java算法之剑指offer题目整理1-数字和字符串篇
数字处理
1. 剑指 Offer 56 - I. 数组中数字出现的次数
class Solution { public int[] singleNumbers(int[] nums) { int n = 0, m = 1, x = 0, y = 0; // 任何数与0异或，都是其本身 for(int num: nums){ // 获取整个数组异或的结果 n ^= num; } while((m & n) == 0){ // 与1与的结果都是该数本身 m <<= 1; // 左移一位，找到n中由于x和y不一样而导致的二进制结果为1的那位 } for(int num: nums){ if((num & m) == m) x ^= num; else y ^= num; } return new int[]{x, y}; } } /* 写的很不错的解体思路： https://leetcode-cn.com/problems/shu-zu-zhong-shu-zi-chu-xian-de-ci-shu-lcof/solution/jian-zhi-offer-56-i-shu-zu-zhong-shu-zi-tykom/ */
// 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。 class Solution { public double myPow(double x, int n) { int f = 0; double res = 1.0; long b = n; if(n < 0) { f = 1; b = -b; } if(n == 0) return 1.0; // while(n > 0){ // res = res * x; // n--; // } while(b > 0){ if((b & 1) == 1) res *= x; x *= x; b >>= 1; } if(f == 1) res = 1 / res; return res; } } /* 解题思路： https://leetcode-cn.com/problems/shu-zhi-de-zheng-shu-ci-fang-lcof/solution/mian-shi-ti-16-shu-zhi-de-zheng-shu-ci-fang-kuai-s/ */
4 剑指 Offer 66. 构建乘积数组 动态规划求解
class Solution { public int[] constructArr(int[] a) { int size = a.length; if(size == 0) return new int[0]; int dp[] = new int[size]; // 存储最终的结果 dp[0] = 1; for(int i = 1; i < size; i++){ // 先将i左边的数相乘 dp[i] = dp[i-1] * a[i-1]; } int tmp = 1; for(int i = size-2; i >= 0; i--){ // 再将右边的数相乘 tmp = tmp * a[i+1]; dp[i] *= tmp; } return dp; } }
/*
采用本算法，时间复杂度可以降至O(2n),但是如果采用暴力求解，则时间复杂度为O（n^2）
*/
5. 剑指 Offer 49. 丑数 动态规划求解
// 动态规划求解，时间复杂度和空间复杂度均为O(n) class Solution { public int nthUglyNumber(int n) { int dp[] = new int[n]; int a = 0, b = 0, c = 0; // a指针代表2，b指针代表3，c指针代表5 dp[0] = 1; for(int i = 1; i < n; i++){ dp[i] = Math.min(Math.min(dp[a]*2, dp[b]*3), dp[c]*5 ); // dp[i]中存放的是第i+1个丑数 if(dp[i] == dp[a]*2) a++; if(dp[i] == dp[b]*3) b++; if(dp[i] == dp[c]*5) c++; } return dp[n-1]; } } /* 简单的理解就是，依据现有的求解结果，将每个结果分别乘上2，3，5，扩展解空间，而不是采用暴力，搜索整个可能的空间。暴力搜索的时间复杂度为O(n^2) */
数字以0123456789101112131415…的格式序列化到一个字符序列中。在这个序列中，第5位（从下标0开始计数）是5，第13位是1，第19位是4，等等。 // 从第0位开始
请写一个函数，求任意第n位对应的数字。
class Solution { public int findNthDigit(int n) { long count = 9, start = 1; // count记录x位数有多少个 int digit = 1; // digit == x，x为几位数 while(n > count){ // 未考虑值为0的情况 n -= count; start *= 10; digit++; count = 9 * start * digit; // count表示所有的x位的数一共有多少个数字，所以需要乘上digit，该表达式可能会超过int的最大值 } long num = ((n-1) / digit) + start; // 哪个数字，当n=1的时候，就是start。之所以要n-1,是由于n从1开始，如果不-1，n=3 start = 100的时候，指向的不是0,而是101的第一位。 int tmp = (n-1) % digit; // 第几位数。 int res; String s = Long.toString(num); return Long.toString(num).charAt(tmp) - '0'; // 将一个x位的数变为字符串，然后从中取出第tmp位的数字 } } /* 解题思路：先确定n所对应的数字是多少位数，然后确定是哪个数，最后确定是这个数中的哪个数字 */
