剑指Offer题解——随机刷题(一)

柔情只为你懂 2022-11-27 03:30 176阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  剑指 Offer 05. 替换空格
     *   *  解法
     *  剑指 Offer 13. 机器人的运动范围
     *   *  BFS
         *  DFS
     *  剑指 Offer 21. 调整数组顺序使奇数位于偶数前面
     *   *  双指针
     *  剑指 Offer 31. 栈的压入、弹出序列
     *   *  解法
     *  剑指 Offer 33. 二叉搜索树的后序遍历序列
     *   *  单调栈
     *  剑指 Offer 46. 把数字翻译成字符串
     *   *  动态规划
         *   *  推荐阅读

## 剑指 Offer 05. 替换空格 ##

请实现一个函数，把字符串 s 中的每个空格替换成"%20"。

示例 1：
    
    输入：s = "We are happy."
    输出："We%20are%20happy."
     
    
    限制：
    
    0 <= s 的长度 <= 10000

### 解法 ###

class Solution {
        
        public String replaceSpace(String s) {
        
            int length = s.length();
            char[] array = new char[length * 3];
            int size = 0;
            for (int i = 0; i < length; i++) {
        
                char c = s.charAt(i);
                if (c == ' ') {
        
                    array[size++] = '%';
                    array[size++] = '2';
                    array[size++] = '0';
                } else {
        
                    array[size++] = c;
                }
            }
            String res = new String(array, 0, size);
            return res;
        }
    }

## 剑指 Offer 13. 机器人的运动范围 ##

[剑指 Offer 13. 机器人的运动范围][Offer 13.]

地上有一个m行n列的方格，从坐标 \[0,0\] 到坐标 \[m-1,n-1\] 。一个机器人从坐标 \[0, 0\] 的格子开始移动，它每次可以向左、右、上、下移动一格（不能移动到方格外），也不能进入行坐标和列坐标的数位之和大于k的格子。例如，当k为18时，机器人能够进入方格 \[35, 37\] ，因为3+5+3+7=18。但它不能进入方格 \[35, 38\]，因为3+5+3+8=19。请问该机器人能够到达多少个格子？

示例 1：
    
    输入：m = 2, n = 3, k = 1
    输出：3
    示例 2：
    
    输入：m = 3, n = 1, k = 0
    输出：1
    提示：
    
    1 <= n,m <= 100
    0 <= k <= 20

### BFS ###

class Solution {
        
        int getSum(int x) {
        
            int res = 0;
            for (; x != 0; x /= 10) {
        
                res += x % 10;
            }
            return res;
        }
        public int movingCount(int m, int n, int k) {
        
            if (k == 0) {
        
                return 1;
            }
            Queue<Pair<Integer, Integer>> queue = new LinkedList<>();
            int[] dx = {
        0, 1};
            int[] dy = {
        1, 0};
            boolean[][] visited = new boolean[m][n];
            queue.offer(new Pair<>(0, 0));
            visited[0][0] = true;
            int ans = 1;
            while (!queue.isEmpty()) {
        
                Pair<Integer, Integer> pair = queue.poll();
                int x = pair.getKey();
                int y = pair.getValue();
                for (int i = 0; i < 2; i++) {
        
                    int tx = dx[i] + x;
                    int ty = dy[i] + y;
                    if (tx < 0 || tx >= m || ty < 0 || ty >= n || visited[tx][ty] || getSum(tx) + getSum(ty) > k) {
        
                        continue;
                    }
                    queue.offer(new Pair<>(tx, ty));
                    visited[tx][ty] = true;
                    ans++;
                }
            }
            return ans;
        }
    }

