 not NULL"<<endl;  
	}  
	Singleton::DeleteInstance(p1);  
	Singleton::DeleteInstance(p2);  
	Singleton::DeleteInstance(p3);  
	Singleton::DeleteInstance(p4);  
	return 0; 
}

2： 以下代码调用了几次构照函数和析构函数

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

class Test
{
public:
	Test()
	{
		cout<<"Test 被构建！"<<endl;
	}
	~Test()
	{
		cout<<"Test 被析构！"<<endl;
	}

};

int main(int argc,char *argv[])
{
	
	vector<Test> (*vec)=new vector<Test>();
	Test a1,a2;

	vec->push_back(a1);

	vec->push_back(a2);


	delete vec;
	return 0;
}

分析：
答案是调用了两次构造函数，却调用了5次析构函数，

如果将最后delete vec;去掉 则只调用3次析构函数。为什么会调用了5次构造函数呢，原因是vector容器的自增长，当将a1 push到容器中时，会复制a1，调用复制构造函数，此时当push a2的时候，容器预分配的容量(capacity)为1，因此需要重新找一块更大的内存空间来存放两个元素，并且将第一个元素复制过来，再撤销第一个元素，依次会调用依次复制构造函数，并且立刻析构，再调用复制构造函数a2.如下：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

class Test
{
public:
	Test()
	{
		cout<<"Test 被构建！"<<endl;
	}
	Test(const Test &a){
		*this = a;
		cout << "复制构照函数被调用！" << endl;
	}
	~Test()
	{
		cout<<"Test 被析构！"<<endl;
	}

};

int main(int argc,char *argv[])
{
	
	vector<Test> (*vec)=new vector<Test>();
	Test a1,a2;

	vec->push_back(a1);

	vec->push_back(a2);


	delete vec;
	return 0;
}

第一次复制构照函数被调用，是push a1发生复制，第二次复制构照函数被调用和析构是重新分配内存是复制a1并撤销原有的a1，第三次复制构照函数被调用是push a2.

vector是在内存中连续存储，中的函数reserve()用来设置容器预分配容量的大小，resize()是设置容器实际的大小，size()是返回容器实际大小，capacity()是得到容器预分配容器大小。当前实际容器大小为n，也等于预分配的大小时，当调用push_back()会将容器预分配的容量变成n+n/2，此时会复制n个元素，并加上push新的元素，共有n+1个实际元素。

3：函数调用过程与函数返回值过程

函数返回过程：函数返回值如果是函数中普通的变量---假设为类类型，那么普通变量的范围只能在函数内部，因此此时会产生一个全局的临时变量(如果是类类型则调用复制构造函数并析构该局部普通变量)，，然后会调用赋值操作符将临时的全局变量赋值我们的变量，并且赋值操作符调用后会析构临时的全局变量。。

函数调用过程：将函数的下一个地址入栈，并将函数形参从右到左依次入栈，(不会产生临时全局构造函数),,,函数返回过程会逆序出栈。。

代码：

#include<iostream>
using namespace std;
template <class T>
class Test
{
public:
	Test(T _t){t=_t;}
	Test(){}
	~Test(){cout<<"_析构函数调用了！"<<endl;}
	Test(const Test<T>& _test){ 
		cout << "复制构照函数被调用！" << endl;
		t=_test.t;
	}
	Test& operator=(const Test<T>& _test)
	{
	   cout<<"赋值操作符函数被调用！"<<endl;
	   t=_test.t;
	   return *this;
	}
	// 友元需要重写模板type
	template<class Type> friend Test<Type> operator+(const Test<Type>&,const Test<Type>&);

	void print(Test<T> test);
	T t;
};

template <class T>
Test<T> operator+(const Test<T>&obj1,const Test<T> &obj2)
{
	Test<T> obj;
	obj.t=obj1.t+obj2.t;
	return obj;   // 会产生一个临时的全局变量temp，会调用复制构造函数将obj赋给temp，然后析构obj，————函数返回过程---产生全局临时变量
}

