15道简单算法题

来源:互联网 发布:淘宝客怎么做巨打折 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 16:45
原文出处: 陈太汉的博客   

最近在公司里基本处于打酱油的状态,工作正在交接中。没事又做起了算法题目。好久没怎么写算法题了,感觉手气还不错,经常能一次就写对(编译通过,得到想要的结果,没怎么测试),可能是因为这些题目之前看过或是写过,或许就是自己进步了一点。这15道大部分来自《剑指Offer》,作者的博客之前看过几次,感觉写得很好,但看这本书时却没有那个感觉了,可能是因为看过博客的原因吧,没有了之前的那种惊喜。自己就试着实现里面的一些算法题目,基本上是简单的思考一下,如果没什么思路,就看看作者是怎么想的,大概看一下他的思路或是代码,就开始自己实现。15道算法题如下:源码下载。

1:合并排序,将两个已经排序的数组合并成一个数组,其中一个数组能容下两个数组的所有元素;

2:合并两个单链表;

3:倒序打印一个单链表;

4:给定一个单链表的头指针和一个指定节点的指针,在O(1)时间删除该节点;

5:找到链表倒数第K个节点;

6:反转单链表;

7:通过两个栈实现一个队列;

8:二分查找;

9:快速排序;

10:获得一个int型的数中二进制中的个数;

11:输入一个数组,实现一个函数,让所有奇数都在偶数前面;

12:判断一个字符串是否是另一个字符串的子串;

13:把一个int型数组中的数字拼成一个串,这个串代表的数字最小;

14:输入一颗二叉树,输出它的镜像(每个节点的左右子节点交换位置);

15:输入两个链表,找到它们第一个公共节点;

下面简单说说思路和代码实现

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//链表节点
structNodeL
{
    intvalue;
    NodeL* next;
    NodeL(intvalue_=0,NodeL* next_=NULL):value(value_),next(next_){}
};
//二叉树节点
structNodeT
{
    intvalue;
    NodeT* left;
    NodeT* right;
    NodeT(intvalue_=0,NodeT* left_=NULL,NodeT* right_=NULL):value(value_),left(left_),right(right_){}
};

1:合并排序,将两个已经排序的数组合并成一个数组,其中一个数组能容下两个数组的所有元素;

合并排序一般的思路都是创建一个更大数组C,刚好容纳两个数组的元素,先是一个while循环比较,将其中一个数组A比较完成,将另一个数组B中所有的小于前一个数组A的数及A中所有的数按顺序存入C中,再将A中剩下的数存入C中,但这里是已经有一个数组能存下两个数组的全部元素,就不用在创建数组了,但只能从后往前面存,从前往后存,要移动元素很麻烦。

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//合并排序,将两个已经排序的数组合并成一个数组,其中一个数组能容下两个数组的所有元素
voidMergeArray(inta[],intalen,intb[],intblen)
{
    intlen=alen+blen-1;
    alen--;
    blen--;
    while(alen>=0 && blen>=0)
    {
        if(a[alen]>b[blen])
        {
            a[len--]=a[alen--];
        }else{
            a[len--]=b[blen--];
        }
    }
 
    while(alen>=0)
    {
        a[len--]=a[alen--];
    }
    while(blen>=0)
    {
        a[len--]=b[blen--];
    }
}
 
voidMergeArrayTest()
{
    inta[]={2,4,6,8,10,0,0,0,0,0};
    intb[]={1,3,5,7,9};
    MergeArray(a,5,b,5);
    for(inti=0;i<sizeof(a)/sizeof(a[0]);i++)
    {
        cout<<a[i]<<" ";
    }
}

2:合并两个单链表;

合并链表和合并数组,我用了大致相同的代码,就不多少了,那本书用的是递归实现。

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//链表节点
structNodeL
{
    intvalue;
    NodeL* next;
    NodeL(intvalue_=0,NodeL* next_=NULL):value(value_),next(next_){}
};
 
//合并两个单链表
NodeL* MergeList(NodeL* head1,NodeL* head2)
{
    if(head1==NULL)
        returnhead2;
    if(head2==NULL)
        returnhead1;
 