### DFS ###

class Solution {
        
        int getSum(int x) {
        
            int res = 0;
            for (; x != 0; x /= 10) {
        
                res += x % 10;
            }
            return res;
        }
        public int movingCount(int m, int n, int k) {
        
            if (k == 0) {
        
                return 1;
            }
            boolean[][] visited = new boolean[m][n];
            return dfs(0, 0, m, n, k, visited);
        }
        private int dfs(int i, int j, int m, int n, int k, boolean[][] visited) {
        
            if (i < 0 || i >= m || j < 0 || j >= n || getSum(i) + getSum(j) > k || visited[i][j]) {
        
                return 0;
            }
            visited[i][j] = true;
            return 1 + dfs(i + 1, j, m, n, k, visited) + dfs(i, j + 1, m, n, k, visited);
        }
    }

## 剑指 Offer 21. 调整数组顺序使奇数位于偶数前面 ##

[剑指 Offer 21. 调整数组顺序使奇数位于偶数前面][Offer 21.]

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，使得所有奇数位于数组的前半部分，所有偶数位于数组的后半部分。

示例：
    
    输入：nums = [1,2,3,4]
    输出：[1,3,2,4] 
    注：[3,1,2,4] 也是正确的答案之一。
     
    
    提示：
    
    1 <= nums.length <= 50000
    1 <= nums[i] <= 10000

### 双指针 ###

class Solution {
        
        public int[] exchange(int[] nums) {
        
            int i = 0, j = nums.length - 1;
            int length = j;
            while (i <= j) {
        
                while (i <= length && nums[i] % 2 == 1) {
        
                    i++;
                }
                while (j >= 0 && nums[j] % 2 == 0) {
        
                    j--;
                }
                if (i >= j) {
        
                    break;
                }
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[j];
                nums[j] = temp;
            }
            return nums;
        }
    }

## 剑指 Offer 31. 栈的压入、弹出序列 ##

[剑指 Offer 31. 栈的压入、弹出序列][Offer 31.]

输入两个整数序列，第一个序列表示栈的压入顺序，请判断第二个序列是否为该栈的弹出顺序。假设压入栈的所有数字均不相等。例如，序列 \{1,2,3,4,5\} 是某栈的压栈序列，序列 \{4,5,3,2,1\} 是该压栈序列对应的一个弹出序列，但 \{4,3,5,1,2\} 就不可能是该压栈序列的弹出序列。

示例 1：
    
    输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,5,3,2,1]
    输出：true
    解释：我们可以按以下顺序执行：
    push(1), push(2), push(3), push(4), pop() -> 4,
    push(5), pop() -> 5, pop() -> 3, pop() -> 2, pop() -> 1
    示例 2：
    
    输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,3,5,1,2]
    输出：false
    解释：1 不能在 2 之前弹出。
     
    
    提示：
    
    0 <= pushed.length == popped.length <= 1000
    0 <= pushed[i], popped[i] < 1000
    pushed 是 popped 的排列。

### 解法 ###

给定一个压入序列 pushed 和弹出序列 popped ，则压入 / 弹出操作的顺序（即排列）是 唯一确定 的。

*  初始化： 辅助栈 stack ，弹出序列的索引 i；
 *  遍历压栈序列： 各元素记为 num ；
    
    元素 num 入栈；
    
    循环出栈：若 stack 的栈顶元素 == 弹出序列元素 popped\[i\] ，则执行出栈与 i++；
 *  返回值： 若 stack 为空，则此弹出序列合法。

class Solution {
        
        public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {
        
            Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
            int i = 0;
            for (int num : pushed) {
        
                stack.offerFirst(num);
                // 循环判断与出栈
                while (!stack.isEmpty() && stack.peekFirst() == popped[i]) {
        
                    stack.pop();
                    i++;
                }
            }
            return stack.isEmpty();
        }
    }

## 剑指 Offer 33. 二叉搜索树的后序遍历序列 ##

[剑指 Offer 33. 二叉搜索树的后序遍历序列][Offer 33.]

