面试题目——《剑指Offer》

1.把一个字符串转换成整数（看面试题50）——《剑指Offer》P29

2.求链表中的倒数第k个结点（看面试题15）——《剑指Offer》P30

3.实现Singleton模式——《剑指Offer》P48

　　参考：http://www.cnblogs.com/tonglin0325/p/5196818.html

　　　　　以及 http://wiki.jikexueyuan.com/project/for-offer/question-two.html

4.数组的内存是连续的，所以数组的时间效率很高，可以用来实现简单的哈希表——《剑指Offer》35题“第一个只出现一次的字母”

5.面试题3:二维数组中的查找——《剑指Offer》P55 Leecode 74题　　相关题目：《leetcode》 21题 Merge Two Sorted Lists，提示：《剑指Offer》P66

　　提示；矩阵从右上角开始搜索，row和column

6.面试题4:替换空格——《剑指Offer》P61　　

7.面试题5:从尾到头打印链表——《剑指Offer》P68　　《Leetcode》 206题 Reverse Linked List（leetcode写的算法速度太慢，待优化）

　　其他链表的题目：

　　

8.面试题6:重建二叉树，由二叉树的前序遍历和中序遍历重建二叉树——《剑指Offer》P72　　《Leetcode》 105和106题

　　思路：1.找到根节点 2.结束条件，返回 3.找到根节点在另一个遍历中的位置 4.计算左右子树长度 5.左右子树分别递归

　　其他二叉树的题目：

　　

　　

9.面试题7:用两个栈实现队列——《剑指Offer》P76　　《Leetcode》232题 Implement Queue using Stacks　　225题 Implement Stacks using Queue

　　其他栈和队列的题目：

　　

10.面试题8:旋转数组的最小数字——《剑指Offer》P83　　《leetcode》153题 Find Minimum in Rotated Sorted Array

　　思路：剑指Offer中是数组中没有重复数字的情况，利用二分查找结题，

　　相关题目：《左》第九章 getMin，以及在有序旋转数组中查找某个数

11.面试题9:斐波那契数列——《剑指Offer》P90　　相关题目：青蛙跳台阶、变态跳台阶（注意Math.pow()返回的值是double，要转换成int）

　　相关题目：

　　

　　

12.面试题10:二进制中1的个数——《剑指Offet》P95　　《leetcode》191题 Number of 1 Bits 两种解法，一种要移动32次，一种有多少1移动多少次

　　相关知识点：

　　

　　

13.面试题11:数值的整数次方——《剑指Offer》P107　　注意：异常输入的处理　　参考《leetcde》50题的解法和收藏博文的解法说明，记nlogn的解法

14.面试题12:打印1到最大的n位数——《剑指Offer》P111　　两种解法

import java.util.Arrays;

public class printN {

	public static void main(String[] args) throws Exception{
		// TODO 自动生成的方法存根
		//System.out.println(JumpFloor(4));

		print1ToMaxOfN(2);
	}

    public static void print1ToMaxOfN(int n){
    	if(n<0)
    		return;
    	char[] number = new char[n];
    	Arrays.fill(number, '0');
    	while(!Increment(number))
    		PrintNumber(number);
    }

	 public static boolean Increment(char[] number) {
		boolean isOverflow = false;
		int nTakeOver = 0;
		int nLen = number.length;

		for(int i=nLen-1;i>=0;i--){	//当没有进位的时候会break，循环只执行一遍，有进位会执行第二遍
			int nSum = number[i]-'0'+nTakeOver;	//加上进位
			if(i==nLen-1)
				nSum++;
			if(nSum>=10){
				if(i==0)
					isOverflow=true;
				else{
					nSum -= 10;
					nTakeOver = 1;
					number[i]=(char)(nSum+48);
					//System.out.println(number);
				}
			}else{
				number[i]=(char)(nSum+48);
				//System.out.println(number);
				break;
			}
		}
		//PrintNumber(number);
		 return isOverflow;
	}

    public static void PrintNumber(char[] number){
    	boolean isBeginning0 = true;
    	int nLen = number.length;
    	for(int i=0;i<nLen;i++){
    		if(isBeginning0 && number[i] != '0')
    			isBeginning0=false;
    		if(!isBeginning0)
    			System.out.print(number[i]);
    	}
    	System.out.println();
    }

