剑指offer第十题之第十六题(java详解)
来源:互联网 发布:热网远程监控系统数据 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 13:31
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- 第十题(一):二进制中1的个数
- 第十题(二):判断一个数是否是2的整数次方
- 第十题(三):两个整数m和n,计算需要改变m的二进制表示中的多少位才能得到n.
- 第十一题:数值的整数次方
- 第十二题:打印1到n位数
- 第十三题:在O(1)时间内删除链表结点
- 第十四题:调整数组顺序使奇数位于偶数前面
- 第十五题(一):链表中倒数第k个结点
- 第十五题(二):链表的中间的结点
第十六题:反转链表
第十题(一):二进制中1的个数
/** * 题目描述:二进制中1的个数 * 请实现一个函数,输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。 * 例如把9表示成二进制1001,有2位是1.因此如果输入9,就输出2。 * * 解题思路1:可以考虑(n & 1)结果如果是1,就累加结果,n >> 1迭代。但是这样 * 输入的数据是负数的时候,就会陷入死循环,所以可以反过来做,flag=1, * 判断(n & flag)是不是等于flag,flag << 1 迭代,就可以避免死循环了 * * 解题思路2:把一个整数减一,再和原整数做与运算,会把该整数最右边的一个1变成0 * 那么一个整数的二进制中有多少个1,就可以进行多少次这样的运算 * * @author 焦含寒 * */public class NO10_0 { public static void main(String[] args) { System.out.println(count1(7)); System.out.println(count2(7)); } public static int count1(int n) { int flag = 1; int result = 0; while (flag > 0) { if ((n & flag) == flag) result++; flag <<= 1; } return result; } public static int count2(int n) { int result = 0; while (n != 0) { result++; n = (n - 1) & n; } return result; }}
## 第十题(二):判断一个数是否是2的整数次方 ##
/** * 题目描述: * 判断一个数是否是2的整数次方,是就输出yes,否则就输出no * * 解题思路:如果一个数是2的整数次方,那么这个数的二进制一定只包含一个1 * ,也就是说,这个整数减去1和自己做与运算,就会变成0 * * @author 焦含寒 * */public class NO10_1 { public static void main(String[] args) { judge(8); judge(5); } public static void judge(int n) { if (((n - 1) & n) == 0) System.out.println("yes"); else System.out.println("no"); }}
## 第十题(三):两个整数改变m的二进制中的多少位才能得到n. ##
/** * 题目描述: * 输入两个整数m和n,计算需要改变m的二进制表示中的多少位 * 才能得到n. * * 解题思路:先做异或,然后统计异或结果中1的位数 * * @author 焦含寒 * */public class NO10_2 { public static void main(String[] args) { System.out.print(count(1, 3)); } public static int count(int m, int n) { int result = 0; n = m ^ n; while (n > 0) { ++result; n = n & (n - 1); } return result; }}
## 第十一题:数值的整数次方##
/** * 题目描述:数值的整数次方 * 实现函数double power(double base, int exponent),求base的exponent次方。 * 不得使用库函数,同时不需要考虑大数问题。 * * 解题思路:注意指数可以正,负,0,基数是否为0;在计算的时候注意比较double类型的 * 时候不能用==号,计算的时候可以进行优化 * * @author 焦含寒 * */public class NO11 { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(power(2.0, 10)); } public static double power(double base, int exponent) { double result = 0.0; if (equal(base, 0.0) && exponent < 0) { throw new IllegalArgumentException("0的负数次幂没有意义"); } if (exponent < 0) { result = 1.0 / powerWithExpoment(base, -exponent); } else { result = powerWithExpoment(base, exponent); } return result; } private static double powerWithExpoment(double base, int exponent) { if (exponent == 0) return 1.0; if (exponent == 1) return base; // //这是线性时间 // double result = 1.0; // for(int i=0;i<exponent;i++) // result *= base; // 优化 double result = powerWithExpoment(base, exponent >> 1); result *= result; if ((exponent & 0x1) == 1) result *= base; return result; } private static boolean equal(double num1, double num2) { if (Math.abs(num1 - num2) < 0.0000001) return true; else return false; }}
