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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  1. 第十题(一):二进制中1的个数
  2. 第十题(二):判断一个数是否是2的整数次方
  3. 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.
  4. 第十一题:数值的整数次方
  5. 第十二题:打印1到n位数
  6. 第十三题:在O(1)时间内删除链表结点
  7. 第十四题:调整数组顺序使奇数位于偶数前面
  8. 第十五题(一):链表中倒数第k个结点
  9. 第十五题(二):链表的中间的结点
  10. 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;    }}