剑指offer刷题0405

今天刷的并不牢靠。第一题有点纠结太久了

感谢与参考：https://codingcat.cn/article/

不用加减乘除做加法 

把字符串转换成整数

数组中重复的数字

字符流中第一个不重复的字符

 

 

不用加减乘除做加法 

写一个函数，求两个整数之和，要求在函数体内不得使用+、-、*、/四则运算符号。

注意： 不能用四则运算符，那则只能是用最原始的二进制位运算。数值在计算机中的存储采用的是补码存储，所以一般的位运算都是基于补码进行的 二进制的加法运算，三步走：
第一步：相加各位的值，不算进位，即进行异或操作
第二步：计算进位值，进行与操作并左移一位
第三步，重复重复上述两步，当进位值为 0，则跳出循环。

具体到此题：
以用三步走的方式计算二进制值相加： 5即101，7即111
第一步：相加各位的值，不算进位，得到010，二进制每位相加就相当于各位做异或操作，即101^111。
第二步：计算进位值，得到1010，相当于各位做与操作（用&表示）得到101，再向左移一位得到1010，即(101&111) << 1。
第三步重复上述两步， 各位相加 010^1010=1000，进位值为100=(010&1010) << 1。 继续重复上述两步：1000^100 = 1100，进位值为0，跳出循环，1100为最终结果。

异或运算（操作）又叫半加运算，其运算法则相当于不带进位的二进制加法。二进制下用1表示真，0表示假，则异或的运算法则为：0⊕0=0，1⊕0=1，0⊕1=1，1⊕1=0（同为0，异为1），这些法则与加法是相同的，只是不带进位，所以异或常被认作不进位加法，用 ^ 表示

## C++ 语言版的
class Solution {
public:
    int Add(int num1, int num2)
        //#思路：二进制的运算。三步，第一步，异或运算，第二步，计算进位，与操作，左移一位。
        //#第三步重复上述，直到进位为0
    {
        while(num2 !=0){
            int temp=num1^num2; //与操作
            num2=(num1&num2)<<1;//计算进位，并赋值给num2
            num1=temp;
        }
        return num1;

    }
};

C语言版本中int是32位的，进入下最后一个循环后，向左移一位后，最高位的1就溢出了，那一位就去了，如果原数后面第31位是0，则新的32位就变成了0. 但是python由于支持大int值，它的整数不是32位，而是某种程度上可以无限扩展，结果左移的1跑到33位，b仍然不是0，实际上永远也不是0，于是就无限循环了......
那么为了修正这个bug，我们必须截断b，让他保持最多32位，修改如下：

def getSum(a,b):
     while b!=0:
         ta = a
         a = a^b #异或操作，
         b = ((ta&b)<<1)&0xffffffff  #与操作，截断b，让b保持最多32位
     hibit = (a&0x80000000)>>31#a与上16进制中的 0x80000001 ,即与上二进制为1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
     #前三十一位都变为0了，再右移31位，记得到了原来数中第32位的值
     if hibit==1:#如果第32为1，则原来的数为 负数了，需要按位取反+1，得到原值。
         return -(((~a)+1)&0xffffffff)
     else:
         return a&0xffffffff
    
s=getSum(2,-5)
print(s)

 

把字符串转换成整数
题目描述
将一个字符串转换成一个整数(实现Integer.valueOf(string)的功能，但是string不符合数字要求时返回0)，要求不能使用字符串转换整数的库函数。 数值为0或者字符串不是一个合法的数值则返回0。

注意：‘0’,'9'这样字符，其本质上存储也是用ASCII值存储的，字符‘0’对应48，字符'9'对应57

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def StrToInt(self, s):
        # write code here
        #要注意考虑的全面性，注意细节的讨论
        #需要回头看
        minus = 1
        number = 0
        if not s:
            return number
        if s[0] == '+':
            if len(s) > 1:
                s = s[1:]
            else:
                return 0
        elif s[0] == '-':
            minus = -1
            if len(s) > 1:
                s = s[1:]
            else:
                return 0
        for i in range(0, len(s)):
            if '0' <= s[i] <= '9':
                number = number * 10 + ord(s[i]) - ord('0')##ord（‘0’）将当个字符‘0’转换为其ASCII的整数值
            else:
                return 0
        return number * minus

 

数组中重复的数字
问题
在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到n-1的范围内。 数组中某些数字是重复的，但不知道有几个数字是重复的。也不知道每个数字重复几次。请找出数组中任意一个重复的数字。 例如，如果输入长度为7的数组{2,3,1,0,2,5,3}，那么对应的输出是第一个重复的数字2。

此题，需要再回头看看，尝试用字典存储key与频次value
思路 基本的思路就是建一个hash表，读数先判断是否重复，不重复就放进去读下一个，直到找到第一个重复的。 另外可以进行排序，然后判断是否有相邻两个数重复。

但注意题目中条件，所有数字都在0到n-1范围内。因此无需开辟额外空间，可以直接在数组上做标记。读到数字时，将数组中该数字作为下标的位置的数字，减去n，作为标记。下次读到相同数字，去其下标位置，发现数字值小于0，说明已经被标记过，那么这个就是重复数字了。
一些细节：之所以不用加上n的方法来标记，是因为可能会导致数字过大溢出（减去n就不会，因为只要n不溢出， -n-1 就不溢出， -n-1+一个正数 就也不会溢出）。也不能乘以-1来做标记，因为这种方法对0就没法做标记了。

 

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    # 返回值格式：函数返回True/False，找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]
    def duplicate(self, numbers, duplication):
        length = len(numbers)
        for num in numbers:
            if num >= 0:
                # 直接按num为下标去找
                index = num
            else:
                # 如果此处已被标记，则下标要按此处的值 num+length 去找
                index = num + length
            if numbers[index] < 0:
                # 找到重复
                duplication[0] = numbers[index] + length
                return True
            else:
                # 不重复，则做下标记
                numbers[index] -= length
        return False

​

字符流中第一个不重复的字符
请实现一个函数用来找出字符流中第一个只出现一次的字符。例如，当从字符流中只读出前两个字符"go"时，第一个只出现一次的字符是"g"。当从该字符流中读出前六个字符“google"时，第一个只出现一次的字符是"l"。

思路1：先扫一遍串，记下每个字符出现的次数，再扫一遍串同时查询每个字符出现的次数，遇到出现次数为1的就是第一个只出现一次的字符了。 思路2:可参考辛的笔记，还有蛮多方法的

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def __init__(self):
        self.stream = []
        self.counter = {}
    # 返回对应char
    def FirstAppearingOnce(self):
        for c in self.stream:
            if self.counter[c] == 1:
                return c
        return '#'
    def Insert(self, char):
        if char in self.counter:
            self.counter[char] += 1
        else:
            self.counter[char] = 1
        self.stream.append(char)