## 第十二题:打印1到n位数##
/** * 题目描述:打印1到n位数 * 输入数字n,按顺序打印从1到最大n位十进制数。 * 比如输入3,则打印1、2...999 * * 解题思路:注意一定要考虑单纯的打印小于10^(n+1)容易造成的溢出 * * * @author 焦含寒 * */public class NO12 { public static void main(String[] args) { printNum(2); } private static void printNum(int n) { if (n < 0) throw new IllegalArgumentException("非法数字"); int[] array = new int[n]; printArray(array, 0); } private static void printArray(int[] array, int n) { if (n != array.length) { for (int i = 0; i < 10; i++) { array[n] = i; printArray(array, n + 1); } } else { boolean flag = false; for (int j = 0; j < array.length; j++) { if (array[j] != 0) { flag = true; } if (flag) { System.out.print(array[j]); } } if (flag) System.out.println(); } }}
## 第十三题:在O(1)时间内删除链表结点##
/** * 题目描述:在O(1)时间内删除链表结点 * 给定单向链表的头指针和一个结点指针,定义一个函数在O(1)时间 * 删除该结点。 * * 解题思路:删除单链表结点的思路有两种,一种就是顺序遍历链表找到要删除的 * 的结点的上一个结点,把其指针指向要删除节点的下一个结点;第二种思路 * 把要删除结点的下一个结点的值赋给要删除的结点,并把赋好值的结点的指针 * 指向下一个个结点。在本题中,采用第二种思路,这种思路好处在于删除的 * 结点只需要常数时间,但是基于这个结点一定在链表中,这样也给了这个函数 * 的调用者增加了O(n)的复杂度来确保要删除结点是不是在链表中 * * @author 焦含寒 * */public class NO13 { public static void main(String[] args) { Node node1 = new Node("A"); Node node2 = new Node("B"); Node node3 = new Node("C"); Node node4 = new Node("D"); Node node5 = new Node("E"); node1.setNext(node2); node2.setNext(node3); node3.setNext(node4); node4.setNext(node5); delete(node1,node4); Node node = node1; while(node != null){ System.out.println(node.getData()); node = node.getNext(); } } public static void delete(Node head, Node delNode){ //如果是尾结点,只能遍历删除 if(delNode.getNext() == null){ while(head.getNext() != delNode){ head = head.getNext(); } Node node = head.getNext(); node = null; }else if(head == delNode){ head = null; }else{ delNode.setData(delNode.getNext().getData()); delNode.setNext(delNode.getNext().getNext()); } }}class Node{ private String data; private Node next; public Node(String data) { super(); this.data = data; } public String getData() { return data; } public void setData(String data) { this.data = data; } public Node getNext() { return next; } public void setNext(Node next) { this.next = next; }}
## 第十四题:调整数组顺序使奇数位于偶数前面 ##
/** * 题目描述:调整数组顺序使奇数位于偶数前面 * 输入一个整数数组,实现一个函数来调整该数组中数字的顺序,使得所有 * 奇数位于数组的前半部分,所有偶数位于数组的后半部分 * * 解题思路:用两个下标,一个从前向后找第一个遇到的偶数,第二个从后向前找 * 第一个遇到的奇数,交换,当两个下标相遇结束。 * * @author 焦含寒 * */public class NO14 { public static void main(String[] args) { int[] arr = { 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 }; adjust(arr); for (int i : arr) System.out.print(i + " "); } public static void adjust(int[] arr) { if (arr == null || arr.length == 0) throw new NullPointerException("空数组"); int i = 0; int j = arr.length - 1; int temp = 0; while (i < j) { if (i<j &&(arr[i] & 0x1) == 1) i++; if (i<j && (arr[j] & 0x1) == 0) j--; if(i<j){ temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; } } }}
## 第十五题(一):链表中倒数第k个结点##
/** * 题目描述:链表中倒数第k个结点 * 输入一个链表,输出该链表中倒数第k个结点,规定链表从1开始计数, * 。例如一个链表有6个结点,那么从头开始计数依次是1、2、3、4、5、6 * 这个链表的倒数第3个结点是值为4的结点。 * * 解题思路:直观解法,就是把链表遍历两次,第一次遍历出链表长度,第二次 * 定位出k所在的位置。在遍历一次就定位到k所在位置,只需要定义两个指针 * 一个先跑k步,另一个指针再出发,当第一个指针到了链表尾部,那么第二个 * 指针就正好定位到k的位置,注意代码的鲁棒性,考虑空指针,链表结点少于k, * 以及输入k为0的情况 * * @author 焦含寒 * */public class NO15_1 { public static void main(String[] args) { My_Node node1 = new My_Node("1"); My_Node node2 = new My_Node("2"); My_Node node3 = new My_Node("3"); My_Node node4 = new My_Node("4"); My_Node node5 = new My_Node("5"); My_Node node6 = new My_Node("6"); My_Node node7 = new My_Node("7"); node1.setNext(node2); node2.setNext(node3); node3.setNext(node4); node4.setNext(node5); node5.setNext(node6); node6.setNext(node7); System.out.println(findKthMy_NodeFromTail(node1, 