template <class T>
void Test<T>::print(Test<T> test){    
	cout << test.t << endl;
}

int main(int argc,char** argv)
{
	Test<int> test_1(2);
    Test<int> test_2(3);
	Test<int> test_3;
	test_3 = test_1+test_2;   // 然后将全局变量temp赋值给test_3 赋值操作符结束 临时变量temp被析构 ——函数返回过程 
	test_3.print(test_2);   // 模拟函数调用过程，将函数的下一个地址入栈，并将display的形参从右到左依次入栈，(直接将test_2复制，不会产生临时全局构造函数)
	char c;
    cin>>c;
	return 0;
}

结果：

第一次调用复制构照函数是由于operator+中返回obj时会产生一个全局的临时变量，调用复制构照函数，并将局部变量obj析构掉，然后调用赋值操作符将全局临时变量赋值给给test_3,并析构掉全局临时变量( 第二次析构函数调用)，然后print实参传形参调用复制构照函数。。

注意当一个类还没有定义完全时，不能使用该类类型定义该类的成员，但可以用指针或其引用，，也可以声明(而不是定义)使用该类型作为形参类型或者返回类型的函数。如例子中的print函数

此外注意的是友元函数，可以将非成员函数，类及成员函数声明为友元，当将非成员函数和类声明为友元时，我们无需提前声明，友元会将该非成员函数及类引入到外围作用域，，而将成员函数设为友元，则需要事先定义包含该友元函数的类A，然后定义所需要的类B，最终定义类A中被当做友元的成员函数。

4(阿里面试题)：约瑟夫问题

n个人(编号为0,1,...,n-1)围成一个圈子，从0号开始依次报数，每数到第m个人，这个人就得自杀，之后从下个人开始继续报数，直到所有人都死亡为止。问最后一个死的人的编号(其实看到别人都死了之后最后剩下的人可以选择不自杀……)。

分析：这是典型的约瑟夫问题，可以用单循环链表来进行求解，但此时时间复杂度过高，会达到O(n*m)的时间复杂度——这是我在面试的时候所说的方法。这里我们给出一种时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)的解法——这里是我主要想讲解的方法。当然也有两种O(lgn)的解法，但是这两种解法我还没有看，参看http://maskray.me/blog/2013-08-27-josephus-problem-two-log-n-solutions

为了讨论方便，先把问题稍微改变一下，并不影响原意：

问题描述：n个人（编号0~(n-1）），从0开始报数，报到（m-1）的退出，剩下的人继续从0开始报数。求胜利者的编号。

我们知道第一个人（编号一定是（m-1） mod n)出列之后，剩下的n-1个人组成了一个新的约瑟夫环（以编号为k=m mod n的人开始）：

k k+1 k+2 ... n-2,n-1,0,1,2,... k-2

并且从k开始报0。

我们把他们的编号做一下转换：

k --> 0

k+1 --> 1

k+2 --> 2

...

...

k-2 --> n-2

变换后就完完全全成为了（n-1）个人报数的子问题，假如我们知道这个子问题的解：例如x是最终的胜利者，那么根据上面这个表把这个x变回去不刚好就是n个人情况的解吗？！！变回去的公式很简单，相信大家都可以推出来：x'=(x+k) mod n

如何知道（n-1）个人报数的问题的解？对，只要知道（n-2）个人的解就行了。（n-2）个人的解呢？当然是先求（n-3）的情况 ---- 这显然就是一个倒推问题！好了，思路出来了，下面写递推公式：

令f表示i个人玩游戏报m退出最后胜利者的编号，最后的结果自然是f[n]

