剑指offer（一）
1.二维数组中的查找
在一个二维数组中（每个一维数组的长度相同），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。
思路：这题有比较多的解法，第一种最容易的当然是暴力破解法，复杂度为n^2，这显然不是题目理想的解法。第二种，因为每一行都是递增的，所以我们可以在每一行上使用二分查找，时间复杂度为mlogn。第三种，如果从左上角开始，向右或者向下都是递增，无法判断，所以换个思路，从左下角开始，这样向右就是递增，向上就是递减。
解法1：使用二分法
public class Solution {
public boolean Find(int target, int [][] array) {
for(int i = 0; i < array.length; i++) {
int start = 0;
int end = array[i].length - 1;
while(start <= end) {
int m = (start + end) / 2;
if(target == array[i][m]) {
return true;
} else if(target < array[i][m]) {
end = m - 1;
} else {
start = m + 1;
}
}
}
return false;
}
}解法2：从左下角开始
public class Solution {
// 如果从左上角开始，向右或者向下都是递增，无法判断，所以换个思路，从左下角开始，这样向右就是递增，向上就是递减
public boolean Find(int target, int [][] array) {
int j = 0;
int i = array.length - 1;
while(j < array[0].length && i >= 0) {
if(target == array[i][j]) {
return true;
} else if(target < array[i][j]) {
i--;
} else {
j++;
}
}
return false;
}
}2.替换空格
请实现一个函数，将一个字符串中的每个空格替换成“%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1：使用现有的replace方法
public class Solution {
public String replaceSpace(StringBuffer str) {
return str.toString().replace(" ", "%20");
}
}解法2：不使用replace方法，从前往后遍历字符串，遇到空格则进行替换
public class Solution {
public String replaceSpace(StringBuffer str) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for(int i = 0; i < str.length(); i++) {
if(str.charAt(i) == ' ') {
sb.append("%20");
} else {
sb.append(str.charAt(i));
}
}
return sb.toString();
}
}3.从尾到头打印链表
输入一个链表，按链表值从尾到头的顺序返回一个ArrayList。
思路：我的想法就是使用两个ArrayList，第一个先存放遍历一遍链表的结果，然后把第一个ArrayList逆着赋值给第二个ArrayList。因为这里题目给了import，所以我觉得应该是不能自己添加import，只能使用ArrayList。
/**
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next = null;
*
* ListNode(int val) {
* this.val = val;
* }
* }
*
*/
import java.util.ArrayList;
public class Solution {
public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {
ArrayList<Integer> result = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> temp = new ArrayList<>();
while(listNode != null) {
temp.add(listNode.val);
listNode = listNode.next;
}
for(int i = temp.size() - 1; i >= 0; i--) {
result.add(temp.get(i));
}
return result;
}
}4.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。
思路：知道前中遍历，可以确定一棵树，知道中后遍历，也可以确定一棵树，但知道前后遍历，则不能确定一棵树。
这里我们通过前序遍历，可以知道前序遍历的第一个元素就是树的根节点，通过中序遍历，找到根节点，则可以知道树的左右子树，然后依次递归查找左右子树即可。
/**
* Definition for binary tree
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode(int x) { val = x; }
* }
*/
public class Solution {
public TreeNode reConstructBinaryTree(int [] pre,int [] in) {
TreeNode root = getReConstructBinaryTree(pre, 0, pre.length - 1, in, 0, in.length - 1);
return root;
}
private static TreeNode getReConstructBinaryTree(int[] pre, int preStart, int preEnd, int[] in, int inStart, int inEnd) {
if(preStart > preEnd || inStart > inEnd) {
return null;
}
// 先序遍历的第一个节点就是根节点
TreeNode root = new TreeNode(pre[preStart]);
for(int i = inStart; i <= inEnd; i++) {
// 相等的时候，就知道左右子树分别是哪些节点了
if(in[i] == pre[preStart]) {
// 左子树
