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关于程序员:算法数据结构系列实践篇数组算法

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Offer-03 数组中反复的数字

问题形容:在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0~n-1 的范畴内。数组中某些数字是反复的,但不晓得有几个数字反复了,也不晓得每个数字反复了几次。请找出数组中任意一个反复的数字。

public int findRepeatNumber(int[] nums) {if (nums == null || nums.length < 1) {return -1;}
    int len = nums.length;
    for (int i = 0; i < len; i++) {int index = nums[i] % len;// 通过取余, 获取数字原来的数, 但仅作为索引应用, 并扭转以后遍历点 i 的值
        if (nums[index] >= len) {// 是 index 不是 i, 要判断 index 是否反复
            return nums[i] % len;
        }
        nums[index] += len;// 加 length 不便, 将数还原
    }
    return -1;
}

Offer-66 构建乘积数组

问题形容:给定一个数组 A[0,1,…,n-1],请构建一个数组 B[0,1,…,n-1],其中 B[i] 的值是数组 A 中除了下标 i 以外的元素的积, 即 B[i]=A[0]×A[1]×…×A[i-1]×A[i+1]×…×A[n-1],不能应用除法,具体可参考 Offer-66 题。

public int[] constructArr(int[] a) {int[] b = new int[a.length];
    b[0] = 1;
    for (int i = 1; i < a.length; i++) {b[i] = b[i - 1] * a[i - 1];
    }
    int tmp = 1;
    for (int i = a.length - 2; i >= 0; i--) {tmp = tmp * a[i+1];
        b[i] = tmp * b[i];
    }
    return b;
}

Offer-45 把数组排成最小的数

问题形容:输出一个非负整数数组,把数组里所有数字拼接起来排成一个数,打印能拼接出的所有数字中最小的一个。如果输出: [10,2],输入: “102”,具体可参考 Offer-45 题。对于排序的规定了解,能够亲自按插入排序试一下。

public String minNumber(Integer[] nums) {if (nums == null || nums.length < 1) {return "";}

    Arrays.sort(nums, new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {String x = o1.toString() + o2.toString();
            String y = o2.toString() + o1.toString();
            return x.compareTo(y);
        }
    });

    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (Integer num : nums) {sb.append(num);
    }
    return sb.toString();}

Offer-49 判断丑数

问题形容 :咱们把只蕴含质因子 2、3 和 5 的数称作丑数(Ugly Number),求按从小到大的程序的第 n 个丑数。 蛮力法 :依据丑数定义,若一个数能被 2 整除,则间断除以 2;若还能被 3 整除,则间断除以 3;若还能被 5 整除,则间断除以 5;如果最初后果是 1 则是丑数,否则不是; 动静布局:新丑数,是后面曾经生成的丑数的 2 倍或 3 倍或 5 倍。具体详见 Offer-49 题。

Offer-29 顺时针打印矩阵

问题形容:输出一个矩阵,依照从内向里以顺时针的程序顺次打印出每一个数字。输出:matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]],输入:[1,2,3,6,9,8,7,4,5]。

public int[] spiralOrder2(int[][] matrix) {if (matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {return new int[0];
    }

    int cols = matrix[0].length;
    int rows = matrix.length;
    int[] order = new int[cols * rows];
    int top = 0, bottom = rows - 1, left = 0, right = cols - 1;
    int index = 0;
    while (index < order.length) {for (int column = left; column <= right; column++) {order[index++] = matrix[top][column];
        }
        if (index == order.length) {break;}

        for (int row = top + 1; row <= bottom; row++) {order[index++] = matrix[row][right];
        }
        if (index == order.length) {break;}

        for (int column = right - 1; column > left; column--) {order[index++] = matrix[bottom][column];
        }
        if (index == order.length) {break;}

        for (int row = bottom; row > top; row--) {order[index++] = matrix[row][left];
        }

        top++; bottom--; left++; right--;
    }
    return order;
}

offer-61 扑克牌中的顺子

从扑克牌中随机抽 5 张牌,判断是不是一个顺子,即这 5 张牌是不是间断的。2~10 为数字自身,A 为 1,J 为 11,Q 为 12,K 为 13,而大、小王为 0,能够看成任意数字。A 不能视为 14。输出: [1,2,3,4,5],输入: True;输出: [0,0,1,2,5],输入: True;

public boolean isStraight(int[] nums) {Set<Integer> set = new HashSet<>();
    int min = 15, max = -1;
    for (int num : nums) {if (set.contains(num)) {return false;}
        if (num == 0) {continue;}

        set.add(num);
        min = Math.min(min, num);
        max = Math.max(max, num);
    }
    return (max - min) < 5;
}

