CS-Notes/notes/面试总结.md
2018-10-15 20:02:45 +08:00

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<!-- GFM-TOC -->
* [1. 字符串组合](#1-字符串组合)
* [2. 整数组合求和](#2-整数组合求和)
* [3. 数组中重复的数字](#3-数组中重复的数字)
* [4. 二维数组中的查找](#4-二维数组中的查找)
* [5. 替换空格](#5-替换空格)
* [6. 从尾到头打印链表](#6-从尾到头打印链表)
* [7. 重建二叉树](#7-重建二叉树)
* [8. 二叉树的下一个结点](#8-二叉树的下一个结点)
* [9. 用两个栈实现队列](#9-用两个栈实现队列)
* [10.1 斐波那契数列](#101-斐波那契数列)
* [10.2 跳台阶](#102-跳台阶)
* [10.3 矩形覆盖](#103-矩形覆盖)
* [10.4 变态跳台阶](#104-变态跳台阶)
* [11. 旋转数组的最小数字](#11-旋转数组的最小数字)
* [12. 矩阵中的路径](#12-矩阵中的路径)
* [13. 机器人的运动范围](#13-机器人的运动范围)
* [14. 剪绳子](#14-剪绳子)
* [15. 二进制中 1 的个数](#15-二进制中-1-的个数)
* [16. 数值的整数次方](#16-数值的整数次方)
* [17. 打印从 1 到最大的 n 位数](#17-打印从-1-到最大的-n-位数)
* [18.1 在 O(1) 时间内删除链表节点](#181-在-o1-时间内删除链表节点)
* [18.2 删除链表中重复的结点](#182-删除链表中重复的结点)
* [19. 正则表达式匹配](#19-正则表达式匹配)
* [20. 表示数值的字符串](#20-表示数值的字符串)
* [21. 调整数组顺序使奇数位于偶数前面](#21-调整数组顺序使奇数位于偶数前面)
* [22. 链表中倒数第 K 个结点](#22-链表中倒数第-k-个结点)
* [23. 链表中环的入口结点](#23-链表中环的入口结点)
* [24. 反转链表](#24-反转链表)
* [25. 合并两个排序的链表](#25-合并两个排序的链表)
* [参考文献](#参考文献)
<!-- GFM-TOC -->
# 1. 字符串组合
## 题目描述
给定三种类型的小球P、Q、R每种小球的数量分别为np、nq、nr个。现在想讲这些小球排成一条直线但是不允许相同类型的小球相邻问有多少种排序方法。
如若np=2nq=1,nr=1则共有6种排列方式PQRP、QPRP、PRQP、PRPQ、RPQP以及PQPR。如果无法组合出合适的结果则输出0.
### 输入
```code
一行以空格相隔的三个数分别表示为np、nq、nr。
```
### 输出
```code
排列方法的数量。
```
### 样例输入
```code
2 1 1
```
### 样例输出
```code
6
```
## 解题思路
本题采用一种比较直接的方式进行解题,分为如下步骤:
1. 求解给定P、Q、R个数的时候的全排列提供`Python`提供的`itertools.permutations`来实现,此时肯定有很多重复。
2. 去掉重复的情况,通过`Python`提供的`set`来实现。
3. 通过遍历找出相邻元素重复的串。
4. 求两个集合的差集,即为答案。
```python
import itertools
np, nq, nr = [int(k) for k in raw_input().split(" ")]
count = 0
result = []
for i in itertools.permutations("P"*np + "Q"*nq + "R"*nr,np + nq + nr):
result.append(''.join(i))
result_same = []
for element in list(set(result)):
for j in range(1, len(element)):
if element[j-1] == element[j]:
result_same.append(element)
ret_list = list(set(result)^set(result_same))
print len(ret_list)
```
# 2. 整数组合求和
## 题目描述
小米之家是成人糖果店。里面有很多便宜,好用,好玩的产品。中秋节到了,小米之家想给米粉准备一些固定金额大礼包。对于给定的一个金额,需要判断能不能用
不同种产品(一种产品在礼包最多出现一次)组合出来这个金额。聪明的你来帮帮米家的小伙伴吧。
### 输入
```code
输入NN是正整数 N < = 200
输入N个价格p正整数 p <= 10000用单空格分割
输入金额MM是正整数M <= 100000
```
### 输出
```code
能组合出来输出1
否则输出0
```
### 样例输入
```code
6
99 199 1999 10000 39 1499
10238
```
### 样例输出
```code
1
```
## 解题思路
本题采用一种比较直接的方式进行解题,分为如下步骤:
1. 对输入np进行排序方便后面快速结束。
2. 求解给定np时候的0~n个组合的和提供`Python`提供的`itertools.permutations`来实现。
3. 如果较小的数相加已经大于目标,可以提前跳出本次循环。
```python
