剑指offerJAVA版笔记（第七天、第三十七题至第四十二题）

最新推荐文章于 2025-06-10 10:18:06 发布

CSTian2019

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分类专栏：剑指offer 文章标签： JAVA

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37.数字在排序数组中出现的次数

题目描述：统计一个数字在排序数组中出现的次数。
解题思路：因为是有序数组故使用二分查找去做，写两个函数分别去取得第一个k和最后一个k的位置然后将两个位置相减即可得到结果。

public int GetNumberOfK(int[] array, int k) {
        if (array == null || array.length == 0)
            return 0;
        //找到第一个k的位置
        int first = getFirstK(array, k, 0, array.length - 1);
        //找到最后一个k的位置
        int last = getLastK(array, k, 0, array.length - 1);
        if (first == -1 || last == -1) {
            return 0;
        } else {
            return last - first + 1;
        }

    }

    //找到第一个k的位置
    public int getFirstK(int[] array, int k, int start, int end) {
        while (start <= end) {
            int mid = (start + end) / 2;
            if (k < array[mid])
                end = mid - 1;
            else if (k > array[mid])
                start = mid + 1;
            else {
                if ((mid > 0 && array[mid - 1] != k) || mid == 0)
                    return mid;
                else {
                    end = mid - 1;
                }
            }
        }
        return -1;
    }

    public int getLastK(int[] array, int k, int start, int end) {
        while (start <= end) {
            int mid = (start + end) / 2;
            if (k < array[mid])
                end = mid - 1;
            else if (k > array[mid])
                start = mid + 1;
            else {
                if ((mid < array.length - 1 && array[mid + 1] != k) || mid == array.length - 1)
                    return mid;
                else {
                    start = mid + 1;
                }
            }
        }
        return -1;
    }

38.二叉树的深度

题目描述：输入一棵二叉树，求该树的深度。从根结点到叶结点依次经过的结点（含根、叶结点）形成树的一条路径，最长路径的长度为树的深度。
解题思路：1.层次遍历二叉树 2.递归遍历二叉树

public int TreeDepth1(TreeNode pRoot)
    {
        if(pRoot == null){
            return 0;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
        queue.add(pRoot);
        // depth：当前节点所在的层数，count已经遍历了的节点数，nextCount下层的节点总数
        // 当count==nextCount的时候，代表本层的节点已经遍历完毕。
        int depth = 0, count = 0, nextCount = 1;
        while(queue.size()!=0){
            TreeNode top = queue.poll();
            count++;
            if(top.left != null){
                queue.add(top.left);
            }
            if(top.right != null){
                queue.add(top.right);
            }
            if(count == nextCount){
                nextCount = queue.size();
                count = 0;
                depth++;
            }
        }
        return depth;
    }
    //递归写法
    public int TreeDepth(TreeNode pRoot)
    {
        if(pRoot == null){
            return 0;
        }
        int left = TreeDepth(pRoot.left);
        int right = TreeDepth(pRoot.right);
        return Math.max(left, right) + 1;
    }

39.平衡二叉树

题目描述：输入一棵二叉树，判断该二叉树是否是平衡二叉树。

 private boolean isBalanced = true;
    public boolean IsBalanced_Solution(TreeNode root) {

        getDepth(root);
        return isBalanced;
    }
    public int getDepth(TreeNode root) {
        if (root == null)
            return 0;
        int left = getDepth(root.left);
        int right = getDepth(root.right);

        if (Math.abs(left - right) > 1) {
            isBalanced = false;
        }
        return right > left ? right + 1 : left + 1;

    }

40.数组中只出现一次的数字

题目描述：一个整型数组里除了两个数字之外，其他的数字都出现了偶数次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。
解题思路：首先：位运算中异或的性质：两个相同数字异或=0，一个数和0异或还是它本身。当只有一个数出现一次时，我们把数组中所有的数，依次异或运算，最后剩下的就是落单的数，因为成对儿出现的都抵消了。依照这个思路，我们来看两个数（我们假设是AB）出现一次的数组。我们首先还是先异或，剩下的数字肯定是A、B异或的结果，这个结果的二进制中的1，表现的是A和B的不同的位。我们就取第一个1所在的位数，假设是第3位，接着把原数组分成两组，分组标准是第3位是否为1。如此，相同的数肯定在一个组，因为相同数字所有位都相同，而不同的数，肯定不在一组。然后把这两个组按照最开始的思路，依次异或，剩余的两个结果就是这两个只出现一次的数字。

 public void FindNumsAppearOnce(int[] array, int[] num1, int[] num2)    {
        int length = array.length;
        if(length == 2){
            num1[0] = array[0];
            num2[0] = array[1];
            return;
        }
        int bitResult = 0;
        for(int i = 0; i < length; ++i){
            bitResult ^= array[i];
        }
        int index = findFirst1(bitResult);
        for(int i = 0; i < length; ++i){
            if(isBit1(array[i], index)){
                num1[0] ^= array[i];
            }else{
                num2[0] ^= array[i];
            }
        }
    }

    private int findFirst1(int bitResult){
        int index = 0;
        while(((bitResult & 1) == 0) && index < 32){
            bitResult >>= 1;
            index++;
        }
        return index;
    }

    private boolean isBit1(int target, int index){
        return ((target >> index) & 1) == 1;
    }

41.和为S的连续正数序列

题目描述：小明很喜欢数学,有一天他在做数学作业时,要求计算出9~16的和,他马上就写出了正确答案是100。但是他并不满足于此,他在想究竟有多少种连续的正数序列的和为100(至少包括两个数)。没多久,他就得到另一组连续正数和为100的序列:18,19,20,21,22。现在把问题交给你,你能不能也很快的找出所有和为S的连续正数序列? Good Luck!
输出描述:输出所有和为S的连续正数序列。序列内按照从小至大的顺序，序列间按照开始数字从小到大的顺序

    //存放结果
        ArrayList<ArrayList<Integer> > result = new ArrayList<>();
        //两个起点，相当于动态窗口的两边，根据其窗口内的值的和来确定窗口的位置和大小
        int plow = 1,phigh = 2;
        while(phigh > plow){
            //由于是连续的，差为1的一个序列，那么求和公式是(a0+an)*n/2
            int cur = (phigh + plow) * (phigh - plow + 1) / 2;
            //相等，那么就将窗口范围的所有数添加进结果集
            if(cur == sum){
                ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
                for(int i=plow;i<=phigh;i++){
                    list.add(i);
                }
                result.add(list);
                plow++;
                //如果当前窗口内的值之和小于sum，那么右边窗口右移一下
            }else if(cur < sum){
                phigh++;
            }else{
                //如果当前窗口内的值之和大于sum，那么左边窗口右移一下
                plow++;
            }
        }
        return result;

42.和为S的两个数字

题目描述：输入一个递增排序的数组和一个数字S，在数组中查找两个数，使得他们的和正好是S，如果有多对数字的和等于S，输出两个数的乘积最小的。
输出描述:对应每个测试案例，输出两个数，小的先输出。

  public ArrayList<Integer> FindNumbersWithSum(int [] array,int sum) {
                ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
                if (array == null || array.length < 2) {
                    return list;
                }
                int i=0,j=array.length-1;
                while(i<j){
                    if(array[i]+array[j]==sum){
                        list.add(array[i]);
                        list.add(array[j]);
                        return list;
                    }else if(array[i]+array[j]>sum){
                        j--;
                    }else{
                        i++;
                    }

                }
                return list;
        }