【剑指offer】11-20题

谁践踏了优雅 2022-05-14 14:57 109阅读 0赞

11.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。不得使用库函数，不需要考虑大数问题

思路：不能用==比较两个浮点数是否相等，因为有误差。考虑输入值的多种情况。

代码实现：

public double Power(double base, int exponent) {
        double res = 0;
        if (equal(base,0)) {
            return 0;
        }
        if (exponent == 0) {
            return 1.0;
        }
        if (exponent > 0) {
            res = mutiply(base,exponent);
        }else {
            res = mutiply(1/base,-exponent);
        }
        return res;
    }
    
    public double mutiply(double base, int e) {
        double sum = 1;
        for (int i = 0; i < e; i++) {
            sum = sum * base;
        }
        return sum;
    }
    
    public boolean equal(double a, double b) {
        if (a - b < 0.000001 && a - b > -0.000001) {
            return true;
        }
        return false;
    }

12.打印1到最大的n位数

思路：考虑大数问题，使用字符串或数组表示。

代码实现：

public void printToMaxOfNDigits(int n) {
        int[] array=new int[n];
        if(n <= 0)
            return;
        printArray(array, 0);
    }
    
    private void printArray(int[] array,int n) {
        for(int i = 0; i < 10; i++) {
            if(n != array.length) {
                array[n] = i;
                printArray(array, n+1);
            } else {
                boolean isFirstNo0 = false;
                for(int j = 0; j < array.length; j++) {
                    if(array[j] != 0) {
                        System.out.print(array[j]);
                        if(!isFirstNo0)
                            isFirstNo0 = true;
                    } else {
                        if(isFirstNo0)
                            System.out.print(array[j]);
                    }
                }
                System.out.println();
                return ;
            }
        }
    }

13.O(1)时间删除链表节点

思路：将要删除节点的下一个节点的值赋给要删除的节点，然后指向下下一个节点

代码实现：

public void deleteNode(ListNode head, ListNode deListNode) {
        if (deListNode == null || head == null)
            return;
    
        if (head == deListNode) {
            head = null;
        } else {
            // 若删除节点是末尾节点，往后移一个
            if (deListNode.nextNode == null) {
                ListNode pointListNode = head;
                while (pointListNode.nextNode.nextNode != null) {
                    pointListNode = pointListNode.nextNode;
                }
                pointListNode.nextNode = null;
            } else {
                deListNode.data = deListNode.nextNode.data;
                deListNode.nextNode = deListNode.nextNode.nextNode;
            }
        }
    }

14.输入一个整数数组，实现一个函数来调整该数组中数字的顺序，使得所有的奇数位于数组的前半部分，所有的偶数位于位于数组的后半部分，并保证奇数和奇数，偶数和偶数之间的相对位置不变

思路：每次只和前面一个数交换位置。或者利用辅助数组

代码实现：

public void reOrderArray(int [] array) {
        if(array == null)
            return ;
    
        for(int i = 1; i < array.length; i++){
            int temp = array[i];
            int j = i - 1;
            if(array[i] % 2 != 0){
                while(j >= 0){
                    if(array[j] % 2 != 0){
                        break;
                    }
                    if(array[j]%2 == 0){
                        int t = array[j+1];
                        array[j+1] = array[j];
                        array[j] = t;
                        j--;
                    }
                }
            }
            array[j+1] = temp;
        }
    }

15.输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。

扩展题：找中间节点，使用两个指针，一个走一步，一个走两步。找到中间节点

思路：定义一快一慢两个指针，快指针走K步，然后慢指针开始走，快指针到尾时，慢指针就找到了倒数第K个节点。

代码实现：

public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) {
        if (head == null || k <= 0) {
            return null;
        }
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while(k-- > 1) {
            if (fast.next != null)
                fast = fast.next;
            else
                return null;
        }
        while (fast.next != null) {
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }

16.输入一个链表，反转链表后，输出链表的所有元素。

扩展题：输出反转后链表的头节点，定义三个指针反向输出。

思路：定义两个指针，反向输出

代码实现：

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

17.输入两个单调递增的链表，输出两个链表合成后的链表，当然我们需要合成后的链表满足单调不减规则。

思路：递归与非递归求解，小数放在前面。

代码实现：

public ListNode Merge(ListNode list1,ListNode list2) {
        if (list1 == null) {
            return list2;
        }
        if (list2 == null) {
            return list1;
        }
        ListNode newHead = null;
        if (list1.val <= list2.val) {
            newHead = list1;
            newHead.next = Merge(list1.next,list2);
        }else {
            newHead = list2;
            newHead.next = Merge(list1,list2.next);
        }
    
        return newHead;
    }

18.输入两棵二叉树A，B，判断B是不是A的子结构。（ps：我们约定空树不是任意一个树的子结构）

思路：若根节点相等，利用递归比较他们的子树是否相等，若根节点不相等，则利用递归分别在左右子树中查找。

代码实现：

public boolean HasSubtree(TreeNode root1,TreeNode root2) {
        boolean result = false;
    
        if (root2 != null && root1 != null) {
            if(root1.val == root2.val){
                result = doesTree1HaveTree2(root1,root2);
            }
            if (!result)
                return HasSubtree(root1.left,root2) || HasSubtree(root1.right,root2);
        }
        return result;
    }
    
    public boolean doesTree1HaveTree2(TreeNode node1, TreeNode node2) {
        if (node2 == null) {
            return true;
        }
        if (node1 == null) {
            return false;
        }
        if (node1.val != node2.val) {
            return false;
        }
        return doesTree1HaveTree2(node1.left,node2.left) &&
                    doesTree1HaveTree2(node1.right,node2.right);
    }

19.操作给定的二叉树，将其变换为源二叉树的镜像。

思路：使用递归或非递归方式交换每个节点的左右子树位置。

代码实现：

public void Mirror(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return;
        }
    
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        while (root != null || !stack.isEmpty()) {
            while (root != null) {
                TreeNode temp = root.left;
                root.left = root.right;
                root.right = temp;
                stack.push(root);
                root = root.left;
            }
            if (!stack.isEmpty()) {
                root = stack.pop();
                root = root.right;
            }
        }
    }

20.输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字，例如，如果输入如下矩阵： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 则依次打印出数字1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10.

思路：终止行号大于起始行号，终止列号大于起始列号，

代码实现：

public ArrayList<Integer> printMatrix(int[][] matrix) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        if(matrix == null)
            return list;
        int start = 0;
        while(matrix[0].length > start*2 && matrix.length > start*2) {
            printOneCircle(matrix,start,list);
            start++;
        }
        return list;
    }
    
    
    private void printOneCircle(int[][] matrix,int start,ArrayList<Integer> list) {
        int endX = matrix[0].length - 1 - start; // 列
        int endY = matrix.length - 1 - start;  // 行
        // 从左往右
        for (int i = start; i <= endX; i++)
            list.add(matrix[start][i]);
        // 从上往下
        if (start < endY) {
            for (int i = start + 1; i <= endY; i++)
                list.add(matrix[i][endX]);
        }
        // 从右往左（判断是否会重复打印）
        if (start < endX && start < endY) {
            for (int i = endX - 1; i >= start; i--)
                list.add(matrix[endY][i]);
        }
        // 从下往上（判断是否会重复打印）
        if (start < endX && start < endY - 1) {
            for (int i = endY - 1; i >= start + 1; i--)
                list.add(matrix[i][start]);
        }
    }

未完待续。。。。。