import itertools
n = int(raw_input())
np = [int(k) for k in raw_input().split(" ")]
np.sort()
sum_np = int(raw_input())
flag = 0
for i in range(n):
for j in itertools.permutations(np, i):
if sum(j) > sum_np:
continue;
if sum(j) == sum_np:
flag = 1;
break;
print flag
```
# 3. 数组中重复的数字
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/623a5ac0ea5b4e5f95552655361ae0a8?tpId=13&tqId=11203&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
在一个长度为 n 的数组里的所有数字都在 0 到 n-1 的范围内。数组中某些数字是重复的,但不知道有几个数字是重复的,也不知道每个数字重复几次。请找出数组中任意一个重复的数字。例如,如果输入长度为 7 的数组 {2, 3, 1, 0, 2, 5},那么对应的输出是第一个重复的数字 2。
要求复杂度为 O(N) + O(1),也就是时间复杂度 O(N),空间复杂度 O(1)。因此不能使用排序的方法,也不能使用额外的标记数组。牛客网讨论区这一题的首票答案使用 nums[i] + length 来将元素标记,这么做会有加法溢出问题。
## 解题思路
这种数组元素在 [0, n-1] 范围内的问题,可以将值为 i 的元素放到第 i 个位置上。
以 (2, 3, 1, 0, 2, 5) 为例:
```text-html-basic
position-0 : (2,3,1,0,2,5) // 2 <-> 1
(1,3,2,0,2,5) // 1 <-> 3
(3,1,2,0,2,5) // 3 <-> 0
(0,1,2,3,2,5) // already in position
position-1 : (0,1,2,3,2,5) // already in position
position-2 : (0,1,2,3,2,5) // already in position
position-3 : (0,1,2,3,2,5) // already in position
position-4 : (0,1,2,3,2,5) // nums[i] == nums[nums[i]], exit
```
遍历到位置 4 时,该位置上的数为 2但是第 2 个位置上已经有一个 2 的值了,因此可以知道 2 重复。
```java
public boolean duplicate(int[] nums, int length, int[] duplication) {
if (nums == null || length <= 0)
return false;
for (int i = 0; i < length; i++) {
while (nums[i] != i) {
if (nums[i] == nums[nums[i]]) {
duplication[0] = nums[i];
return true;
}
swap(nums, i, nums[i]);
}
}
return false;
}
private void swap(int[] nums, int i, int j) {
int t = nums[i]; nums[i] = nums[j]; nums[j] = t;
}
```
```python
nums = [int(k) for k in raw_input().split(" ")]
print nums
def duplicate(nums):
if len(nums) <= 0:
return -1, False
for i in range(len(nums)):
while nums[i] != i:
if nums[i] == nums[nums[i]]:
return nums[i], True
index = nums[i]
nums[i], nums[index] = nums[index], nums[i]
# nums[i], nums[nums[i]] = nums[nums[i]], nums[i]
return -1, False
print duplicate(nums)
```
# 4. 二维数组中的查找
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/abc3fe2ce8e146608e868a70efebf62e?tpId=13&tqId=11154&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
在一个二维数组中,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。
```html
Consider the following matrix:
[
[1, 4, 7, 11, 15],
[2, 5, 8, 12, 19],
[3, 6, 9, 16, 22],
[10, 13, 14, 17, 24],
[18, 21, 23, 26, 30]
]
Given target = 5, return true.
Given target = 20, return false.
