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剑指offer_编程题_java实现
阅读量:4203 次
发布时间:2019-05-26

本文共 12591 字,大约阅读时间需要 41 分钟。

编程练习

目录

1.有序二维数组中查找

题目描述

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。

方法一:暴力双层循环,代码简洁,时间复杂度为O(m*n),内存消耗大

运行时间:185ms 184ms
占用内存:17560k 17440k

public class Solution {    public boolean Find(int target, int [][] array) {        boolean flag=false;        for(int i=0;i

方法二:从左下角(或右上角)比照,大则上移,小则右移,时间复杂度为O(m+n)

运行时间:145ms 148ms
占用内存:17456k 17492k

public class Solution {    public boolean Find(int target, int [][] array) {        //定义多维数组的行数        int len = array.length - 1;        //定义多维数组的列数        int row = 0;        while(len >= 0 && row < array[0].length){            if(array[len][row] > target)                len--;            else if(array[len][row] < target)                row++;            else                return true;        }               return false;    }}

2.替换空格

运行时间:24ms

占用内存:9548k

public class Solution {    public String replaceSpace(StringBuffer str) {    	return str.toString().replaceAll("\\s","%20");    }}

3.从尾到头打印列表

运行时间:27ms

占用内存:9516k

import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;public class Solution {    public ArrayList
printListFromTailToHead(ListNode listNode) { ArrayList
list =new ArrayList
(); while(listNode!=null){ //在列表的指定位置插入指定元素。将当前处于该位置的元素(如果有的话)和所有后续元素向右移动(在其索引中加 1)。 list.add(0,listNode.val); listNode=listNode.next; } return list; }}

4.重建二叉树

题目: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。

第一次:

测试输出不通过
用例:
[1,2,3,4,5,6,7],[3,2,4,1,6,5,7]
对应输出应该为:
{1,2,5,3,4,6,7}
你的输出为:
{1,5,#,7}

/** * 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) {        //前序的第一个数字定为根        TreeNode root=new TreeNode(pre[0]);        int length=pre.length;        if(length==1){            root.left=null;            root.right=null;        }        //找出中序中根的位置        int rootval=root.val;        int i;        for(i=0;i
0){ //pre[i]中1到i的全是左子树上的结点 //in[i]中0到i-1的全是左子树上的结点 int[] segPre=new int[i]; int[] segIn=new int[i]; for(int j=0;j
0){ int[] segPre=new int[length-i-1]; int[] segIn=new int[length-i-1]; //[i]后的全是右子树上的节点 for(int j=i+1;j

检查发现:

只有单节点时忘记返回根
右子树创建时 root.right 输错为 root.left
修改:
运行时间:250ms
占用内存:23660k

/** * 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) {        //前序的第一个数字定为根        TreeNode root=new TreeNode(pre[0]);        int length=pre.length;        //当只有一个结点时        if(length==1){            root.left=null;            root.right=null;            return root;        }        //找出中序中根的位置        int rootval=root.val;        int i;        for(i=0;i
0){ //pre[i]中1到i的全是左子树上的结点 //in[i]中0到i-1的全是左子树上的结点 int[] segPre=new int[i]; int[] segIn=new int[i]; for(int j=0;j
0){ int[] segPre=new int[length-i-1]; int[] segIn=new int[length-i-1]; //[i]后的全是右子树上的节点 for(int j=i+1;j

5.用两个栈实现队列

题目描述

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。
运行时间:15ms
占用内存:9372k

import java.util.Stack;public class Solution {    Stack
input = new Stack
(); Stack
output = new Stack
(); /* 1,整体思路是元素先依次进入栈1,再从栈1依次弹出到栈2,然后弹出栈2顶部的元素, 整个过程就是一个队列的先进先出 2,但是在交换元素的时候需要判断两个栈的元素情况: “进队列时”,队列中是还还有元素,若有,说明栈2中的元素不为空, 此时就先将栈2的元素倒回到栈1中,保持在“进队列状态”。 “出队列时”,将栈1的元素全部弹到栈2中,保持在“出队列状态”。 */ public void push(int node) { while(!output.empty()){ input.push(output.pop()); } input.push(node); } public int pop() { while(!input.empty()){ output.push(input.pop()); } return output.pop(); }}

6.旋转数组的最小数字

题目描述

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。

思路:

旋转后的数组实际上可以划分为两个有序的子数组,前面的子数组中的所有数都大于后面的子数组中的数。
(1)用left,right两个指针分别指向数组的第一个元素和最后一个元素,无重复时,按旋转规则,第一个元素大于最后一个元素
(2)找到中间元素,
若中间元素大于left,则中间元素位于前面的子数组中,最小值在中间元素后面的数组中
若中间元素小于left,则中间元素位于后面的子数组中,最小值在中间元素前面的数组中
(3)这样,第一个指针left总是指向前面子数组中的元素,第二个指针right总是指向后面子数组中的元素,最终他们将指向相邻的两个元素,最小值将是right指向的元素。
但是当存在重复元素时,比如{1,0,1,1,1} 和 {1,1, 1,0,1},第一种情况下,中间数字位于后面的子数组,第二种情况,中间数字位于前面的子数组。因此当两个指针指向的数字和中间数字相同的时候,我们无法确定中间数字1是属于前面的子数组还是属于后面的子数组。

import java.util.ArrayList;public class Solution {    public int minNumberInRotateArray(int [] array) {        if(array.length==0){            return 0;        }        int leftIndex=0;        int rightIndex=array.length-1;        int mid=0;        while(array[leftIndex]>=array[rightIndex]){            //如果left和right相邻,最小值就是right指向的值,取值后跳出循环            if(rightIndex-leftIndex<=1){                mid=rightIndex;                break;            }            //取中值mid            mid=(leftIndex+rightIndex)/2;            //left和right指向重复的元素时,            if(array[leftIndex]==array[rightIndex]&&array[leftIndex]==array[mid]){                //left和right相邻元素不等                if(array[leftIndex+1]!=array[rightIndex-1]){                    mid=array[leftIndex+1]
=array[leftIndex]){ leftIndex=mid; }else{ //中间值比right小,最小值在前面子数组,mid位置赋给right if(array[mid]<=array[rightIndex]){ rightIndex=mid; } } } } return array[mid]; }}

7.斐波那契数列

题目描述

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
递归
运行时间:21ms
占用内存:9248k

public class Solution {    public int Fibonacci(int n) {        int result=0;        int preOne=0;        int preTwo=1;        if(n==0){            return preOne;        }        if(n==1){            return preTwo;        }        for(int i=2;i<=n;i++){            result=preOne+preTwo;            preOne=preTwo;            preTwo=result;        }        return result;    }}

迭代

运行时间:15ms
占用内存:9408k

public class Solution {    public int JumpFloor(int target) {        if (target <= 0||target>39) {            return -1;        }        if (target == 1) {            return 1;        }        if (target == 2) {            return 2;        }        int result=0;        int firstJump=1,secondJump=2;        for(int i=3;i<=target;i++){            result=firstJump+secondJump;            firstJump=secondJump;            secondJump=result;        }        return result;    }}

8.跳台阶

题目描述

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)。
(1)假设有n个台阶,第一次跳1个台阶,剩下解一个跳f(n-1)级台阶的问题
(2)如果第一次跳2个台阶,剩下解一个跳f(n-2)级台阶的问题,这样总解决次数
f(n)=f(n-1)+f(n-2)
(3)当最后剩下一级或两级台阶时,f(1)=1,f(2)=2,整个问题转化为斐波那契数列问题

递归

运行时间:637ms
占用内存:9348k

public class Solution {    public int JumpFloor(int target) {        if (target <= 0||target>39) {            return -1;        } else if (target == 1) {            return 1;        } else if (target == 2) {            return 2;        } else {            return  JumpFloor(target-1)+JumpFloor(target-2);        }    }}

迭代

运行时间:16ms
占用内存:9380k

public class Solution {    public int JumpFloor(int target) {        if (target <= 0||target>39) {            return -1;        } else if (target == 1) {            return 1;        } else if(target == 2) {            return 2;        }        int result=0;        int firstJump=1,secondJump=2;        for(int i=3;i<=target;i++){            result=firstJump+secondJump;            firstJump=secondJump;            secondJump=result;        }        return result;    }}

9.变态跳台阶

题目描述

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。
f(1)=1
f(2)=f(2-1)+f(2-2)=f(1)+1
f(n)=f(n-1)+f(n-2)+…+f(1)+1=2*f(n-1)

运行时间:19ms

占用内存:9088k

public class Solution {    public int JumpFloorII(int target) {        if(target<=0){            return -1;        }else if(target==1){            return 1;        }else {            return 2*JumpFloorII(target-1);        }    }}

10.矩形覆盖

题目描述

我们可以用21的小矩形横着或者竖着去覆盖更大的矩形。请问用n个21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?