    NodeL* head=NULL;
    if(head1->value<head2->value)
    {
        head=head1;
        head1=head1->next;
    }else{
        head=head2;
        head2=head2->next;
    }
    NodeL* tmpNode=head;
    while(head1 && head2)
    {
        if(head1->value<head2->value)
        {
            head->next=head1;
            head1=head1->next;
        }else{
            head->next=head2;
            head2=head2->next;
        }
        head=head->next;
    }
    if(head1)
    {
        head->next=head1;
    }
    if(head2)
    {
        head->next=head2;
    }
    returntmpNode;
}
 
voidMergeListTest()
{
    NodeL* head1=newNodeL(1);
    NodeL* cur=head1;
    for(inti=3;i<10;i+=2)
    {
        NodeL* tmpNode=newNodeL(i);
        cur->next=tmpNode;
        cur=tmpNode;
    }
    NodeL* head2=newNodeL(2);
    cur=head2;
    for(inti=4;i<10;i+=2)
    {
        NodeL* tmpNode=newNodeL(i);
        cur->next=tmpNode;
        cur=tmpNode;
    }
    NodeL* head=MergeList(head1,head2);
    while(head)
    {
        cout<<head->value<<" ";
        head=head->next;
    }
}

3:倒序打印一个单链表;

递归实现,先递归在打印就变成倒序打印了,如果先打印在调用自己就是顺序打印了。

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//倒序打印一个单链表
voidReversePrintNode(NodeL* head)
{
    if(head)
    {
        ReversePrintNode(head->next);
        cout<<head->value<<endl;
    }
}
voidReversePrintNodeTest()
{
    NodeL* head=newNodeL();
    NodeL* cur=head;
    for(inti=1;i<10;i++)
    {
        NodeL* tmpNode=newNodeL(i);
        cur->next=tmpNode;
        cur=tmpNode;
    }
    ReversePrintNode(head);
}

4:给定一个单链表的头指针和一个指定节点的指针,在O(1)时间删除该节点;

删除节点的核心还是将这个节点的下一个节点,代替当前节点。

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//给定一个单链表的头指针和一个指定节点的指针,在O(1)时间删除该节点
voidDeleteNode(NodeL* head,NodeL* delNode)
{
    if(!head || !delNode)
    {
        return;
    }
 
    if(delNode->next!=NULL)//删除中间节点
    {
        NodeL* next=delNode->next;
        delNode->next=next->next;
        delNode->value=next->value;
        deletenext;
        next=NULL;
    }elseif (head==delNode)//删除头结点
    {
        deletedelNode;
        delNode=NULL;
        *head=NULL;
    }else//删除尾节点,考虑到delNode不在head所在的链表上的情况
    {
        NodeL* tmpNode=head;
        while(tmpNode && tmpNode->next!=delNode)
        {
            tmpNode=tmpNode->next;
        }
        if(tmpNode!=NULL)
        {
            deletedelNode;
            delNode=NULL;
            tmpNode->next=NULL;
        }
    }
}
 
voidDeleteNodeTest()
{
    intnodeCount=10;
    for(intK=0;K<nodeCount;K++)
    {
        NodeL* head=NULL;
        NodeL* cur=NULL;
        NodeL* delNode=NULL;
        for(inti=0;i<nodeCount;i++)
        {
            NodeL* tmpNode=newNodeL(i);
            if(i==0)
            {
                cur=head=tmpNode;
            }else{
                cur->next=tmpNode;
                cur=tmpNode;
            }
            if(i==K)
            {
                delNode=tmpNode;
            }
        }
        DeleteNode(head,delNode) ;
    }
}

5:找到链表倒数第K个节点;

通过两个指针,两个指针都指向链表的开始,一个指针先向前走K个节点,然后再以前向前走,当先走的那个节点到达末尾时,另一个节点就刚好与末尾节点相差K个节点。

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//找到链表倒数第K个节点
NodeL* FindKthToTail(NodeL* head,unsigned intk)
{
    if(head==NULL || k==0)
        returnNULL;
    NodeL* tmpNode=head;
    for(inti=0;i<k;i++)
    {
        if(tmpNode!=NULL)
        {
            tmpNode=tmpNode->next;
        }else{
            returnNULL;
        }
    }
    NodeL* kNode=head;
    while(tmpNode!=NULL)
    {
        kNode=kNode->next;
        tmpNode=tmpNode->next;
    }
    returnkNode;
}
 