```
## 解题思路
从右上角开始查找。矩阵中的一个数,它左边的数都比它小,下边的数都比它大。因此,从右上角开始查找,就可以根据 target 和当前元素的大小关系来缩小查找区间。
复杂度O(M + N) + O(1)
当前元素的查找区间为左下角的所有元素,例如元素 12 的查找区间如下:
<div align="center"> <img src="../pics//f94389e9-55b1-4f49-9d37-00ed05900ae0.png" width="250"/> </div><br>
```java
public boolean Find(int target, int[][] matrix) {
if (matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0)
return false;
int rows = matrix.length, cols = matrix[0].length;
int r = 0, c = cols - 1; // 从右上角开始
while (r <= rows - 1 && c >= 0) {
if (target == matrix[r][c])
return true;
else if (target > matrix[r][c])
r++;
else
c--;
}
return false;
}
```
```python
target = int(input())
# nums = [[1, 4, 7, 11, 15], [2, 5, 8, 12, 19], [3, 6, 9, 16, 22], [10, 13, 14, 17, 24], [18, 21, 23, 26, 30]]
nums = eval(input())
def find(target, matrix):
if len(matrix) == 0 or len(matrix[0]) == 0:
return False
rows, cols = len(matrix), len(matrix[0])
r, c = 0, cols - 1
while r <= rows - 1 and c >= 0:
if target == matrix[r][c]:
return True
elif target > matrix[r][c]:
r += 1
else:
c -= 1
return False
print (find(target, nums))
```
# 5. 替换空格
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/4060ac7e3e404ad1a894ef3e17650423?tpId=13&tqId=11155&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
将一个字符串中的空格替换成 "%20"。
```text
Input:
"We Are Happy"
Output:
"We%20Are%20Happy"
```
## 解题思路
在字符串尾部填充任意字符,使得字符串的长度等于替换之后的长度。因为一个空格要替换成三个字符(%20因此当遍历到一个空格时需要在尾部填充两个任意字符。
令 P1 指向字符串原来的末尾位置P2 指向字符串现在的末尾位置。P1 和 P2从后向前遍历当 P1 遍历到一个空格时,就需要令 P2 指向的位置依次填充 02%(注意是逆序的),否则就填充上 P1 指向字符的值。
从后向前遍是为了在改变 P2 所指向的内容时,不会影响到 P1 遍历原来字符串的内容。
```java
public String replaceSpace(StringBuffer str) {
int P1 = str.length() - 1;
for (int i = 0; i < P1 + 1; i++)
if (str.charAt(i) == ' ')
str.append(" ");
int P2 = str.length() - 1;
while (P1 >= 0 && P2 > P1) {
char c = str.charAt(P1--);
if (c == ' ') {
str.setCharAt(P2--, '0');
str.setCharAt(P2--, '2');
str.setCharAt(P2--, '%');
} else {
str.setCharAt(P2--, c);
}
}
return str.toString();
}
```
```python
target = input()
print (target.replace(" ", "%20"))
```
# 6. 从尾到头打印链表
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/d0267f7f55b3412ba93bd35cfa8e8035?tpId=13&tqId=11156&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
输入链表的第一个节点,从尾到头反过来打印出每个结点的值。
<div align="center"> <img src="../pics//d99dc9e2-197c-4085-813d-7195da1c6762.png" width="300"/> </div><br>
## 解题思路
### 使用栈
```java
public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
while (listNode != null) {
stack.add(listNode.val);
listNode = listNode.next;
}
ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();
while (!stack.isEmpty())
ret.add(stack.pop());
return ret;
}
```
### 使用递归
```java
public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {
ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();
if (listNode != null) {
ret.addAll(printListFromTailToHead(listNode.next));
ret.add(listNode.val);
}
return ret;
}
```
### 使用头插法
利用链表头插法为逆序的特点。
头结点和第一个节点的区别:
- 头结点是在头插法中使用的一个额外节点,这个节点不存储值;
- 第一个节点就是链表的第一个真正存储值的节点。
```java
public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {
// 头插法构建逆序链表
ListNode head = new ListNode(-1);
while (listNode != null) {
ListNode memo = listNode.next;
listNode.next = head.next;
head.next = listNode;
listNode = memo;
}
// 构建 ArrayList
ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();
head = head.next;
while (head != null) {
ret.add(head.val);
head = head.next;
}
return ret;
}
```
### 使用 Collections.reverse()
```java