}

15.面试题13:在O(1)时间删除链表结点——《剑指Offer》P116　　分情况：1.结点为空 2.删除的是头结点 至少有两个结点 3.删除的是最后一个结点 4.删除的是中间的结点

　　参考：http://wiki.jikexueyuan.com/project/for-offer/question-thirteen.html《极客学院》

16.面试题14:调整数组顺序使奇数位于偶数前面——《剑指Offer》P119　　《Leetcode》328题 Odd Even Linked List，这里是奇数和偶数结点

17.面试题15:链表中倒数第k个结点——《剑指Offer》P124　　《Leetcode》19题 Remove Nth Node From End of List(leetcode测试用例有错，[1,2,3]移除倒数4的时候是[2,3])　　两种，一种遍历两遍，另一种遍历一遍

　　相关题目：

　　

18.面试题16:反转链表——《剑指Offer》P129　　《Leetcode》92和206题 Reverse Linked List

19.面试题17:合并两个排序的链表——《剑指Offer》P131　　《Leetcode》21题 Merge Two Sorted Lists　　剑指offer里面用的是递归，leetcode用的分情况

20.面试题18:树的子结构——《剑指Offer》P134　　《牛客OJ》使用两个递归方法

21.面试题19:二叉树的镜像——《剑指Offer》P142　　《牛客OJ》使用递归

22.面试题20:顺时针打印矩阵——《剑指Offer》P144　　《Leetcode》54和59题 Spiral Matrix

23.面试题21:包含min函数的栈——《剑指Offer》P149　　《Leetcode》 155题 Min Stack

24.面试题22:栈的压入、弹出序列——《剑指Offer》P154　　《牛客OJ》栈的压入、弹出序列　　注意.length<=0可以，而==null不行的问题

25.面试题23:从上往下打印二叉树——《剑指Offer》P157　　注意返回的结果是ArrayList<Integer>还是ArrayList<ArrayList<Integer>>

　　

　　

26.面试题24:二叉搜索树的后序遍历序列——《剑指Offer》P157　　《牛客OJ》注意Arrays.copyOfRange(sequence, 0, i)可以用来取数组的部分元素，前后的范围为[],root = sequence[len-1],所以取i而不是i-1

27.面试题25:二叉树中和为某一值的路径——《剑指Offer》P160　　《Leetcode》112和113题 Path Sum 注意是输出是否，还是所有路径，DFS递归（难）

28.面试题26:复杂链表的复制——《剑指Offer》P164　　《牛客OJ》里面讨论区中有3种方法

29.面试题27:二叉搜索树与双向链表——《剑指Offer》P168　　《牛客OJ》递归的时候要把把pLastNodeInList设为全局变量，画图理解

30.面试题28:字符串的排列——《剑指Offer》P171　　《牛客OJ》字符串的全排列，其中还要求字典排序，不单单只是列出所有的可能性（难）

　　相关题目：

　　

　　

31.面试题29:数组中出现次数超过一半的数字（在leetcode包中的MajorityElement）——《剑指Offer》P180　　《Leetcode》169题 Majority Element

　　思路：声明一个count和temp，count代表temp出现的次数，当count等于0的时候temp = arr[i]

　　类似：Majority Element II ，数组中出现次数超过n/k的数字

　　思路：维护一个大小为k的map，当map的大小等于k-1的时候，map中的全部value减去1

32.面试题30:最小的k个数（GetLeastNumbers）——《剑指Offer》P184 　　两种：1.Partition算法　　2.利用数组的特点，见Leetcode数组篇　　

　　思路：1.最简单的思路是把输入的n个数进行排序，然后取前k个数，算法的复杂度为O(nlogn)

　　　　　2.利用堆排序的思想O(nlogk)

　　　　　2.运用快排Partition的思想，就是先任意选取一个数，把小于这个值的数放在这个数左边，大于这个值的数放在右边，然后返回的值是这个值在数组中的位置，然后根据这个修改start或者end的值O(n)