Offer-57 和为 s 的两个数字

问题形容:输出一个递增排序的数组和一个数字 s,在数组中查找两个数,使得它们的和正好是 s。如果有多对数字的和等于 s,则输入任意一对即可。

public int[] twoSum(int[] nums, int target) {if (nums == null || nums.length < 3) {return nums;}

    int i = 0, j = nums.length - 1;
    while (i < j) {int s = nums[i] + nums[j];
        if (s == target) {return new int[]{nums[i], nums[j]};
        }
        if (s < target) {
            i++;
            continue;
        }
        j--;
    }
    return new int[0];
}

Offer-57-II 和为 s 的间断负数序列

输出一个正整数 target,输入所有和为 target 的间断正整数序列(至多含有两个数)。序列内的数字由小到大排列,不同序列依照首个数字从小到大排列。输出:target = 9,输入:[[2,3,4],[4,5]]

public int[][] findContinuousSequence(int target) {
    int i = 1; // 滑动窗口的左边界
    int j = 1; // 滑动窗口的右边界
    int sum = 0; // 滑动窗口中数字的和
    List<int[]> list = new ArrayList<>();
    while (i <= target / 2) {if (sum < target) {
            sum += j;
            j++;
            continue;
        }

        if (sum > target) {
            sum -=i;
            i++;
            continue;
        }

        int[] arr = new int[j-i]; // 记录后果
        for (int k = i; k < j; k++) {arr[k-i] = k;
        }
        list.add(arr);
        sum -= i;// 左边界向右挪动
        i++;
    }
    return list.toArray(new int[list.size()][]);
}

Offer-59-1 滑动窗口的最大值

问题形容:给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k,请找出所有滑动窗口里的最大值。

public Integer[] maxSlidingWindow(Integer[] nums, int k) {if (nums == null || nums.length < 1) {return new Integer[0];
    }
    Integer[] result = new Integer[nums.length - k + 1];
    Deque<Integer> queue = new LinkedList<>();
    for (int i = 0; i < k; i++) {while (!queue.isEmpty() && queue.peekLast() < nums[i]) { // 查找插入地位
            queue.removeLast();}
        queue.offer(nums[i]);
    }
    Integer index = 0;
    result[index++] = queue.peekFirst();
    for (int j = k; j < nums.length; j++) {if (nums[j - k] == queue.peekFirst()) {queue.removeFirst();
        }
        while (!queue.isEmpty() && queue.peekLast() < nums[j]) { // 查找插入地位
            queue.removeLast();}
        queue.offer(nums[j]);
        result[index++] = queue.peekFirst();}
    return result;
}

Offer-44 数字序列中某一位的数字

数字以 0123456789101112131415…的格局序列化到一个字符序列中。在这个序列中,第 5 位(从下标 0 开始计数)是 5,第 13 位是 1,第 19 位是 4,等等。请写一个函数,求任意第 n 位对应的数字。

public int findNthDigit(int n) {
    int digit = 1;
    long start = 1, count = 9;
    while (n > count) { // 求所在的数字的位数
        n -= count;
        digit++;
        start *= 10;
        count = 9 * start * digit;
    }
    long num = start + (n-1)/digit; // 求坐在数字
    return Long.toString(num).charAt(((n - 1) % digit)) -'0';
}

Offer-39 数组中呈现次数超过一半的数字

数组中有一个数字呈现的次数超过数组长度的一半,请找出这个数字。你能够假如数组是非空的,并且给定的数组总是存在少数元素。

public int majorityElement(int[] nums) {if (nums == null || nums.length < 1) {return -1;}

    int vote = 0, x = -1;
    for (int num : nums) {if (vote == 0) {x = num;}
        vote += num == x ? 1 : -1;
    }
    return x;
}

面试题 -01-08 零矩阵

问题形容:编写一种算法,若 M × N 矩阵中某个元素为 0,则将其所在的行与列清零,具体详见 金典 01-08 题。

public void setZeroes(int[][] matrix) {if (matrix == null || matrix.length < 1) {return;}
    boolean[] rows = new boolean[matrix.length];
    boolean[] cols = new boolean[matrix[0].length];

    for (int i = 0; i < rows.length; i++) {for (int j = 0; j < cols.length; j++) {if (matrix[i][j] == 0) {rows[i] = true;
                cols[j] = true;
            }
        }
    }

    for (int i = 0; i < rows.length; i++) {for (int j = 0; j < cols.length; j++) {if (rows[i] || cols[j]) {matrix[i][j] = 0;
            }
        }
    }
}

面试题 -01-07 旋转矩阵

问题形容:给你一幅由 N × N 矩阵示意的图像,其中每个像素的大小为 4 字节。请你设计一种算法,将图像旋转 90 度。不占用额定内存空间是否做到。

本文由 mdnice 多平台公布

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