递推公式

f[1]=0;

f=(f+m) mod i; (i>1）

有了这个公式，我们要做的就是从1-n顺序算出f的数值，最后结果是f[n]。因为实际生活中编号总是从1开始，我们输出f[n]+1

由于是逐级递推，不需要保存每个f，程序也是异常简单：

#include <iostream>
using namespace std;
const int m = 3;
int main()
{
    int n, f = 0;
    cin >> n;
    for (int i = 1; i <= n; i++) f = (f + m) % i;
    cout << f + 1 << endl;
	return 0;
}

参考：http://baike.baidu.com/view/213217.htm

5.1(阿里面试题)：请在一个小时内实现atoi的c函数

以下是我的代码：当时处理溢出的时候用了long long，但是MAXINT+1,没有转换成long long

#define MAXINT (int)0x7fffffff
int strToInt(const string &str){
	if(str == "")return 0;
	int i = 0;
	bool isMinus = false;
	if(str[i]=='+' || str[i] == '-'){
		if(str[i] == '-')
			isMinus = true;
		i++;
	}
	long long int result = 0;
	for(; i < str.size(); i++)
	{
		if(str[i] < '0' || str[i] > '9') return 0;
		result = result * 10 + str[i] - '0';
		if(result > (long long)(MAXINT)+1)
			return 0;
	}
	result = isMinus ? -result : result;
	
	return result == (long long)(MAXINT)+1 ? 0 : result;

}

或者更直接的，因为unsigned int的范围为0~0xffffffff = 4294967295，而int的范围为-2147483648(0x80000000)~2147483647(0x7fffffff)  所以我们可以直接将result 先设置为unsigned int,  这样就不会超过0x7fffffff了。MAX+1也不需要进行转换了。代码如下：

#define MAX (unsigned int)0x7fffffff

int strToInt2(const string &str){
	if(str == "")return 0;
	int i = 0;
	bool isMinus = false;
	if(str[i]=='+' || str[i] == '-'){
		if(str[i] == '-')
			isMinus = true;
		i++;
	}
	unsigned int result = 0;
	for(; i < str.size(); i++)
	{
		if(str[i] < '0' || str[i] > '9') return 0;
		result = result * 10 + str[i] - '0';
		if(result > MAX+1)
			return 0;
	}
	result = isMinus ? -result : result;
	
	return result == MAX+1 ? 0 : result;

}

5.2 实现strcpy函数(注意:strcpy基于dst已经有足够的空间容纳src了，否则会出现运行上的错误)

代码如下：要考虑从后往前还是从前往后进行copy

// strcpy函数中源代码调用的是memcpy(dst, src, count) 其中count = strlen(src)+1  === strncpy
//  其中strcpy基于dst已有足够空间容纳src的长度，否则运行出错
//其实现等同于下面的代码  其中已经确保dst有足够空间容纳src了
char *my_mecpy(const char *src, char *dst){      // 最好用void* 然后再在代码中强制将void*转换成char*
	if(NULL == dst || NULL == src) return dst;

	int len = strlen(src)+1;     // 注意strcpy拷贝的空间包括\0 字符所以长度为strlen(str)+1
	char *ret = dst;
	if(src + len <= dst || dst <= src){   // 这两种情况从前往后进行copy
		while(len--){
			*dst++ = *src++;
		}
	}
	else{                         // 反之从后往前进行copy
		dst = dst + len - 1;
		src = dst + len - 1;
		while(len--){
			*dst-- = *src--;
		}
	}
	return ret;
}

注意memcpy不考虑复制的重叠部分，memmove才考虑重叠部分，所以上面的是memmove

参考文献：1：http://blog.csdn.net/xinpo66/article/details/8551788

2：http://blog.csdn.net/gpengtao/article/details/7464061/

6:

int *myIntArray()
{
    int buffer[6] = {0};
    for (int i = 1; i <= sizeof(buffer); i++)
    {
        buffer[i-1] = i;
    }
    return buffer;
}


int *myInt()
{
	int i = 10;
    int *buffer = &i;
    return buffer;
}

以上两段函数调用的时候，会返回什么样的结果？

cout << myIntArray()[0] << endl;

cout << * myInt() << endl;

