针对面试，考前突击几道算法（剑指offer）

最新推荐文章于 2023-01-27 00:19:10 发布

烈焰侠111

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分类专栏：剑指Offer

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本文解析了多个Java编程挑战，包括字符串空格替换、旋转数组最小值查找、链表逆序打印、二叉树重建及使用双栈实现队列。通过详细代码示例，深入探讨了算法设计与实现技巧。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

替换空格（Java）

题目描述

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。

问题1：替换字符串，是在原来的字符串上做替换，还是新开辟一个字符串做替换！
问题2：在当前字符串替换，怎么替换才更有效率（不考虑java里现有的replace方法）。
从前往后替换，后面的字符要不断往后移动，要多次移动，所以效率低下
从后往前，先计算需要多少空间，然后从后往前移动，则每个字符只为移动一次，这样效率更高一点。

public class Solution {
    public String replaceSpace(StringBuffer str) {
        int spacenum = 0;//spacenum为计算空格数
        for(int i=0;i<str.length();i++){
            if(str.charAt(i)==' ')
                spacenum++;
        }
        int indexold = str.length()-1; //indexold为为替换前的str下标
        int newlength = str.length() + spacenum*2;//计算空格转换成%20之后的str长度
        int indexnew = newlength-1;//indexold为为把空格替换为%20后的str下标
        str.setLength(newlength);//使str的长度扩大到转换成%20之后的长度,防止下标越界
        for(;indexold>=0 && indexold<newlength;--indexold){ 
                if(str.charAt(indexold) == ' '){  //
                str.setCharAt(indexnew--, '0');
                str.setCharAt(indexnew--, '2');
                str.setCharAt(indexnew--, '%');
                }else{
                    str.setCharAt(indexnew--, str.charAt(indexold));
                }
        }
        return str.toString();
    }
}

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。

采用二分法解答这个问题，
mid = low + (high - low)/2
需要考虑三种情况：
(1)array[mid] > array[high]:
出现这种情况的array类似[3,4,5,6,0,1,2]，此时最小数字一定在mid的右边。
low = mid + 1
(2)array[mid] == array[high]:
出现这种情况的array类似 [1,0,1,1,1] 或者[1,1,1,0,1]，此时最小数字不好判断在mid左边
还是右边,这时只好一个一个试，
high = high - 1
(3)array[mid] < array[high]:
出现这种情况的array类似[2,2,3,4,5,6,6],此时最小数字一定就是array[mid]或者在mid的左
边。因为右边必然都是递增的。
high = mid
注意这里有个坑：如果待查询的范围最后只剩两个数，那么mid 一定会指向下标靠前的数字
比如 array = [4,6]
array[low] = 4 ;array[mid] = 4 ; array[high] = 6 ;
如果high = mid - 1，就会产生错误，因此high = mid
但情形(1)中low = mid + 1就不会错误

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    public int minNumberInRotateArray(int [] array) {
        int low = 0 ; int high = array.length - 1;   
        while(low < high){
            int mid = low + (high - low) / 2;        
            if(array[mid] > array[high]){
                low = mid + 1;
            }else if(array[mid] == array[high]){
                high = high - 1;
            }else{
                high = mid;
            }   
        }
        return array[low];
    }
}

从尾到头打印链表

题目描述

输入一个链表，按链表值从尾到头的顺序返回一个ArrayList。

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    ArrayList<Integer> arrayList=new ArrayList<Integer>();
    public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {
        if(listNode!=null){
            this.printListFromTailToHead(listNode.next);
            arrayList.add(listNode.val);
        }
        return arrayList;
    }
}

重建二叉树

题目描述

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。

public class Solution {
    public TreeNode reConstructBinaryTree(int [] pre,int [] in) {
        TreeNode root=reConstructBinaryTree(pre,0,pre.length-1,in,0,in.length-1);
        return root;
    }
    //前序遍历{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6}
    private TreeNode reConstructBinaryTree(int [] pre,int startPre,int endPre,int [] in,int startIn,int endIn) {
         
        if(startPre>endPre||startIn>endIn)
            return null;
        TreeNode root=new TreeNode(pre[startPre]);
         
        for(int i=startIn;i<=endIn;i++)
            if(in[i]==pre[startPre]){
                root.left=reConstructBinaryTree(pre,startPre+1,startPre+i-startIn,in,startIn,i-1);
                root.right=reConstructBinaryTree(pre,i-startIn+startPre+1,endPre,in,i+1,endIn);
                      break;
            }
        return root;
    }
}

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。

import java.util.Stack;

public class Solution {
    Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();
    Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();
     
    public void push(int node) {
        stack1.push(node);
    }
     
    public int pop() {
        if(stack1.empty()&&stack2.empty()){
            throw new RuntimeException("Queue is empty!");
        }
        if(stack2.empty()){
            while(!stack1.empty()){
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        }
        return stack2.pop();
    }
}