public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {
ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();
while (listNode != null) {
ret.add(listNode.val);
listNode = listNode.next;
}
Collections.reverse(ret);
return ret;
}
```
```python
def printListFromTailToHead(listNode):
# write code here
l = list()
while listNode:
l.append(listNode.val)
listNode = listNode.next
l.reverse()
return l
```
# 7. 重建二叉树
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/8a19cbe657394eeaac2f6ea9b0f6fcf6?tpId=13&tqId=11157&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
根据二叉树的前序遍历和中序遍历的结果,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。
```html
preorder = [3,9,20,15,7]
inorder = [9,3,15,20,7]
```
<div align="center"> <img src="../pics//8a4c6ad4-a816-47d1-b93f-7ca4f78ab67a.png" width="250"/> </div><br>
## 解题思路
前序遍历的第一个值为根节点的值,使用这个值将中序遍历结果分成两部分,左部分为树的左子树中序遍历结果,右部分为树的右子树中序遍历的结果。
```java
// 缓存中序遍历数组每个值对应的索引
private Map<Integer, Integer> indexForInOrders = new HashMap<>();
public TreeNode reConstructBinaryTree(int[] pre, int[] in) {
for (int i = 0; i < in.length; i++)
indexForInOrders.put(in[i], i);
return reConstructBinaryTree(pre, 0, pre.length - 1, 0);
}
private TreeNode reConstructBinaryTree(int[] pre, int preL, int preR, int inL) {
if (preL > preR)
return null;
TreeNode root = new TreeNode(pre[preL]);
int inIndex = indexForInOrders.get(root.val);
int leftTreeSize = inIndex - inL;
root.left = reConstructBinaryTree(pre, preL + 1, preL + leftTreeSize, inL);
root.right = reConstructBinaryTree(pre, preL + leftTreeSize + 1, preR, inL + leftTreeSize + 1);
return root;
}
```
```python
# 返回构造的TreeNode根节点
def reConstructBinaryTree(self, pre, tin):
# write code here
if not pre or not tin:
return None
root = TreeNode(pre.pop(0))
index = tin.index(root.val)
root.left = self.reConstructBinaryTree(pre, tin[:index])
root.right = self.reConstructBinaryTree(pre, tin[index + 1:])
return root
```
# 8. 二叉树的下一个结点
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/9023a0c988684a53960365b889ceaf5e?tpId=13&tqId=11210&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
给定一个二叉树和其中的一个结点,请找出中序遍历顺序的下一个结点并且返回。注意,树中的结点不仅包含左右子结点,同时包含指向父结点的指针。
```java
public class TreeLinkNode {
int val;
TreeLinkNode left = null;
TreeLinkNode right = null;
TreeLinkNode next = null;
TreeLinkNode(int val) {
this.val = val;
}
}
```
## 解题思路
① 如果一个节点的右子树不为空,那么该节点的下一个节点是右子树的最左节点;
<div align="center"> <img src="../pics//cb0ed469-27ab-471b-a830-648b279103c8.png" width="250"/> </div><br>
② 否则,向上找第一个左链接指向的树包含该节点的祖先节点。
<div align="center"> <img src="../pics//e143f6da-d114-4ba4-8712-f65299047fa2.png" width="250"/> </div><br>
```java
public TreeLinkNode GetNext(TreeLinkNode pNode) {
if (pNode.right != null) {
TreeLinkNode node = pNode.right;
while (node.left != null)
node = node.left;
return node;
} else {
while (pNode.next != null) {
TreeLinkNode parent = pNode.next;
if (parent.left == pNode)
return parent;
pNode = pNode.next;
}
}
return null;
}
```
```python
def GetNext(self, pNode):
# write code here
# pNode is None
if not pNode:
return pNode
if pNode.right:
node = pNode.right
while node.left:
node = node.left
return node
else:
while pNode.next:
parent = pNode.next
if parent.left == pNode:
return parent
pNode = pNode.next
# pNode not have the next node
return None
```
# 9. 用两个栈实现队列
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/54275ddae22f475981afa2244dd448c6?tpId=13&tqId=11158&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 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。