4)); } public static String findKthMy_NodeFromTail(My_Node head, int k){ if(head == null) return null; if(k==0){ System.out.println("k要求从1开始"); return null; } My_Node temp1 = head; for(int i = 0;i<k-1;i++){ if(temp1.getNext() == null){ System.out.println("k不应该大于链表长度的"); return null; } temp1 = temp1.getNext(); } My_Node temp2 = head; while(temp1.getNext() != null){ temp1 = temp1.getNext(); temp2 = temp2.getNext(); } return temp2.getData(); }}class My_Node{ private String data; private My_Node next; public My_Node(String data) { super(); this.data = data; } public String getData() { return data; } public void setData(String data) { this.data = data; } public My_Node getNext() { return next; } public void setNext(My_Node next) { this.next = next; }}
## 第十五题(二):链表的中间的结点 ##
/** * 题目描述:链表的中间的结点 * 求链表的中间结点。如果链表结点总数是奇数,返回中间结点;如果 * 结点总数是偶数,返回中间两个结点的任何一个都可以 * * 解题思路:用两个指针,一个指针比另一个慢一步,当一个指针走到末尾的时候, * 另一个正好在中间 * * @author 焦含寒 * */public class NO15_2 { public static void main(String[] args) { MNode node1 = new MNode("1"); MNode node2 = new MNode("2"); MNode node3 = new MNode("3"); MNode node4 = new MNode("4"); MNode node5 = new MNode("5"); MNode node6 = new MNode("6"); MNode node7 = new MNode("7"); node1.setNext(node2); node2.setNext(node3); node3.setNext(node4); node4.setNext(node5); node5.setNext(node6); node6.setNext(node7); System.out.println(findMid(node1).getData()); } private static MNode findMid(MNode head) { if(head == null) return null; MNode slow = head; MNode fast = head; while(fast.getNext() != null && fast.getNext().getNext() != null){ slow = slow.getNext(); fast = fast.getNext().getNext(); } return slow; }}class MNode{ private String data; private MNode next; public MNode(String data) { super(); this.data = data; } public String getData() { return data; } public void setData(String data) { this.data = data; } public MNode getNext() { return next; } public void setNext(MNode next) { this.next = next; }}
## 第十六题:反转链表##
/** * 题目描述:反转链表 * 定义一个函数,输入一个链表的头结点,反转该链表并输出反转后链表的 * 头结点。 * * 解题思路:先保证代码的鲁棒性,反转策略就是 * @author 焦含寒 * */public class N016 { public static void main(String[] args) { MyNode node1 = new MyNode("1"); MyNode node2 = new MyNode("2"); MyNode node3 = new MyNode("3"); MyNode node4 = new MyNode("4"); MyNode node5 = new MyNode("5"); MyNode node6 = new MyNode("6"); node1.setNext(node2); node2.setNext(node3); node3.setNext(node4); node4.setNext(node5); node5.setNext(node6); System.out.println(reverseList(node1).getData()); } public static MyNode reverseList(MyNode head) { if (head == null) return null; if (head.getNext() == null) return head; MyNode preMyNode = null; MyNode curMyNode = head; MyNode reversedHead = null; while (curMyNode.getNext() != null) { MyNode nextMyNode = curMyNode.getNext(); if (nextMyNode == null) reversedHead = nextMyNode; MyNode temp = curMyNode.getNext(); temp = preMyNode; preMyNode = curMyNode; curMyNode = nextMyNode; } return curMyNode; }}class MyNode { private String data; private MyNode next; public MyNode(String data) { super(); this.data = data; } public String getData() { return data; } public void setData(String data) { this.data = data; } public MyNode getNext() { return next; } public void setNext(MyNode next) { this.next = next; }}
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