其中myIntArray()没有使用new或者malloc分配内存，所有buffer数组的内存区域在栈区随着char*myIntArray()的结束，栈区内存释放，字符数组也就不存在了，所以会产生也指针，输出结果未知. 而myInt会返回正常结果10(为什么？？按常理int i的值也被释放了啊，为什么还能返回正确值。 可能是编译器的原因，，如果是类类型 则也会出现野指针)

class SolutionTest{
public:
	SolutionTest():x(10){
		cout << "构照函数被调用" << endl;}
	SolutionTest(const SolutionTest &st){
		this->x = st.x;
		cout << "赋值构照函数被调用" << endl;
	}
	SolutionTest& operator=(const SolutionTest& st){
		this->x = st.x;
		cout << "赋值操作符被调用" << endl;
		return *this;
	}
	~SolutionTest(){
		cout << "析构函数被调用" << endl;
	}
	int x;


};


SolutionTest* getPtr(){
	SolutionTest st;
	SolutionTest *pst = &st;
	return pst;
}

此时调用SolutionTest *st = getPtr(); cout << st->x << endl; 也会是野指针

7(360研发)在写一个函数，根据两文件的绝对路径算出相对路径。如 a="/qihoo/app/a/b/c/d/new.c",b="/qihoo/app/1/2/test.c'，那么b相对于a的相对路径是"../../../../1/2/test.c"

分析：相对路径就是从a的文件开始，../表示到a文件的上一层，所以相对路径为a和b字符串不相同的字符开始a后面/个数就有多少个../作为b的前缀。而后半部分为b开始不相同字符所对应的上一个/开始到字符串b的结尾。。

代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void getRelativeString(const string &a, const string &b){
	int i = 0, j = 0;
	while(i < a.size() && j < b.size()){     // 不相同的字符位置
		if(a[i] == b[j]){
			i++;
			j++;
		}else break;
	}
	// 计算a在不同点后面有多少个/  
	int remain_a = 0;
	while( (i = a.find_first_of('/', i)) != string::npos){  // 找到a后面还有多少'/' 结果即为a有多少个/ 那么b的前缀就有多少个../  即为pre_str
		remain_a ++;
		i++;
	}
	string pre_str = "";
	for(int k = 0; k < remain_a; k++){
		pre_str += "../";
	}

	// 计算b的后半部分
	//cout << remain_a << endl;
	while(j < b.size() && b[j] != '/')j++;       // 找到b不相同的地方到上一个/的单词  结果就为pre_str 加上从该单词开始的b后面的字符串。
	string str = b.substr(0, j);
	str = b.substr(str.find_last_of('/')+1);

	// 得到结果
	str = pre_str + str;
	cout << str << endl;

}

int main(){
	string a = "/qihoo/app/a/b/c/d/new.c";
	string b = "/qihoo/app/1/2/test.c";
	getRelativeString(a, b);
	return 0;
}

8:已知rand7()可以产生1~7的7个数(均匀概率),利用rand7() 产 生 rand10() 1~10(均匀概率)。(腾讯笔试题)

分析：刚开始我是用(int)rand7()/7.0*10,但是后来发现不对，这样生成到1-10不是均匀概率。可以这样7*(rand7()-1)+rand7()这样会均匀的生成1-49之间数的均匀概率，这里减1的目的就是为了能产生1-7的数字，此时我们让1-40之间的数值模10且加1就能均匀的生成1-10之间的数字了(1-10,11-20.21-30,31-40),而对于大于40以上的数字它重新生成

代码：

int rand10()
{
    int n=49;
    while(n>40){
        n=7*(rand7()-1)+rand7();
    }
    return n%10+1;
}

变形： 给定能随机生成整数 1 到 5 的函数,写出能随机生成整数 1 到 7 的函数。
同理：如下代码，这样21以下的元素对7取模再加1就能生成1-7之间的数字了。

int rand7()
{
    int n=25;
    while(n>21){
        n=5*(rand5()-1)+rand5();
    }
    return (n%7)+1;
}

