若干數據結構 && 算法面試題【二】 （更新完畢）

這是我的第二個面試題匯總。想看之前的內容，請移步：

http://zhweizhi.blog.51cto.com/10800691/1763237

 （若干數據結構 && 算法面試題【一】（更新完畢））

http://zhweizhi.blog.51cto.com/10800691/1787562

 （若干數據結構 && 算法面試題【三】（更新中））

一、跳臺階

題目描述

一只青蛙一次可以跳上1級臺階，也可以跳上2級。求該青蛙跳上一個n級的臺階總共有多少種跳法。

f(n) = (最后一次跳一級臺階有多少種方法) + (最后一次跳兩級臺階有多少種方法)

即：

f(n) = f(n - 1) + f(n - 2)

class Solution 
{
public:
	int jumpFloor(int number) 
	{
		if (number <= 1)
		{
			return number;
		}
		int first = 1;
		int second = 1;
		while (--number)
		{
			int tmp = second;
			second += first;
			first = tmp;
		}
		return second;
	}
};

完整代碼：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/13_%E8%B7%B3%E5%8F%B0%E9%98%B6

二、變態跳臺階

題目描述 

一只青蛙一次可以跳上1級臺階，也可以跳上2級……它也可以跳上n級。求該青蛙跳上一個n級的臺階總共有多少種跳法。

思路： 跳上n級臺階的方法 = (最后一次跳上一級) + (最后一次跳上兩級) + ...... + (最后一次跳上n級) 

完整代碼：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/14_%E5%8F%98%E6%80%81%E8%B7%B3%E5%8F%B0%E9%98%B6

三、矩形覆蓋

題目描述：

我們可以用2*1的小矩形橫著或者豎著去覆蓋更大的矩形。請問用n個2*1的小矩形無重疊地覆蓋一個2*n的大矩形，總共有多少種方法？

完整代碼：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/15_%E7%9F%A9%E5%BD%A2%E8%A6%86%E7%9B%96

四、二進制中1的個數

題目描述：

輸入一個整數，輸出該數二進制表示中1的個數。其中負數用補碼表示。

方法1：

int  NumberOf1(int n)
	{
		int cur = 0x00000001;
		int count = 0;
		for (int i = 0; i < 32; i++)
		{
			if ( (n & cur) != 0)
			{
				count++;
			}
			cur = cur << 1;
		}
		return count;
	}

方法2（最佳）：

	//最優解
	int NumberOf1Best(int n)
	{
		int count = 0;
		while (n != 0)
		{
			++count;
			n = (n - 1) & n;
		}
		return count;
	}

五、求數值的整數次方 

題目描述：

給定一個double類型的浮點數base和int類型的整數exponent。求base的exponent次方。

完整代碼：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/17_%E6%95%B0%E5%80%BC%E7%9A%84%E6%95%B4%E6%95%B0%E6%AC%A1%E6%96%B9

六、調整數組順序使奇數位于偶數前面

題目描述：

輸入一個整數數組，實現一個函數來調整該數組中數字的順序，使得所有的奇數位于數組的前半部分，所有的偶數位于位于數組的后半部分，并保證奇數和奇數，偶數和偶數之間的相對位置不變。

完整代碼：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/18_%E8%B0%83%E6%95%B4%E6%95%B0%E7%BB%84%E9%A1%BA%E5%BA%8F%E4%BD%BF%E5%A5%87%E6%95%B0%E4%BD%8D%E4%BA%8E%E5%81%B6%E6%95%B0%E5%89%8D%E9%9D%A2

七、單鏈表的倒數第K個結點

通常有兩種思路：

1、用2個指針，一前一后，相距為k， 當前面的指針訪問到鏈表尾部時，另一個指針指向的就是倒數第K個結點。 

2、遍歷一次，每次將訪問到的結點的地址壓入一個棧中，（為什么存放地址呢？因為如果元素的類型比較大，那么相比存放元素本身，開銷比較小）然后對這個棧進行彈出K - 1 次，這時棧頂的元素就是我們要的倒數第K個結點的地址。

思路都比較清晰，這里我采用的是第二種方法

完整代碼：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/19_%E5%8D%95%E9%93%BE%E8%A1%A8%E7%9A%84%E5%80%92%E6%95%B0%E7%AC%ACk%E4%B8%AA%E7%BB%93%E7%82%B9

八、反轉單鏈表

思路：

遍歷，每次遍歷到的元素加到前一個元素的后面

完整代碼：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/20_%E5%8F%8D%E8%BD%AC%E5%8D%95%E9%93%BE%E8%A1%A8

