leetcode编程题

1、Given a binary tree, find its minimum depth.
The minimum depth is the number of nodes along the shortest path from the root node down to the nearest leaf node.

1、给定一棵二叉树，找到它的最小深度

（最小深度是从根节点出发离其最近的叶子结点的深度）

#include<iostream>
using namespace std;
typedef struct TreeNode{
  int data;
  struct TreeNode *left;
  struct TreeNode *right;
}TreeNode;
 int run(TreeNode *root) {
        int m,n;
        if(root == NULL)
            return 0;       
         m=run(root->left);
         n=run(root->right);
        if(m==0||n==0)
            return 1+m+n;
        return 1+min(m,n);       
    }
 TreeNode* insert(TreeNode *root,int key){
	   if(root == NULL)
	   {
		   root=(TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
		   root->data=key;
		   root->left=NULL;
		   root->right=NULL;
		   return root;
	   }
	   if(root->data>key)
		   root->left=insert(root->left,key);
	   if(root->data<key)
		   root->right=insert(root->right,key);
	   return root;
	}
 void print(TreeNode *root){
   if(root==NULL)
	   return;
   cout<<root->data;
   print(root->left);
   print(root->right);
 }
int main(){
	int a[10]={5,4,6,3,8,2,9,0,1,7};
	TreeNode *root=NULL;
	for(int i=0;i<10;i++){
	   root=insert(root,a[i]);
	}
	cout<<"二叉排序树的先序遍历："<<endl;
	print(root);
	cout<<endl;
	int m=run(root);
	cout<<"最小深度为："<<m<<endl;
	system("pause");
	return 0;
}

2、

Evaluate the value of an arithmetic expression in Reverse Polish Notation.

Valid operators are+,-,*,/. Each operand may be an integer or another expression.

Some examples:

  ["2", "1", "+", "3", "*"] -> ((2 + 1) * 3) -> 9
  ["4", "13", "5", "/", "+"] -> (4 + (13 / 5)) -> 6
//计算一个抽象的逆波兰式的值

class Solution {
public:
    int evalRPN(vector<string> &tokens) {
        stack<int> s;
    for(auto x: tokens)//遍历tokens中的每一个字符
    {
        if(x=="+"||x=="-"||x=="*"||x=="/")
        //若为+-*/则取栈顶元素进行相应操作，并将结果push进栈中
        {
            if(s.size()<2) return 0;
            int a=s.top();s.pop();
            int b=s.top();s.pop();
            int c=0;
            if(x=="+")
            c=a+b;
            else if(x=="-")
            c=b-a;
            else if(x=="*")
            c=b*a;
            else if(x=="/")
            c=b/a;
            s.push(c);
        }
        else//否则的话，将其为操作数将其push进栈中
        {
            s.push(atoi(x.c_str()));
        }
 
     
    }
    return s.top();
    }
};

3、以O(nlogn)的时间复杂度对一个链表进行排序，使用常数空间复杂度

使用归并排序的算法，先利用快慢指针找到中点，再利用归并排序进行排序

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *sortList(ListNode *head) {
        //当头结点或者头结点为空时
        if (!head || !head->next) return head;
         //快慢指针找中点，快指针一次走两步，慢指针一次走一步
        ListNode* p = head, *q = head->next;
        while(q && q->next) {
            p = p->next;
            q = q->next->next;
        }
         
        ListNode* left = sortList(p->next);
        p->next = NULL;
        ListNode* right = sortList(head);
         //合并链表
        return merge(left, right);
    }
     
     
    ListNode *merge(ListNode *left, ListNode *right) {
        //进行归并
        ListNode dummy(0);
        ListNode *p = &dummy;
        while(left && right) {
            if(left->val < right->val) {
                p->next = left;
                left = left->next;
            }
            else {
                p->next = right;
                right = right->next;
            }
            p = p->next;
        }
        if (left) p->next = left;
        if (right) p->next = right;
        return dummy.next;
    }
};

4、

哈夫曼树，第一行输入一个数n，表示叶结点的个数。
需要用这些叶结点生成哈夫曼树，根据哈夫曼树的概念，这些结点有权值，即weight，
题目需要输出所有结点的值与权值的乘积之和。

解析：带权路径长度之和=（所有的叶结点）的权值*路径长度之和，根据分析可知其等于每一个非叶节点的权值之和。因此求哈夫曼树的带权路径长度之和就是求各非叶节点的权值之和。

#include <iostream>
using namespace std;
int Min(int *arr,int &n)//每次都返回最小值
{
    int i,k,min;
    min=arr[0];
    k=0;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        if(arr[i]<min)//找出最小值，并修改k值，最小值的位置赋值给k值
          {
            min=arr[i];
            k=i;
          }
    }
    arr[k]=arr[--n];//用最后一个元素去填充最小值处，相当于输出了最小值
    return min;
}
int main()
{
    int n;
    while(cin>>n)
    {
        int b[1000];//存放叶节点的数组
        int i;
        for(i=0;i<n;i++)
            cin>>b[i];
        int sum,wgt;
        sum=0;
        wgt=0;
        while(n>1)
        {
            sum=Min(b,n)+Min(b,n);//取最小的两个数相加，得到值为sum，非叶结点的权值
            wgt+=sum;//带权路径长度之和就是所有非叶节点之和
            b[n++]=sum;//将新得到的重新加入数组b中
        }
        cout<<wgt<<endl;
    }
}

5、查找一个数组的第K小的数，注意同样大小算一样大，如2 1 3 4 5 6第三小数为3

解析：先利用冒泡排序，将原数组进行排序，再找第k小的数

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int n;
    cin>>n;//n个数
    int k;
    int a[1000];
    for(int i=0;i<n;i++)
    {//输入数组a
        cin>>a[i];
    }
    
    cin>>k;
    if(k<=n)
    {
       int t;
       for(int j=0;j<n;j++)
       {
          for(int m=n-1;m>j;m--)
          {
            if(a[m-1]>a[m])
            {
                t=a[m];
                a[m]=a[m-1];
                a[m-1]=t;
            }
           }
       }
	   
    int count=0;
    for(int l=0;l<n;l++){
       if(a[l]!=a[l+1]) count++;
       if(count==k) 
       {
        cout<<a[l];
	   break;}
     }
  }
   else exit(1);
	system("pause");
    return 0;
}

6、Sort a linked list using insertion sort (采用直接插入排序对一个链表进行排序)

分析：先构造一个新的节点，作为新链表的头结点，结点值赋值为0。

对于新链表（有序链表），采用两指针遍历法，p在前，q在后，寻找适合的插入位置，即while(q->val<r->val)时说明待插入的元素值比q指向节点的值要大，所以p指针和q指针均后移

对于旧链表，采用head指针进行遍历整个链表，使用r指针指向待插入的元素，head指针确保在插入过程中不断链。

具体实现代码如下：

struct ListNode {
   int val;
   ListNode *next;
   ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
  };
class Solution {
public:
    ListNode *insertionSortList(ListNode *head) {
        if(head ==NULL)
            return head;
        ListNode node(0);//创建一个新的头结点，头结点的值为0，头结点作为新链表的表头结点
        ListNode* p,*q,*r;
        while(head)
        {
            p=&node;//使p指针指向新链表的链首位置
            q=p->next;//q指针实际上指向的是有序链表的第一个元素
            r=head;//使用r指针标记原链表待插入的节点
            head=head->next;//head指针后移保证不断链
            while(q&&q->val<r->val)
            {
                p=p->next;
                q=q->next;
            }//找到合适的位置后进行插入
            r->next=q;
            p->next=r;
        }
        return node.next;
    }
};