《剑指offer》总结一

目录

• 1、二维数组中的查找（223ms）
• 2、替换空格（24ms）
• 3、从尾到头打印链表（22ms）
• 4、重建二叉树（37ms）
• 5、用两个栈实现队列

1、二维数组中的查找（223ms）

• 题目描述：

  在一个二维数组中（每个一维数组的长度相同），每一行都按照从左到右递增的顺序排序，每一列都按照从上到下递增的顺序排序。请完成一个函数，输入这样的一个二维数组和一个整数，判断数组中是否含有该整数。

• 思路：

  由于二维数组从左到右，从上到下都是有序依次增大，所以可以考虑，选取右上角或右下角。因为这两个位置有一个特点，都位于两边的数字中间。例如，右上角位置左侧都比其小，该位置下侧都比其大，因此挪动位置具有唯一性。左下角位置亦如此。

• \(\color{green}{代码实现}\)：二维数组的查找

2、替换空格（24ms）

• 题目描述：

  请实现一个函数，将一个字符串中的每个空格替换成“%20”。例如，当字符串为We Are Happy.则经过替换之后的字符串为We%20Are%20Happy。

• 思路：

  1. 从前往后替换，需要将空格后面所有字符的位置都后移两格，循环中嵌套判断和循环，时间复杂度为O(n*n)；

  2. 从后往前替换，只需要提前计算字符串长度和空格的数目，每个空格使得字符串多出两个长度，然后逆序替换为新的字符串。具体过程为：

     （1） 首先输入一个字符串，然后计算字符串长度和空格的数目，每个空格使得字符串多出两个长度，从而计算出新的字符串长度；

     （2） 接着从后往前开始替换，第一个指针p1放在原字符串最后一个位置，第二个指针p2放在新字符串最后一个位置，同时向前移动，每当碰到空格的时候，指针p1向前移动1格，而指针p2向前移动3格，直到两个指针指向同一个位置，表明空格替换完毕，剩余字符一一替换即可。

• \(\color{green}{代码实现}\)：替换空格

3、从尾到头打印链表（22ms）

• 题目描述：

  输入一个链表，按链表值从尾到头的顺序返回一个ArrayList。

• 思路：

  这是最后一个节点先输出，属于典型的“后进先出”，可以用栈来实现，每经过一个节点，把该节点放入到一个栈中，到遍历完整个链表的时候，再从栈顶开始逐个输出节点的值。

• \(\color{green}{代码实现}\)：从尾到头打印链表

4、重建二叉树（37ms）

• 题目描述：

  输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重建出该二叉树。假设输入的前序遍历和中序遍历的结果中都不含重复的数字。例如输入前序遍历序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6}，则重建二叉树并返回。

  1. 前序遍历：根节点->左子树->右子树

  2. 中序遍历：左子树->根节点->右子树

  3. 后序遍历：左子树->右子树->根节点

• 思路：

  在函数ConstructCore中，我们先根据前序遍历的第一个数字创建根结点，然后在中序遍历中找到根结点的位置，这样就能确定左右子树节点的数量。在前序遍历和中序遍历中划分了左、右子树节点的值之后，我们就可以递归地调用函数ConstructCore去分别构建它的左、右子树。

• \(\color{green}{代码实现}\)：重建二叉树

5、用两个栈实现队列

• 题目描述：

  用两个栈来实现一个队列，完成队列的Push和Pop操作。 队列中的元素为int类型。

  1. 栈：常见的数据结构，后进先出，即最后被压入栈的元素会第一个被弹出。

  2. 队列：重要的数据结构，先进先出，即第一个进入队列的元素将会第一个出来。

• 思路：

  • 假设两个栈为stackA和stackB。插入元素时，先将所有元素插入到stackA中，插入元素顺序为{1,2,3,4,5}；

  • 而当我们需要删除元素时，由于需要先删除1，因此，需要借助stackB，将stackA中的所有元素逐个弹出并压入stackB；

  • 由于栈的结构是后入先出，因此这个时候栈B的元素依次为{5,4,3,2,1}，即1变成了栈顶。然后我们让栈B中的所有元素依次弹出，就可以实现先入先出，即两个栈实现一个队列。

• 流程（删除一个元素）：

  1. 当栈B不为空时，在stackB中的栈顶元素是最先进入队列的，因此可以弹出；

  2. 当栈B为空时，我们需要将stackA中的元素逐个弹出至stackB，然后再弹出stackB的栈顶元素。

• \(\color{green}{代码实现}\)：两个栈实现队列

参考：

1. 《剑指offer》宝典神功
2. 牛客网：https://www.nowcoder.com/ta/coding-interviews