剑指offer之5/6

博客围绕数组和树结构的算法问题展开。在数组方面,涉及排序数组中数字出现次数、缺失数字、数值和下标相等元素等问题,多采用二分查找;还包括数字出现次数规律分析、和为s的数字及连续正数序列求解等。树结构方面,有二叉搜索树第k大结点、二叉树深度及平衡判断等,运用中序、后序遍历等方法。

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(1)在排序数组中查找数字出现的次数
一提到排序数组,立马想到二分查找,找出第一个为k的数,找到最后一个为k的数,相减就是次数。

(2)0~n-1中缺失的数字
长度为n-1的数组,n个数字,其中有一个数字缺失,可用二分查找解决。
所要找的这个数,正好是第一个数字与下标不符的数字。

(3)数组中数值和下标相等的元素
还是使用二分查找

2.二叉搜索树的第k大的结点
思路:进行中序遍历

TreeNode* KthNode(TreeNode* pRoot, int k)
    {
        if(pRoot==nullptr||k==0)
            return nullptr;
        return KthNodecore(pRoot,k);
    }
    //注意这里的引用k,如果不用引用,进入一次递归函数后,k的值改变,但是再回到上一级递归函数的时候,k还是原来的k,没有变,所以得用引用
    TreeNode* KthNodecore(TreeNode* pRoot,int& k)
    {
        TreeNode* result=nullptr;
        if(pRoot->left)
            result=KthNodecore(pRoot->left,k);
        if(result==nullptr)
        {
            if(k==1)
                result=pRoot;
            k--;
        }
        if(result==nullptr&&pRoot->right)
            result=KthNodecore(pRoot->right,k);
        return result;
    }

3.二叉树的深度
递归,如果一棵树只有根节点,深度就是1,如果只有左子数没有右子树,那么深度加1,如果只有右子树没有左子数,深度也加1,如果左右子树都有,比较左右子树谁大,然后获取深度的最大值然后加1。

int TreeDepth(TreeNode* pRoot)
    {
       if(pRoot==nullptr)
           return 0;
        int left=TreeDepth(pRoot->left);
        int right=TreeDepth(pRoot->right);
        return (left>right)?(left+1):(right+1);
    }

平衡二叉树的深度
用后序遍历的方式,先遍历跟结点的左右结点,然后判断根节点是否满足平衡二叉树。
从下往上统计。

4.数组中数字出现的次数
数组中只有两个数字出现了一次,其他数字都出现了两次,分析其规律。

如果数组中只有一个数字出现了一次,可以从第一个数字开始,依次异或操作,剩下的
数字就是那个出现了一次的,其他数字都被中和掉了。

现在把有两个只出现一次的数字的数组分成两个数组,每个数组里有一个只出现一次的数据。

具体步骤:
从第一个数开始依次异或整个数组,最后剩下的结果是两个只出现一次的数的异或结果,这个数肯定不为0,二进制结果中至少有一位是1,我们找到这个二进制数中第一个为1的位,如果这一位是1,分成一组,如果不是1,分成另一组。

5.和为s的数字
(1)和为s的两个数
选定两个指针,第一个指针指向第一个数字,第二个指针指向最后一个数字,两者相加,如果大于给定的和,第二个指针向前一位,如果小于给定的和,第一个指针向前一位。直到找到两个数的和等于给定和.

(2) 和为s的连续正数序列
两个指针,一个初始化为1,一个初始化为2,如果两指针之间的序列和大于s,第一个指针向前一位,如果和小于s,第二个指针向前一位,直到第一个指针到底(1+s)/2为止。

6.翻转字符串
第一步,翻转字符串中的所有字符。
第二步,翻转每个单词的字符顺序。

7.左旋转字符串
第一步,先把字符串分两部分,分别翻转。
第二步,把整个字符串翻转。
或者
第一步,把整个字符串翻转
第二步,分成两部分,分别翻转。

8.队列里的最大值
思路,使用辅助空间
存储可能成为滑动窗口最大值的数值。
新建一个队列,往里面存数组的下标,如果新进来的数字大于前面的那个数字,前面的那个数字不可能再是最大值,将他删除,如果当前数字下标比队列里第一个下标相差超过了滑动窗口的大小,把对列第一个数据删除,因为他已经不在滑窗里了。