voidFindKthToTailTest()
{
    intnodeCount=10;
    for(intK=0;K<nodeCount;K++)
    {
        NodeL* head=NULL;
        NodeL* cur=NULL;
        for(inti=0;i<nodeCount;i++)
        {
            NodeL* tmpNode=newNodeL(i);
            if(i==0)
            {
                cur=head=tmpNode;
            }else{
                cur->next=tmpNode;
                cur=tmpNode; 
            }
        }
        NodeL* kNode=FindKthToTail(head,K+3) ;
        if(kNode)
        {
            cout<<"倒数第 "<<K+3<<" 个节点是:"<<kNode->value<<endl;
        }else{
            cout<<"倒数第 "<<K+3<<" 个节点不在链表中" <<endl;
        }
    }
}

6:反转单链表;

按顺序一个个的翻转就是了。

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//反转单链表
NodeL* ReverseList(NodeL* head)
{
    if(head==NULL)
    {
        returnNULL;
    }
    NodeL* reverseHead=NULL;
    NodeL* curNode=head;
    NodeL* preNode=NULL;
    while(curNode!=NULL)
    {
        NodeL* nextNode=curNode->next;
        if(nextNode==NULL)
            reverseHead=curNode; 
 
        curNode->next=preNode;
        preNode=curNode;
        curNode=nextNode;
    }
    returnreverseHead;
}
 
voidReverseListTest()
{
    for(intK=0;K<=10;K++)
    {
        NodeL* head=NULL;
        NodeL* cur=NULL;
        for(inti=0;i<K;i++)
        {
            NodeL* tmpNode=newNodeL(i);
            if(i==0)
            {
                cur=head=tmpNode;
            }else{
                cur->next=tmpNode;
                cur=tmpNode; 
            }
        }
 
        cur=ReverseList( head);
        while(cur)
        {
            cout<<cur->value<<" ";
            cur=cur->next;
        }
        cout<<endl;
    }
    cout<<endl;
}

7:通过两个栈实现一个队列;

直接上代码

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//通过两个栈实现一个队列
template<typenameT>
classCQueue
{
public:
    voidpush(constT& val)
    {
        while(s2.size()>0)
        {
            s1.push(s2.top());
            s2.pop();
        }
        s1.push(val);
    }
    voidpop()
    {
        while(s1.size()>0)
        {
            s2.push(s1.top());
            s1.pop();
        }
        s2.pop();
    }
 
    T& front()
    {
        while(s1.size()>0)
        {
            s2.push(s1.top());
            s1.pop();
        }
        returns2.top();
    }
    intsize()
    {
        returns1.size()+s2.size();
    }
private:
    stack<T> s1;
    stack<T> s2;
};
 
voidCQueueTest()
{
    CQueue<int> q;
    for(inti=0;i<10;i++)
    {
        q.push(i);
    }
    while(q.size()>0)
    {
        cout<<q.front()<<" ";
        q.pop();
    }
}

8:二分查找;

二分查找记住几个要点就行了,代码也就那几行,反正我现在是可以背出来了,start=0,end=数组长度-1,while(start<=end),注意溢出

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//二分查找
intbinarySearch(inta[],intlen,intval)
{
    intstart=0;
    intend=len-1;
    intindex=-1;
    while(start<=end)
    {
        index=start+(end-start)/2;
        if(a[index]==val)
        {
            returnindex;
        }elseif (a[index]<val)
        {
            start=index+1;
        }else
        {
            end=index-1;
        }
    }
    return-1;
}

9:快速排序;

来自百度百科,说不清楚

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//快速排序
//之前有个面试叫我写快排,想都没想写了个冒泡,思路早忘了,这段代码来自百度百科
voidQsort(inta[],intlow,inthigh)
{
    if(low>=high)
    {
        return;
    }
    intfirst=low;
    intlast=high;
    intkey=a[first];//用字表的第一个记录作为枢轴
    while(first<last)
    {
        while(first<last && a[last]>=key )--last;
        a[first]=a[last];//将比第一个小的移到低端
        while(first<last && a[first]<=key )++first;
        a[last]=a[first];//将比第一个大的移到高端
    }
    a[first]=key;//枢轴记录到位
    Qsort(a,low,first-1);
    Qsort(a,last+1,high);
}
 
voidQsortTest()
{
    inta[]={1,3,5,7,9,2,4,6,8,0};
    intlen=sizeof(a)/sizeof(a[0])-1;
    Qsort(a,0,len);
    for(inti=0;i<=len;i++)
    {
        cout<<a[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