33.面试题31:连续子数组的最大和——《剑指Offer》P188

　　思路：1.如果前n个相加小于0，那么最大的和只能从n+1个开始算

　　　　　2.设curGreatestSum=Integer.VALUE_MIN，然后比较curSum和curGreatestSum

34.面试题32:从1到n整数中1出现的次数（NumberOf1Between1AndN）——《剑指Offer》P191

　　相关题目：只统计一个数的二进制表示中1的位数（Leetcode CountBits）

　　思路：1.一个数一个数的计算1的位数，然后相加，时间复杂度为O(nlogn)

　　　　　2.寻找规律：534 = （个位1出现次数）+（十位1出现次数）+（百位1出现次数）=（53*1+1）+（5*10+10）+（0*100+100）= 214

　　注意：int n = Integer.parseInt("123");　　//将字符串转化成整形
　　　　　String s = String.valueOf(int a );　　　　　　//将整形转化为字符串

　　　　　　int[] is = {1,2,3,4};

　　　　　String str = Arrays.toString(is);　　　　　　//字符数组转化成字符串

35.面试题33:把数组排成最小的数——《剑指Offer》P194　　《Leetcode》179题　Largest Number

　　思路：使用sort排序，重点是重新建立排序规则，重写用于排序的Comparator

36.面试题34:求从小到大的第N个丑数（我们把只包含因子2、3和5的数成为丑数，习惯上把1当作第一个丑数）

　　思路：第1种解法.是遍历所有的数，%2,%3,%5是都==0

　　　　　第2种解法

　　　　　　　　1.首先第一个丑数是1

　　　　　　　　2.第2个丑数是1乘以2,3,5中结果大于1的最小的一个

　　　　　　　　3.第3个丑数是1乘以3,5，和2乘以2的结果中最小的一个

37.面试题35:第一个只出现一次的字符——《剑指Offer》P203

　　思路：使用HashMap，注意输入的时候使用Scan循环检测

38.面试题36：数组中的逆序对——《剑指Offer》P206

　　思路：利用递归的方法，通过增加空间O（N），把空间复杂度O（N^2）降到O（NlogN）

39.面试题37：两个链表中的第一个公共节点——《剑指Offer》P210　　《Leetcode》160题 Intersection of Two Linked Lists

　　思路：先把长的链表的表头向后移动，直到两个链表的长度相等，然后同时移动找到公共节点

40.面试题38：数字在排序数组中出现的次数——《剑指Offer》P221

　　思路：使用递归和二分查找的思想，分别求得第一个数字出现的位置和最后一个数字出现的位置

41.面试题39：二叉树的深度——《剑指Offer》P224

　　思路：1.使用递归的思想——参考《Leetcode》110题 Balanced Binary Tree，查找左右子树的最大深度

　　　　　2.在《Leetcode》的110题中还有一种每个结点只遍历一次的解法//不会

42.面试题40：数组中只出现一次的数字（有两个）——《剑指Offer》P228

　　思路：1.在一个数组中出现一次的数字有2个，所以首先要把这个数组分成两个数组，把数组中的每个数用二进制表示并做异或运算，因为相同的数异或之后为0,所以最后的结果是两个只出现1次的数异或之后的结果

　　　　　2.然后根据这个异或的结果，比如0010，根据最右边一位，也就是倒数第2位是否为1，把数组分成两个

　　　　　3.对两个数组分别做异或，异或的结果就是要求的数的值

43.面试题41：和为s的两个数字——《剑指Offer》P231

　　思路：因为数组是已经排好序的，所以设start和end，如果sum小于所要求的和就start++，大于end--

44.面试题42：和为s的连续正数序列，比如10的是1,2,3,4——《剑指Offer》P231

　　思路：和上一题目的方法类似，设small为1，big为2，然后序列和大于要求的目标small++，小于就big++，注意small<(sum+1)/2)的情况不用计算

45.面试题43：翻转单词顺序，比如"I am a student."->"student. a am I"——《剑指Offer》P235

　　思路：1.首先翻转所有字符的顺序，"I am a student."->".tneduts a ma I"

　　　　　2.然后在翻转每个单词中字符的顺序，".tneduts a ma I"->"student. a am I"