vector<int> maxInWindows(const vector<int>& num, unsigned int size)
    {
        vector<int> result;
        deque<int> max;
        if(num.size()>=size&&size>=1)
        {
            for(int i=0;i<num.size();i++) ///存入队列数组的是下标
            {
                while(!max.empty()&&num[i]>num[max.back()])///如果新进来的数,比原来队里尾部的数大,那么队列尾部这个数不可能是最大值,去掉
                    max.pop_back();
                while(!max.empty()&&i-max.front()>=size)//如果i-队列的第一个数(下标)超过了窗口大小,那么应该把队里头部去掉
                    max.pop_front();
                max.push_back(i);///新进来的数都跟队列的尾部比较
                if(i+1>=size) ///当序列到达窗口大小的时候,开始存储最大值
                    result.push_back(num[max.front()]);
            }
        }
        return result;
    }
基于数据挖掘的音乐推荐系统设计与实现 需要一个代码说明,不需要论文 采用python语言,django框架,mysql数据库开发 编程环境:pycharm,mysql8.0 系统分为前台+后台模式开发 网站前台: 用户注册, 登录 搜索音乐,音乐欣赏(可以在线进行播放) 用户登陆时选择相关感兴趣的音乐风格 音乐收藏 音乐推荐算法:(重点) 本课题需要大量用户行为(如播放记录、收藏列表)、音乐特征(如音频特征、歌曲元数据)等数据 (1)根据用户之间相似性或关联性,给一个用户推荐与其相似或有关联的其他用户所感兴趣的音乐; (2)根据音乐之间的相似性或关联性,给一个用户推荐与其感兴趣的音乐相似或有关联的其他音乐。 基于用户的推荐和基于物品的推荐 其中基于用户的推荐是基于用户的相似度找出相似相似用户,然后向目标用户推荐其相似用户喜欢的东西(和你类似的人也喜欢**东西); 而基于物品的推荐是基于物品的相似度找出相似的物品做推荐(喜欢该音乐的人还喜欢了**音乐); 管理员 管理员信息管理 注册用户管理,审核 音乐爬虫(爬虫方式爬取网站音乐数据) 音乐信息管理(上传歌曲MP3,以便前台播放) 音乐收藏管理 用户 用户资料修改 我的音乐收藏 完整前后端源码,部署后可正常运行! 环境说明 开发语言:python后端 python版本:3.7 数据库:mysql 5.7+ 数据库工具:Navicat11+ 开发软件:pycharm
MPU6050是一款广泛应用在无人机、机器人和运动设备中的六轴姿态传感器,它集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计。这款传感器能够实时监测并提供设备的角速度和线性加速度数据,对于理解物体的动态运动状态至关重要。在Arduino平台上,通过特定的库文件可以方便地与MPU6050进行通信,获取并解析传感器数据。 `MPU6050.cpp`和`MPU6050.h`是Arduino库的关键组成部分。`MPU6050.h`是头文件,包含了定义传感器接口和函数声明。它定义了类`MPU6050`,该类包含了初始化传感器、读取数据等方法。例如,`begin()`函数用于设置传感器的工作模式和I2C地址,`getAcceleration()`和`getGyroscope()`则分别用于获取加速度和角速度数据。 在Arduino项目中,首先需要包含`MPU6050.h`头文件,然后创建`MPU6050`对象,并调用`begin()`函数初始化传感器。之后,可以通过循环调用`getAcceleration()`和`getGyroscope()`来不断更新传感器读数。为了处理这些原始数据,通常还需要进行校准和滤波,以消除噪声和漂移。 I2C通信协议是MPU6050与Arduino交互的基础,它是一种低引脚数的串行通信协议,允许多个设备共享一对数据线。Arduino板上的Wire库提供了I2C通信的底层支持,使得用户无需深入了解通信细节,就能方便地与MPU6050交互。 MPU6050传感器的数据包括加速度(X、Y、Z轴)和角速度(同样为X、Y、Z轴)。加速度数据可以用来计算物体的静态位置和动态运动,而角速度数据则能反映物体转动的速度。结合这两个数据,可以进一步计算出物体的姿态(如角度和角速度变化)。 在嵌入式开发领域,特别是使用STM32微控制器时,也可以找到类似的库来驱动MPU6050。STM32通常具有更强大的处理能力和更多的GPIO口,可以实现更复杂的控制算法。然而,基本的传感器操作流程和数据处理原理与Arduino平台相似。 在实际应用中,除了基本的传感器读取,还可能涉及到温度补偿、低功耗模式设置、DMP(数字运动处理器)功能的利用等高级特性。DMP可以帮助处理传感器数据,实现更高级的运动估计,减轻主控制器的计算负担。 MPU6050是一个强大的六轴传感器,广泛应用于各种需要实时运动追踪的项目中。通过 Arduino 或 STM32 的库文件,开发者可以轻松地与传感器交互,获取并处理数据,实现各种创新应用。博客和其他开源资源是学习和解决问题的重要途径,通过这些资源,开发者可以获得关于MPU6050的详细信息和实践指南
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