10:获得一个int型的数中二进制中的个数;

核心实现就是while (num= num & (num-1)),通过这个数和比它小1的数的二进制进行&运算,将二进制中1慢慢的从后往前去掉,直到没有。

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//获得一个int型的数中二进制中1的个数
intFind1Count(intnum)
{
    if(num==0)
    {
        return0;
    }
    intcount=1;
    while(num= num & (num-1))
    {
        count++;
    }
    returncount;
}

11:输入一个数组,实现一个函数,让所有奇数都在偶数前面;

两个指针,一个从前往后,一个从后往前,前面的指针遇到奇数就往后走,后面的指针遇到偶数就往前走,只要两个指针没有相遇,就奇偶交换。

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//输入一个数组,实现一个函数,让所有奇数都在偶数前面
voidRecordOddEven(intA[],intlen)
{
    inti=0,j=len-1;
    while(i<j)
    {
        while(i<len && A[i]%2==1)
            i++;
 
        while(j>=0 && A[j]%2==0)
            j--;
 
        if(i<j)
        {
            A[i]^=A[j]^=A[i]^=A[j];
        }
    }
}
 
voidRecordOddEvenTest()
{
    intA[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,11};
    intlen=sizeof(A)/sizeof(A[0]);
    RecordOddEven( A , len);
    for(inti=0;i<len;i++)
    {
        cout<<A[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    for(inti=0;i<len;i++)
    {
        A[i]=2;
    }
    RecordOddEven( A , len);
    for(inti=0;i<len;i++)
    {
        cout<<A[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    for(inti=0;i<len;i++)
    {
        A[i]=1;
    }
    RecordOddEven( A , len);
    for(inti=0;i<len;i++)
    {
        cout<<A[i]<<" ";
    }
}

12:判断一个字符串是否是另一个字符串的子串;

我这里就是暴力的对比

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//判断一个字符串是否是另一个字符串的子串
intsubstr(constchar* source,constchar* sub)
{
    if(source==NULL || sub==NULL)
    {
        return-1;
    }
    intsouLen=strlen(source);
    intsubLen=strlen(sub);
    if(souLen<subLen)
    {
        return-1;
    }
 
    intcmpCount=souLen-subLen;
    for(inti=0;i<=cmpCount;i++)
    {
        intj=0;
        for(;j<subLen;j++)
        {
            if(source[i+j]!=sub[j])
            {
                break;
            }
        }
        if(j==subLen)
        {
            returni ;
        }
    }
    return-1;
}

13:把一个int型数组中的数字拼成一个串,这个串代表的数字最小;

先将数字转换成字符串存在数组中,在通过qsort排序,在排序用到的比较函数中,将要比较的两个字符串进行组合,如要比较的两个字符串分别是A,B,那么组合成,A+B,和B+A,在比较A+B和B+A,返回strcmp(A+B, B+A),经过qsort这么一排序,数组就变成从小到大的顺序了,组成的数自然是最小的。

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//把一个int型数组中的数字拼成一个串,是这个串代表的数组最小
#define MaxLen 10
intCompare(constvoid* str1,constvoid* str2)
{
    charcmp1[MaxLen*2+1];
    charcmp2[MaxLen*2+1];
    strcpy(cmp1,*(char**)str1);
    strcat(cmp1,*(char**)str2);
 
    strcpy(cmp2,*(char**)str2);
    strcat(cmp2,*(char**)str1);
    returnstrcmp(cmp1,cmp2);
voidGetLinkMin(inta[],intlen)
{
    char** str=(char**)newint[len];
    for(inti=0;i<len;i++)
    {
        str[i]=newchar[MaxLen+1];
        sprintf(str[i],"%d",a[i]);
    }
 
    qsort(str,len,sizeof(char*),Compare);
    for(inti=0;i<len;i++)
    {
        cout<<str[i]<<" ";
        delete[] str[i] ;
    }
    delete[] str;
}
voidGetLinkMinTest()
{
    intarr[]={123,132,213,231,321,312};
    GetLinkMin(arr,sizeof(arr)/sizeof(int));
}