输入一个整数数组，判断该数组是不是某二叉搜索树的后序遍历结果。如果是则返回 true，否则返回 false。假设输入的数组的任意两个数字都互不相同。

参考以下这颗二叉搜索树：
    
         5
        / \
       2   6
      / \
     1   3
    示例 1：
    
    输入: [1,6,3,2,5]
    输出: false
    示例 2：
    
    输入: [1,3,2,6,5]
    输出: true
     
    
    提示：
    
    数组长度 <= 1000

### 单调栈 ###

详解见[leetcode][]

class Solution {
        
        public boolean verifyPostorder(int[] postorder) {
        
            Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
            int root = Integer.MAX_VALUE;
            for (int i = postorder.length - 1; i >= 0; i--) {
        
                if (postorder[i] > root) {
        
                    return false;
                }
                while (!stack.isEmpty() && stack.peekFirst() > postorder[i]) {
        
                    root = stack.pollFirst();
                }
                stack.addFirst(postorder[i]);
            }
            return true;
        }
    }

## 剑指 Offer 46. 把数字翻译成字符串 ##

[剑指 Offer 46. 把数字翻译成字符串][Offer 46.]

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。

示例 1:
    
    输入: 12258
    输出: 5
    解释: 12258有5种不同的翻译，分别是"bccfi", "bwfi", "bczi", "mcfi"和"mzi"
     
    
    提示：
    
    0 <= num < 231

### 动态规划 ###

![format_png][]

class Solution {
        
        public int translateNum(int num) {
        
            String s = String.valueOf(num);
            int[] dp = new int[2];
            dp[0] = 1;
            dp[1] = 1;
            for (int i = 2; i <= s.length(); i++) {
        
                String tmp = s.substring(i - 2, i);
                int cur = tmp.compareTo("10") >= 0 && tmp.compareTo("25") <= 0 ? dp[0] + dp[1]: dp[0];
                dp[1] = dp[0];
                dp[0] = cur;
            }
            return dp[0];
        }
    }

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#### 推荐阅读 ####

*  [机器学习资料汇总][Link 1]
 *  [吴恩达《机器学习》视频、作业、源码][Link 2]
 *  [106页《Python进阶》中文版正式发布][106_Python]
 *  [李航《统计学习方法》第二版完整课件][Link 3]
 *  [机器学习数学全书，1900页PDF下载][1900_PDF]

--------------------

![format_png 1][]

[Offer 13.]: https://leetcode-cn.com/problems/ji-qi-ren-de-yun-dong-fan-wei-lcof/
[Offer 21.]: https://leetcode-cn.com/problems/diao-zheng-shu-zu-shun-xu-shi-qi-shu-wei-yu-ou-shu-qian-mian-lcof/
[Offer 31.]: https://leetcode-cn.com/problems/zhan-de-ya-ru-dan-chu-xu-lie-lcof/
[Offer 33.]: https://leetcode-cn.com/problems/er-cha-sou-suo-shu-de-hou-xu-bian-li-xu-lie-lcof/
[leetcode]: https://leetcode-cn.com/problems/er-cha-sou-suo-shu-de-hou-xu-bian-li-xu-lie-lcof/solution/mian-shi-ti-33-er-cha-sou-suo-shu-de-hou-xu-bian-6/
[Offer 46.]: https://leetcode-cn.com/problems/ba-shu-zi-fan-yi-cheng-zi-fu-chuan-lcof/
[format_png]: /images/20221124/c04359bf6795495b8e882d6f488ef231.png
[Link 1]: https://mp.weixin.qq.com/s/3nOkk_Yt9D7Qp1WaWEjyZQ
[Link 2]: https://mp.weixin.qq.com/s/dErZNtBYbVA7ItPm7T_HIw
[106_Python]: https://mp.weixin.qq.com/s/_WEuuxj-QgihijjLz7NJ9g
[Link 3]: https://mp.weixin.qq.com/s/xah47OWuu8ahAUa1aFFo4Q
[1900_PDF]: https://mp.weixin.qq.com/s/9BuyhdwuHiHH3ksVUe44ZQ
[format_png 1]: /images/20221124/5ad9c1d0cf3b44b7a7b5ecf4e050107a.png