9：找最长重复字串

分析：以下代码时间复杂度为O(N^3)

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main(){
	string s;
	cin >> s;

	int len = 0;
	for(int i = 0; i < s.size(); i++){    // 字串位置
		for(int j = s.size()-i; j >= i; j--){   // 字串长度
			string str = s.substr(i, j);
			int front = s.find(str);      // 在s中从前往后找字串
			int back = s.rfind(str);      // 在s中从后往前找字串
			if(front != back && j > len){
				len = j;
			}
		}
	}
	cout << len << endl;
	return 0;
	
}

10：（美团模拟笔试题）求出一个给定的字符串如str = “   I   love you   ”;返回“I love you”;去掉首尾空格字符，字符串中间出现多个空格字符时，只保留1个。

代码:

char *eraseEmptySpace(char *str){
	char *result = new char[256];   // 不知道大小是不是要固定。
	int i = 0, t = 0;
	while(str[i] != '\0'){
		if(str[i] != ' ' || str[i+1] != ' '){   // 当前为空不为空或者当前不为空下一个为空 则加入  // 否则++
			result[t++]= str[i];
		}
		i++;    
	}
	result[t]='\0';        //
	if(result[0] == ' ')result = result+1;
	return result;
}

int main(){
	char *str = "    I   love   you    ";
	char *result = eraseEmptySpace(str);
	cout << result << endl;

	return 0;
}

11：N二维坐标系中的点对中求最近点对的距离

分析：/*采用分治法，最主要的是计算一个点在S1中，一个点在S2中的最近距离，方法是我们先得到S1和S2内部最小的最近距离dis，然后在
以mid为中心的dis距离内的点放入新数组T中，然后对T按照Y坐标轴排序，我们知道要想满足条件须要当前点最多与其后面的7个点比较就可以了
*/

代码：closePair.h

#define N 1000    // 最大节点数
#define maxInt 0x7fffffff
struct Point{
	int x;
	int y;
};

closePair.cpp

Point V[N], T[N];


inline bool sortByX(const Point &p1, const Point &p2){
	return p1.x < p2.x;
}


inline bool sortByY(const Point &p1, const Point &p2){
	return p1.y < p2.y;
}


double calc_dist(const Point &p1, const Point &p2){
	return sqrt((p1.x-p2.x)*(p1.x-p2.x) + (p1.y-p2.y)*(p1.y-p2.y)+0.0);
}


// 二分 递归的求解s到t之间的
double merge(int s, int t){
	if(s >= t) return maxInt;
	double dis = maxInt;
	int mid = (s+t)>>1;
	dis = min(dis, min(merge(s, mid), merge(mid+1,t)));  // 计算两边的最近点对距离

	//将两边距离中心在dis距离以内的点作为候选并按照Y坐标进行排序
	int len = 0;
	for(int i = s; i <= t; i++){
		if(V[i].x >= V[mid].x - dis && V[i].x <= V[mid].x+dis){
			T[len++] = V[i];
		}
	}
	sort(T, T+len, sortByY);
	for(int i = 0; i < len; i++){  // 当前这个点按y轴排序好的最多8个点(dis*(2*dis)领域内)
		for(int j = i+1; j < min(i+7, len) && T[j].y - T[i].y <= dis; j++){
			dis = min(dis, calc_dist(T[i], T[j]));
		}
	}
	return dis;