14:输入一颗二叉树,输出它的镜像(每个节点的左右子节点交换位置);

递归实现,只要某个节点的两个子节点都不为空,就左右交换,让左子树交换,让右子树交换。

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structNodeT
{
    intvalue;
    NodeT* left;
    NodeT* right;
    NodeT(intvalue_=0,NodeT* left_=NULL,NodeT* right_=NULL):value(value_),left(left_),right(right_){}
};
 
//输入一颗二叉树,输出它的镜像(每个节点的左右子节点交换位置)
voidTreeClass(NodeT* root)
{
    if( root==NULL || (root->left==NULL && root->right==NULL) )
        return;
    NodeT* tmpNode=root->left;
    root->left=root->right;
    root->right=tmpNode;
    TreeClass(root->left);
    TreeClass(root->right);
}
 
voidPrintTree(NodeT* root)
{
    if(root)
    {
        cout<<root->value<<" ";
        PrintTree(root->left);
        PrintTree(root->right);
    }
}
 
voidTreeClassTest()
{
    NodeT* root=newNodeT(8);
    NodeT* n1=newNodeT(6);
    NodeT* n2=newNodeT(10);
    NodeT* n3=newNodeT(5);
    NodeT* n4=newNodeT(7);
    NodeT* n5=newNodeT(9);
    NodeT* n6=newNodeT(11);
    root->left=n1;
    root->right=n2;
    n1->left=n3;
    n1->right=n4;
    n2->left=n5;
    n2->right=n6;
    PrintTree(root);
    cout<<endl;
    TreeClass( root );
    PrintTree(root);
    cout<<endl;
}

15:输入两个链表,找到它们第一个公共节点;

如果两个链表有公共的节点,那么第一个公共的节点及往后的节点都是公共的。从后往前数N个节点(N=短链表的长度节点个数),长链表先往前走K个节点(K=长链表的节点个数-N),这时两个链表都距离末尾N个节点,现在可以一一比较了,最多比较N次,如果有两个节点相同就是第一个公共节点,否则就没有公共节点。

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//输入两个链表,找到它们第一个公共节点
intGetLinkLength(NodeL* head)
{
    intcount=0;
    while(head)
    {
        head=head->next;
        count++;
    }
    returncount;
}
 
NodeL* FindFirstEqualNode(NodeL* head1,NodeL* head2)
{
    if(head1==NULL || head2==NULL)
        returnNULL;
    intlen1=GetLinkLength(head1);
    intlen2=GetLinkLength(head2);
    NodeL* longNode;
    NodeL* shortNode;
    intleftNodeCount;
    if(len1>len2)
    {
        longNode=head1;
        shortNode=head2;
        leftNodeCount=len1-len2;
    }else{
        longNode=head2;
        shortNode=head1;
        leftNodeCount=len2-len1;
    }
    for(inti=0;i<leftNodeCount;i++)
    {
        longNode=longNode->next;
    }
    while(longNode && shortNode && longNode!=shortNode)
    {
        longNode=longNode->next;
        shortNode=shortNode->next;
    }
    if(longNode)//如果有公共节点,必不为NULL
    {
        returnlongNode;
    }
    returnNULL; 
}
 
voidFindFirstEqualNodeTest()
{
    NodeL* head1=newNodeL(0);
    NodeL* head2=newNodeL(0);
    NodeL* node1=newNodeL(1);
    NodeL* node2=newNodeL(2);
    NodeL* node3=newNodeL(3);
    NodeL* node4=newNodeL(4);
    NodeL* node5=newNodeL(5);
    NodeL* node6=newNodeL(6);
    NodeL* node7=newNodeL(7);
 
    head1->next=node1;
    node1->next=node2;
    node2->next=node3;
    node3->next=node6;//两个链表相交于节点node6
 
    head2->next=node4;
    node4->next=node5;
    node5->next=node6;//两个链表相交于节点node6
    node6->next=node7;
 
    NodeL* node= FindFirstEqualNode(head1,head2);
    if(node)
    {
        cout<<node->value<<endl;
    }else{
        cout<<"没有共同节点"<<endl;
    }
}
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