## 解题思路
in 栈用来处理入栈push操作out 栈用来处理出栈pop操作。一个元素进入 in 栈之后,出栈的顺序被反转。当元素要出栈时,需要先进入 out 栈,此时元素出栈顺序再一次被反转,因此出栈顺序就和最开始入栈顺序是相同的,先进入的元素先退出,这就是队列的顺序。
<div align="center"> <img src="../pics//5acf7550-86c5-4c5b-b912-8ce70ef9c34e.png" width="400"/> </div><br>
```java
Stack<Integer> in = new Stack<Integer>();
Stack<Integer> out = new Stack<Integer>();
public void push(int node) {
in.push(node);
}
public int pop() throws Exception {
if (out.isEmpty())
while (!in.isEmpty())
out.push(in.pop());
if (out.isEmpty())
throw new Exception("queue is empty");
return out.pop();
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def __init__(self):
self.stack1 = []
self.stack2 = []
def push(self, node):
# write code here
self.stack1.append(node)
def pop(self):
# return xx
if self.stack2 == []:
while self.stack1:
self.stack2.append(self.stack1.pop())
return self.stack2.pop()
return self.stack2.pop()
```
# 10.1 斐波那契数列
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/c6c7742f5ba7442aada113136ddea0c3?tpId=13&tqId=11160&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
求斐波那契数列的第 n 项n <= 39。
<div align="center"><img src="https://latex.codecogs.com/gif.latex?f(n)=\left\{\begin{array}{rcl}0&&{n=0}\\1&&{n=1}\\f(n-1)+f(n-2)&&{n>1}\end{array}\right."/></div> <br>
## 解题思路
如果使用递归求解,会重复计算一些子问题。例如,计算 f(10) 需要计算 f(9) 和 f(8),计算 f(9) 需要计算 f(8) 和 f(7),可以看到 f(8) 被重复计算了。
<div align="center"> <img src="../pics//faecea49-9974-40db-9821-c8636137df61.jpg" width="300"/> </div><br>
递归是将一个问题划分成多个子问题求解,动态规划也是如此,但是动态规划会把子问题的解缓存起来,从而避免重复求解子问题。
```java
public int Fibonacci(int n) {
if (n <= 1)
return n;
int[] fib = new int[n + 1];
fib[1] = 1;
for (int i = 2; i <= n; i++)
fib[i] = fib[i - 1] + fib[i - 2];
return fib[n];
}
```
考虑到第 i 项只与第 i-1 和第 i-2 项有关,因此只需要存储前两项的值就能求解第 i 项,从而将空间复杂度由 O(N) 降低为 O(1)。
```java
public int Fibonacci(int n) {
if (n <= 1)
return n;
int pre2 = 0, pre1 = 1;
int fib = 0;
for (int i = 2; i <= n; i++) {
fib = pre2 + pre1;
pre2 = pre1;
pre1 = fib;
}
return fib;
}
```
由于待求解的 n 小于 40因此可以将前 40 项的结果先进行计算,之后就能以 O(1) 时间复杂度得到第 n 项的值了。
```java
public class Solution {
private int[] fib = new int[40];
public Solution() {
fib[1] = 1;
fib[2] = 2;
for (int i = 2; i < fib.length; i++)
fib[i] = fib[i - 1] + fib[i - 2];
}
public int Fibonacci(int n) {
return fib[n];
}
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def __init__(self):
self.fib = [0,1]
for i in range(2,40):
self.fib.append(self.fib[i-1]+self.fib[i-2])
def Fibonacci(self, n):
# write code here
return self.fib[n]
```
# 10.2 跳台阶
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/8c82a5b80378478f9484d87d1c5f12a4?tpId=13&tqId=11161&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
一只青蛙一次可以跳上 1 级台阶,也可以跳上 2 级。求该青蛙跳上一个 n 级的台阶总共有多少种跳法。
## 解题思路
```java
public int JumpFloor(int n) {
if (n <= 2)
return n;
int pre2 = 1, pre1 = 2;
int result = 1;
for (int i = 2; i < n; i++) {
result = pre2 + pre1;
pre2 = pre1;
pre1 = result;
}
return result;
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def jumpFloor(self, number):
# write code here
if number == 0:
return number
pre1, pre2 = 1, 1
#result = 0
for i in range(number):
pre1, pre2 = pre2, pre1+pre2
return pre1
```
# 10.3 矩形覆盖
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/72a5a919508a4251859fb2cfb987a0e6?tpId=13&tqId=11163&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
我们可以用 2\*1 的小矩形横着或者竖着去覆盖更大的矩形。请问用 n 个 2\*1 的小矩形无重叠地覆盖一个 2\*n 的大矩形,总共有多少种方法?