八、合并有序單鏈表

代碼：

ListNode* Merge(ListNode* pHead1, ListNode* pHead2)
	{
		if (pHead1 == NULL && pHead2 == NULL)
		{
			return NULL;
		}
		if (pHead1 == NULL)
		{
			return pHead2;
		}
		if (pHead2 == NULL)
		{
			return pHead1;
		}
		ListNode *cur1 = pHead1;
		ListNode *cur2 = pHead2;
		ListNode *NewNode = NULL;
		if (cur1->val <= cur2->val)
		{
			NewNode = cur1;
			cur1 = cur1->next;
		}
		else
		{
			NewNode = cur2;
			cur2 = cur2->next;
		}
		ListNode *NewHead = NewNode;
		while (cur1 != NULL && cur2 != NULL)
		{
			if (cur1->val <= cur2->val)
			{
				NewNode->next = cur1;
				NewNode = NewNode->next;
				cur1 = cur1->next;
			}
			else
			{
				NewNode->next = cur2;
				NewNode = NewNode->next;
				cur2 = cur2->next;
			}
		}
		if (cur1 != NULL)
		{
			NewNode->next = cur1;
		}
		else if (cur2 != NULL)
		{
			NewNode->next = cur2;
		}
		return NewHead;
	}

github連接：（這次貼的代碼已經比較完整了）

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/21_%E5%90%88%E5%B9%B6%E6%9C%89%E5%BA%8F%E5%8D%95%E9%93%BE%E8%A1%A8

（！兒童節快樂！）

九、二叉樹的鏡像

題目描述:
操作給定的二叉樹，將其變換為源二叉樹的鏡像。
輸入描述:
二叉樹的鏡像定義：源二叉樹
         1
        /  \
       2   3
      / \  / \
     4  5 6 7
     鏡像二叉樹
         1
        /  \
       3   2
      / \  / \
     7 6 5  4

思路：

比較簡單，利用好遞歸的思想就好。

代碼：

void Mirror(TreeNode *pRoot) 
 {
  if (pRoot == NULL)
  {
   return;
  }
  _Mirror(pRoot);
 }
protected:
 void _Mirror(TreeNode* pRoot)
 {
  if (pRoot == NULL)
  {
   return;
  }
  if (pRoot->left == NULL && pRoot->right == NULL)
  {
   return;
  }
  swap(pRoot->left, pRoot->right);
  _Mirror(pRoot->left);
  _Mirror(pRoot->right);
 }

github連接：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/commit/8548f4e9704045be0ae0530a4c45a91b561c9281

十、順時針打印矩陣

題目描述:
輸入一個矩陣，按照從外向里以順時針的順序依次打印出每一個數字，
例如，如果輸入如下矩陣：
 1   2   3   4
 5   6   7   8
 9  10 11 12
 13 14 15 16
則依次打印出數字1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10.

代碼：

vector<int> printMatrix(vector<vector<int> > matrix) 
 {
  int max_line = matrix.size();
  int max_col = matrix[0].size();
  int size = max_line * max_col;
  int count = 0;
  int min_line = 0;
  int min_col = 0;
  int cur_line = 0;
  int cur_col = 0;
  vector<int> ret;
  while (count < size)
  {
   //橫，從左向右
   for (cur_col; cur_col < max_col; ++cur_col)
   {
    ret.push_back(matrix[cur_line][cur_col]);
    count++;
   }
   cur_col = max_col - 1;
   cur_line = min_line + 1;
   min_line++;
   //縱，從上到下
   for (cur_line; cur_line < max_line; cur_line++)
   {
    ret.push_back(matrix[cur_line][cur_col]);
    count++;
   }
   if (count >= size)  //這里需要判斷一下
   {
    return ret;
   }
   cur_col = max_col - 2;
   cur_line = max_line - 1;
   max_col--;
   //橫，從右到左
   for (cur_col; cur_col >= min_col; cur_col--)
   {
    ret.push_back(matrix[cur_line][cur_col]);
    count++;
   }
   cur_col = min_col;
   cur_line = max_line - 2;
   max_line--;
   //縱，從下到上
   for (cur_line; cur_line >= min_line; cur_line--)
   {
    ret.push_back(matrix[cur_line][cur_col]);
    count++;
   }
   cur_col = min_col + 1;
   cur_line = min_line;
   min_col++;
  }
  return ret;
 }

github連接：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/24_%E9%A1%BA%E6%97%B6%E9%92%88%E6%89%93%E5%8D%B0%E7%9F%A9%E9%98%B5

十一、包含min函數的棧

題目描述:
定義棧的數據結構，請在該類型中實現一個能夠得到棧最小元素的min函數。

（其實就是要求設計一個棧，能夠實現在O(1)時間復雜度內找到最小的元素）

思路：

必須包含兩個stack類型的成員變量：

    其中一個存放數據(_Data)

    另外一個存放最小的元素(_MinData)

新元素入棧時：

    當_MinData為空，或新元素的值小于_MinData棧頂的元素時，將新元素入棧_MinData

出棧時：

    當_MinData的棧頂元素是要出棧的元素是（即是_Data的棧頂元素時），

    將該元素從_MinData彈出

這樣設計出來的棧，_MinData的棧頂元素始終是當前棧中存放的最小元素

代碼：

class Solution
{
public:
 void push(int value)
 {
  _Data.push(value);
  if (_MinData.empty() || value < _MinData.top())
  {
   _MinData.push(value);
  }
 }
 void pop() 
 {
  if (_Data.top() == _MinData.top())
  {
   _MinData.pop();
  }
  _Data.pop();
 }
 int top() 
 {
  return _Data.top();
 }
 int min() 
 {
  return _MinData.top();
 }
protected:
 stack<int> _Data;
 stack<int> _MinData; 
};

github:

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/25_%E5%8C%85%E5%90%ABmin%E5%87%BD%E6%95%B0%E7%9A%84%E6%A0%88

十二、從上到下訪問二叉樹（層序遍歷）

代碼：

vector<int> PrintFromTopToBottom(TreeNode *root)
 {
  vector<int> ret;
  if (root == NULL)
  {
   return ret;
  }
  if (root->left == NULL && root->right == NULL)
  {
   cout << root->val << endl;
   ret.push_back(root->val);
   return ret;
  }
  vector<TreeNode*> box;
  TreeNode *cur = root;
  TreeNode *prev = cur;
  
  while (ret.empty() || !box.empty())
  {
   if (!box.empty())
   {
    cur = box.front();
    box.erase(box.begin());
   }
   cout << cur->val << " ";
   ret.push_back(cur->val);
   if (cur->left)
   {
    //cout << cur->left->val << " ";
    box.push_back(cur->left);
   }
   if (cur->right)
   {
    //cout << cur->right->val << " ";
    box.push_back(cur->right);
   }
  }
  return ret;
 }

github：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/27_%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91%E7%9A%84%E5%B1%82%E5%BA%8F%E9%81%8D%E5%8E%86

十二、復雜鏈表的復制

題目描述：
輸入一個復雜鏈表（每個節點中有節點值，以及兩個指針，一個指向下一個節點，另一個特殊指針指向任意一個節點）。

代碼：

RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
 {
  if (pHead == NULL)
  {
   return NULL;
  }
  RandomListNode *cur = pHead;
  while (cur)
  {
   RandomListNode *tmp = cur->next;
   RandomListNode *NewNode = new RandomListNode(cur->label);
   cur->next = NewNode;
   NewNode->next = tmp;
   cur = tmp;
  }
  cur = pHead;
  while (cur)
  {
   RandomListNode *pos = cur->next;
   if (cur->random)
   {
    pos->random = (cur->random)->next;
   }
   cur = pos->next;
  }
  cur = pHead;
  RandomListNode *cur1 = cur->next;
  RandomListNode *NewHead = cur1;
  while (cur->next->next != NULL)
  {
   cur->next = cur->next->next;
   cur = cur->next;
   cur1->next = cur1->next->next;
   cur1 = cur1->next;
  }
  return NewHead;
 }

github:

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/28_%E5%A4%8D%E6%9D%82%E9%93%BE%E8%A1%A8%E7%9A%84%E5%A4%8D%E5%88%B6

十三、數組中出現次數超過一半的數據

題目描述：

數組中有一個數字出現的次數超過數組長度的一半，請找出這個數字。例如輸入一個長度為9的數組{1,2,3,2,2,2,5,4,2}。由于數字2在數組中出現了5次，超過數組長度的一半，因此輸出2。如果不存在則輸出0。

思路：

用哈希表的思想

代碼：

int MoreThanHalfNum_Solution(vector<int> numbers) 
	{
		if (numbers.empty())
		{
			return 0;
		}
		int sz = numbers.size();
		vector<int> HashList;
		HashList.resize(numbers[0] + 1);
		for (int i = 0; i < sz; ++i)
		{
			if (numbers[i] + 1 > HashList.size())
			{
				HashList.resize(numbers[i] + 1);
			}
			++HashList[numbers[i]];
			if (HashList[numbers[i]] > sz / 2)
			{
				return numbers[i];
			}
		}
		return 0;
	}

github：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/29_%E6%95%B0%E7%BB%84%E4%B8%AD%E5%87%BA%E7%8E%B0%E6%AC%A1%E6%95%B0%E8%B6%85%E8%BF%87%E4%B8%80%E5%8D%8A%E7%9A%84%E6%95%B0%E5%AD%97

十四、最小的K個數

題目描述:

輸入n個整數，找出其中最小的K個數。例如輸入4,5,1,6,2,7,3,8這8個數字，則最小的4個數字是1,2,3,4,。

代碼：

vector<int> GetLeastNumbers_Solution(vector<int> input, int k) 
	{
		vector<int> HashList;
		vector<int> Ret;
		if (k > input.size())
		{
			return Ret;
		}
		for (size_t i = 0; i < input.size(); ++i)
		{
			if (HashList.size() < input[i] + 1)
			{
				HashList.resize(input[i] + 1);
			}
			++HashList[input[i]];
		}
		for (size_t i = 0; i < HashList.size(); ++i)
		{
			while (HashList[i]--)
			{
				Ret.push_back(i);
				k--;
				if (k == 0)
				{
					return Ret;
				}
			}
		}
		return Ret;
	}

github：

https://github.com/HonestFox/BrushQuestion/blob/master/30_%E6%9C%80%E5%B0%8F%E7%9A%84K%E4%B8%AA%E6%95%B0