依然是斐波那契数列,对非法、1、2 解释后,对于n,纵向覆盖一个新的小矩形,排列方法为f(n-1),横向排列一个新的小矩形,排列方法为f(n-2)。

运行时间:507ms

占用内存:9332k

public class Solution {    //target 代表要覆盖2*target大的大矩形    public int RectCover(int target) {        if(target<=0){            return 0;        }else if(target==1){            return 1;        }else if(target==2){            return 2;        }else{            return (RectCover(target-1)+RectCover(target-2));        }    }}

11.二进制中1的个数

题目描述:输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。其中负数用补码表示。

逐次辨别二进制补码最后一位是否为1

运行时间:12ms
占用内存:9784k

public class Solution {    public int NumberOf1(int n) {        int count=0;        while(n!=0){            count+=(n&1);            n>>>=1;        }        return count;    }}

jdk自带计算位数的API

运行时间:18ms
占用内存:9436k

public class Solution {    public int NumberOf1(int n) {        return Integer.bitCount(n);    }}

12.数值的整数次方

给定一个double类型的浮点数base和int类型的整数exponent。求base的exponent次方。

原始做法:

运行时间:75ms
占用内存:10828k

public class Solution {    public double Power(double base, int exponent) {        double result=1;        for(int i=0;i

运行时间:39ms

占用内存:10564k

public class Solution {    public double Power(double base, int exponent) {        if(exponent==0&&base!=0){            return 1;        }        if(exponent==1){             return base;        }        if(base==0&&exponent<=0){ //非法输入            throw new RuntimeException();        }        if(base==0&&exponent>0){            return 0;        }        int n=Math.abs(exponent);        double result=Power(base,n>>1);        result*=result;        if((n&1)==1){            result*=base;        }        if(exponent<0){            result=1/result;        }        return result;  }}

15.反转链表

非递归方法:

第一次:
空指针异常抛出

public class Solution {    public ListNode ReverseList(ListNode head) {        if(head==null)            return null;        ListNode p=head.next;        ListNode next=p.next;        head.next=null;        while(p!=null){            p.next=head.next;            head.next=p;            p=next;            next=p.next;        }        return head;    }}

第二次:

这个方法,链表如果有头结点,最后一个结点是空val的头结点。所以这个适合没有头结点的链表。
运行时间:20ms 26ms
占用内存:9716k 9532k

public class Solution {    public ListNode ReverseList(ListNode head) {        if(head==null)            return null;        ListNode next,pre;        pre=null;        while(head!=null){            next=head.next;//next保存当前结点head的下一个节点防止断链            head.next=pre;//当前节点head的链指向上一个节点pre            pre=head;//把当前节点赋给pre            head=next;//当前节点head后移一位        }        return pre;       }}

第三次:

适用于带头结点的链表

public class Solution {    public ListNode ReverseList(ListNode head) {        if(head==null)            return null;        ListNode next,p,pre;        pre=head;        p=head.next;        next=p.next;        pre.next=null;	//提前处理头结点head        while(p!=null){            next=p.next;            p.next=pre.next;            pre.next=p;            p=next;        }        return pre;       }}

16.合并排序列表

非递归:

运行时间:21ms
占用内存:9700k

/*public class ListNode {    int val;    ListNode next = null;    ListNode(int val) {        this.val = val;    }}*/public class Solution {    public ListNode Merge(ListNode list1,ListNode list2) {        if(list1==null)            return list2;        if(list2==null)            return list1;        ListNode head=new ListNode(0);    //预设头结点        ListNode temp=head;		//当前结点指示器        while(list1!=null&&list2!=null){		//两链表当前都未空            if(list1.val<=list2.val){                temp.next=list1;                list1=list1.next;            }else{                temp.next=list2;                list2=list2.next;            }            temp=temp.next;		//移动当前结点指示器        }        if(list1!=null){		//有没空的表继续连上            temp.next=list1;        }        if(list2!=null){            temp.next=list2;        }        return head.next;		//剔除预设头结点返回    }}

递归:

运行时间:23ms
占用内存:9632k

public class Solution {    public ListNode Merge(ListNode list1,ListNode list2) {        if(list1==null)            return list2;        if(list2==null)            return list1;        ListNode head=null;	//头结点指示器        if(list1.val<=list2.val){            head=list1;            head.next=Merge(list1.next,list2);		//递归压栈,head这个引用        }else{								    	//最后会指向合并后第一个结点            head=list2;            head.next=Merge(list1,list2.next);        }        return head;    }}

转载地址:http://kavli.baihongyu.com/

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