46.面试题44：左旋转字符串，比如输入字符串"abcdefg"和数字2，函数返回左旋转2位得到的结果"cdefgab"——《剑指Offer》P235

　　思路：1.首先按照给定的数组2，把字符串分成"ab"和"cdefg"两个部分，分别旋转这两个部分，"abcdefg"->"bagfedc"

　　　　　2.在翻转整个字符串，得到"bagfedc"->"cdefgab"

　　　　　或者直接用n%length，之后用java的subString方法

47.面试题45：n个骰子的点数，n个骰子，所有骰子朝上一面的点数之和为s，打印出s的所有可能的值出现的概率——《剑指Offer》P240

　　思路：比较难

48.面试题46：扑克牌的顺子，从扑克牌中随机抽5张牌，判断是不是一个顺子，即这5张牌是不是连续的，A为1,J为11，Q为12，K为13，大小王为任意数字——《剑指Offer》P243

　　思路：1.首先对数组进行排序

　　　　　2.然后统计数组中numberOfZero和numberOfGap，如果numberOfZero>=numberOfGap就返回True

　　　　　　注意数组中有对子的话，不是顺子

49.面试题47：圆圈中最后剩下的数字，n个数字围成一个圈，每次删除第m个数字，求最后剩下的数字（约瑟夫环问题）——《剑指Offer》P245

　　思路：1.采用环形链表来模拟圆圈

　　　　　2.利用公式（代码量很少，且时间空间复杂度优于第一种方法，用递归或者循环实现）

50.面试题48：求1+2+……+n，不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句（A?B:C）——《剑指Offer》P250

　　思路：1.使用递归的思想

51.面试题49：不用加减乘除做加法，求两个整数只和，不能使用加减乘除——《剑指Offer》P254

　　思路：1.求两个数的异或，异或结果为不包含进位的和

　　　　　2.求两个数与运算后的结果，并向左移1位，这个为进位的结果

　　　　　3.把异或结果和进位结果相加，但是不能使用加法，就是把这个方法循环

52.面试题50：把字符串变成整数（atoi函数）——《剑指Offer》P261　　《Leetcode》第8题 String to Integer (atoi)

　　思路：1.去掉首尾的空格

　　　　　2.检查符号位

　　　　　3.用double型来存储（double result），因为可能超过Long.MAX_VALUE，9223372036854775807

　　　　　4.循环字符串的每一位，从非符号位的第一位开始，到第一个非数字位结束

　　　　　5.如果flag是'-'，result取反

　　　　　6.检查有没有越界——大于Integer.MAX_VALUE则返回Integer.MAX_VALUE，小于Integer.MIN_VALUE，则返回Integer.MIN_VALUE，否则返回(int) result

53.面试题51：树中两个结点的最低公共祖先——《剑指Offer》P269　　《Leetcode》235题 Lowest Common Ancestor of a Binary Search Tree

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  236题Lowest Common Ancestor of a Binary Tree

　　思路：1.如果树是二叉搜索树，即一个结点的左子树都比这个结点小，右子树都比这个结点大。

　　　　　　输入两个结点，那么从根节点开始，如果这两个结点都比根节点小，那么这两个结点都在左子树中，一直直到两个结点一个比某个结点小，一个比某个结点大，那么这个结点都是最低的公共祖先。

　　　　　2.如果树不是二叉搜索树，但是每个子结点都有指向它的父结点，这个问题就变成了求两个链表的第一个交点。

　　　　　3.如果树既不是二叉搜索树，子结点也没有指向父结点。用两个链表记录根节点到两个结点的路径，然后把问题转换成求两个链表的最后一个公共结点

　　　　　　或者利用递归的思想，进行后序遍历

public class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        if (root == null || p == null || q == null) {
            return null;
        }  

        // If any of the node is the root, just return the root.
        if (root == p || root == q) {
            return root;
        }  

        // if no node is in the node, just recursively find it in LEFT and RIGHT tree.
        TreeNode left = lowestCommonAncestor(root.left, p, q);
        TreeNode right = lowestCommonAncestor(root.right, p, q);  

        if (left == null) {  // If didn't found in the left tree, then just return it from right.
            return right;
        } else if (right == null) { // Or if didn't found in the right tree, then just return it from the left side.
            return left;
        }   

        // if both right and right found a node, just return the root as the Common Ancestor.
        return root;
    }
}