}

// 主函数

double closestPair(){
	int n;
	cin >> n;
	for(int i = 0; i < n; i++)
		cin >> V[i].x >> V[i].y;
	sort(V, V+n, sortByX);    // 按x轴进行排序

	return merge(0, n-1);     // 归并

}

参考文献：1：编程之美

2：http://noalgo.info/793.html

12：随机洗牌算法

思路：关键是从后往前进行遍历 这样某张牌被选中放在任何一个位置的概率都是1/n

/*
随机的洗牌算法:从后往前进行更新某张排被选中放在第i个位置的概率为1/n
*/

int arr[101];
int n;

void start(){
	for(int i = 0; i < n; i++)
		arr[i] = i;
	for(int i = n-1; i >= 0; i--){   // 这里采用逆序遍历
		int index = rand()%(i+1);
		swap(arr[index], arr[i]);
	}
}

参考文献：

1：http://sumnous.github.io/blog/2014/05/13/random-pick-function/  随机数生成函数面试题

2：等概率随机排列数组 http://www.gocalf.com/blog/shuffle-algo.html


13: 实现stack，并由操作push，pop，top，getMin即取最小值

分析：此题用链表，关键是在head上进行操作，取最小值最佳情况也能达到O(1)时间内完成

myStack.h

#ifndef MYSTACK_H
#define MYSTACK_H

struct Node{
	Node *next;
	int value;
	Node(int v):value(v), next(NULL){}
};


class myStack{
public:
	myStack():head(NULL){}
	void push(int v);
	void pop();
	int top();
	int getMin();
private:
	Node *head;
};


#endif

myStack.cpp

/*
实现栈，并模拟取出栈中的最小值;; 我们用链表来实现，head作为栈的头部
*/

void myStack::push(int v){
	Node *p =  new Node(v);
	if(head == NULL) head = p;
	else{
		p->next = head;
		head = p;
	}
}

// O(1)时间内删除 
void myStack::pop(){
	if(head == NULL) return;
	Node *p = head;
	head = head->next;
	delete p;
}

//  也是O(1)
int myStack::top(){
	if(head == NULL) return 0;
	return head->value;
}

// 另外一种思路是在myStack中保存一个最小值，在push的时候动态更新它，
// 此时取得最小值就是O(1)了，但是删除的时候就需要重新遍历stack更新最小值(O(N)) 但是很多情况下取的最小值就是O(1)了

int myStack::getMin(){
	if(head == NULL) return -1;
	Node *p = head;
	int result = head->value;
	while(p != NULL){
		result = min(result, p->value);
		p = p->next;
	}
	return result;

}

14: 已知n是个正整数，输出1/n的小数点后k位数字，如n = 5， k=3，则输出为200,； 如n=10， k=3，则输出010

分析：此题我用的思路直接得到1/n 为double类型，但是面试官说这个有可能精度不够，其实这是一个模拟人工算1/n的过程

代码1：

// 取出1/n 小数点后面k位数字  给定的n是个正整数

void getKMod(int n, int k){
	double t = 1/(n+0.0);    // 浮点型可能不够准确
	int tmp = 0;
	while(k--){
		tmp = t*10;
		cout << tmp;
		t = t*10 - tmp;
	}
	cout << endl;
}

模拟人工算的工程：

void getKMod2(int n, int k){    // 最为准确的解法，模仿1/n的过程
	int t = 10;
	while(k--){
		cout << t/n;
		t = (t%n)*10;
	}
	cout << endl;
}

15：fibonacci数列变形，每步只能走一个台阶或者两个台阶，其中第5,8,13台阶不能走，问走到第20的台阶方法数有多少种
方法一：迭代 f(n)= f(n-1)+f(n-2) 这样当n = 5, 8, 13的时候f(5)=f(8)=f(13)=0
方法二：分别对1~4; 6~7;9~12;14~20计算fibonacci数列，然后进行相乘即可为3*1*3*13 = 117

16：有A和B两个数组，如果A中有100个硬币，30个向上，现在有两种操作，一：直接将A中硬币移到B中，二：移到B中进行翻转，问什么样的操作才能是A与B中的硬币朝上数目相等
    假设从A中选择x个元素，有y个向上，此时将x移动到B中并翻转，此时30-y = x-y 导出x=30  因此只需要将30个硬币全部翻转移到B数组中即可