root.left = getReConstructBinaryTree(pre, preStart + 1, preStart + i - inStart, in, inStart, i - 1);
root.right = getReConstructBinaryTree(pre, i - inStart + preStart + 1, preEnd, in, i + 1, inEnd);
break;
}
}
return root;
}
}5.用两个栈实现队列
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。
思路：用一个栈（stack1）作为入队列，直接放入数据。另一个栈（stack2）作为出队列，出队列分为两种情况：如果stack2为空，则先把stack1的所有数据放入stack2，然后弹出stack2的栈顶元素。如果stack2不为空，则直接弹出栈顶元素。
import java.util.Stack;
public class Solution {
Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();
Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();
// 用stack1作为入队列，直接放入
// 出队列时分为以下两种情况
public void push(int node) {
stack1.push(node);
}
public int pop() {
// 1.如果stack2为空，则把stack1的数据全部放入stack2，在弹出
if(stack2.empty()) {
while(!stack1.empty()) {
stack2.push(stack1.pop());
}
}
// 2.不为空则直接弹出
return stack2.pop();
}
}扩展
用两个队列实现一个栈
思路：假设有两个队列queue1，queue2，queue1提供压栈功能，queue2提供出栈功能。压栈时直接把数据压入queue1，出栈时分为两种情况：如果queue1只有一个元素，则直接输出该元素。如果queue1不止一个元素，则把queue1的除了最后那个元素，全部放入queue2，然后输出queue1剩下的那个元素，再把queue2的所有元素入queue1。
import java.util.Queue;
import java.util.ArrayDeque;
public class Solution {
Queue<Integer> queue1= new ArrayDeque<Integer>();
Queue<Integer> queue2= new ArrayDeque<Integer>();
public void push(int node) {
queue1.offer(node);
}
public int pop() {
if(queue1.size() <= 1) {
return queue1.poll();
} else {
while(queue1.size() > 1) {
queue2.add(queue1.poll());
}
}
while(queue2.size() > 0) {
queue1.add(queue2.poll());
}
return queue1.poll();
}
}6.旋转数组最小的数字
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。
import java.util.ArrayList;
public class Solution {
public int minNumberInRotateArray(int [] array) {
if(array.length == 0) {
return 0;
}
int result = 0;
for(int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
if(array[i] > array[i + 1]) {
result = array[i + 1];
break;
}
}
return result;
}
}貌似我这样写不对，但的确ac了。题目说非减排序的数组，但也没说递增，所以我这样的解法是不对的。
7.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（从0开始，第0项为0）。
n<=39
0,1,1,2,3,5…….
思路：记得看清题目，从0开始，第0项为0。
public class Solution {
public int Fibonacci(int n) {
if(n == 0) {
return 0;
}
int f0 = 1;
int f1 = 1;
int result = 1;
for(int i = 2; i < n; i++) {
result = f0 + f1;
f0 = f1;
f1 = result;
}
return result;
}
}8.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（先后次序不同算不同的结果）。
思路：这题你多写几级台阶就找到规律了，和上题大同小异。
public class Solution {
public int JumpFloor(int target) {
if(target == 1) {
return 1;
}
int f0 = 1;
int f1 = 2;
int r = 2;
for(int i = 2; i < target; i++) {
r = f0 + f1;
f0 = f1;
f1 = r;
}
return r;
}
}9.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。
思路：也是找规律找出来的
public class Solution {
public int JumpFloorII(int target) {
int r = 1;
for(int i = 1; i < target; i++) {
r = r * 2;
}
return r;
}
}10.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？
思路：画一画分析一下，你会发现它其实还是一个斐波那契的盗版。
public class Solution {
public int RectCover(int target) {
if(target == 0) {
return 0;
}
int f0 = 1;
int f1 = 1;
int r = 1;
for(int i = 1; i < target; i++) {
r = f0 + f1;
f0 = f1;
f1 = r;
}
return r;
}
}