7. 在数组中的两个数字，如果前面一个数字大于后面的数字，则这两个数字组成一个逆序对。输入一个数组，求出这个数组中的逆序对的总数。
输入: [7,5,6,4]
输出: 5class Solution { int count; public void merge(int nums[], int l1, int r1, int l2, int r2){ int i = l1, j = l2, index = 0; // index是temp中存放元素的下标 int temp[] = new int[r2 - l1 + 1]; while(i <= r1 && j <= r2){ if(nums[i] > nums[j]){ // 元素相同的时候先放前面的，稳定排序 temp[index++] = nums[j++]; }else{ // count加上后面已经空缺的，相当于是比当前小的元素都已经排序好了 temp[index++] = nums[i++]; count += j - l2; } } while(i <= r1){ temp[index++] = nums[i++]; count += j-l2; } while(j <= r2){ temp[index++] = nums[j++]; } for(i = 0; i < index; i++){ nums[l1+i] = temp[i]; } } public void mergeSort(int nums[], int left, int right){ int count = 0; if(left < right){ int mid = (left + right)/2; mergeSort(nums, left, mid); mergeSort(nums, mid + 1, right); merge(nums, left, mid, mid +1, right); } } public int reversePairs(int[] nums) { int size = nums.length; if(size <= 1){ return 0; } mergeSort(nums, 0, size-1); return count; } } /* 依据排序过程中的元素的依次比较来判断逆序数的个数，两个元素位置互换则这两个数必然构成逆序数。冒泡排序过程中的移动次数就可以代表逆序数的个数，但是 冒泡排序的时间是O(n^2), 会超时，所以不行，可以通过归并排序来实现，归并是可以的，每个元素之间都会依次比较，但是快速排序不行，因为快速排序只与首元 素比较就交换了位置，无法知道被交换位置的元素到底比多少个元素大。 问题：当数据是4 3 3 2的时候，结果应该是5，但是归并排序的统计结果为4？？？ */
输入一个整数 n ，求1～n这n个整数的十进制表示中1出现的次数。
例如，输入12，1～12这些整数中包含1 的数字有1、10、11和12，1一共出现了5次。
输入：n = 12
输出：5class Solution { public int countDigitOne(int n) { int digit = 1, res = 0; // digit代表当前cur是第几位 int cur = n % 10, high = n / 10, low = 0; // 第一次cur指向个位，low无位，所以赋值为0 while(high != 0 || cur != 0){ // 当high为0的时候，说明cur指向了最高位；当cur 为0的时候，high不为0，也无法结束；只有当两者都为0的时候才能结束 if(cur == 0) res += high * digit; else if(cur == 1) res += high * digit + low + 1; // +1是由于高位可能位全0 else res += (high + 1) * digit; low += cur*digit; cur = high % 10; high = high / 10; digit *=10; } return res; } }
// 与上面一种的区别是，2315-2319这5个是新的。000-239，一共240种可能。
字符串处理
1. 剑指 Offer 67. 把字符串转换成整数 细节处理比较麻烦
class Solution { public int strToInt(String str) { int symbol = 1, f = 0; char chs[] = str.trim().toCharArray(); int size = chs.length; if(size == 0) return 0; int res = 0, j = 0; int maxv = Integer.MAX_VALUE / 10; if(chs[0] == '-'){ symbol = -1; j = 1; }else if(chs[0] == '+'){ j = 1; } /* 注意：假如该字符串中的第一个非空格字符不是一个有效整数字符、字符串为空或字符串仅包含空白字符时，则你的函数不需要进行转换。 */ for(int i = j; i < size; i++){ if(chs[i] > '9' || chs[i] < '0'){ break; } if(res > maxv || res == maxv && chs[i] > '7') // 对于超出Integer.MAX_VALUE的值的处理是关键 return symbol == 1 ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE; res = res * 10 + ( chs[i] - '0' ); } return res*symbol; } }
2. 剑指 Offer 48. 最长不含重复字符的子字符串 动态规划
请从字符串中找出一个最长的不包含重复字符的子字符串，计算该最长子字符串的长度。
给定一个数字，我们按照如下规则把它翻译为字符串：0 翻译成 “a” ，1 翻译成 “b”，……，11 翻译成 “l”，……，25 翻译成 “z”。一个数字可能有多个翻译。请编程实现一个函数，用来计算一个数字有多少种不同的翻译方法。
浙公网安备 33010602011771号