## 解题思路
```java
public int RectCover(int n) {
if (n <= 2)
return n;
int pre2 = 1, pre1 = 2;
int result = 0;
for (int i = 3; i <= n; i++) {
result = pre2 + pre1;
pre2 = pre1;
pre1 = result;
}
return result;
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def rectCover(self, number):
# write code here
if number == 0:
return number
pre1, pre2 = 1, 1
#result = 0
for i in range(number):
pre1, pre2 = pre2, pre1+pre2
return pre1
```
# 10.4 变态跳台阶
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/22243d016f6b47f2a6928b4313c85387?tpId=13&tqId=11162&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
一只青蛙一次可以跳上 1 级台阶,也可以跳上 2 级... 它也可以跳上 n 级。求该青蛙跳上一个 n 级的台阶总共有多少种跳法。
## 解题思路
```java
public int JumpFloorII(int target) {
int[] dp = new int[target];
Arrays.fill(dp, 1);
for (int i = 1; i < target; i++)
for (int j = 0; j < i; j++)
dp[i] += dp[j];
return dp[target - 1];
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def jumpFloorII(self, number):
# write code here
if number <= 0:
return 0
return pow(2, number-1)
```
# 11. 旋转数组的最小数字
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/9f3231a991af4f55b95579b44b7a01ba?tpId=13&tqId=11159&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾,我们称之为数组的旋转。输入一个非递减排序的数组的一个旋转,输出旋转数组的最小元素。
例如数组 {3, 4, 5, 1, 2} 为 {1, 2, 3, 4, 5} 的一个旋转,该数组的最小值为 1。
## 解题思路
在一个有序数组中查找一个元素可以用二分查找,二分查找也称为折半查找,每次都能将查找区间减半,这种折半特性的算法时间复杂度都为 O(logN)。
本题可以修改二分查找算法进行求解:
- 当 nums[m] <= nums[h] 的情况下,说明解在 [l, m] 之间,此时令 h = m
- 否则解在 [m + 1, h] 之间,令 l = m + 1。
```java
public int minNumberInRotateArray(int[] nums) {
if (nums.length == 0)
return 0;
int l = 0, h = nums.length - 1;
while (l < h) {
int m = l + (h - l) / 2;
if (nums[m] <= nums[h])
h = m;
else
l = m + 1;
}
return nums[l];
}
```
如果数组元素允许重复的话那么就会出现一个特殊的情况nums[l] == nums[m] == nums[h],那么此时无法确定解在哪个区间,需要切换到顺序查找。例如对于数组 {1,1,1,0,1}l、m 和 h 指向的数都为 1此时无法知道最小数字 0 在哪个区间。
```java
public int minNumberInRotateArray(int[] nums) {
if (nums.length == 0)
return 0;
int l = 0, h = nums.length - 1;
while (l < h) {
int m = l + (h - l) / 2;
if (nums[l] == nums[m] && nums[m] == nums[h])
return minNumber(nums, l, h);
else if (nums[m] <= nums[h])
h = m;
else
l = m + 1;
}
return nums[l];
}
private int minNumber(int[] nums, int l, int h) {
for (int i = l; i < h; i++)
if (nums[i] > nums[i + 1])
return nums[i + 1];
return nums[l];
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def minNumberInRotateArray(self, rotateArray):
# write code here
if len(rotateArray) == 0:
return 0
return min(rotateArray)
```
# 12. 矩阵中的路径
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/c61c6999eecb4b8f88a98f66b273a3cc?tpId=13&tqId=11218&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
请设计一个函数,用来判断在一个矩阵中是否存在一条包含某字符串所有字符的路径。路径可以从矩阵中的任意一个格子开始,每一步可以在矩阵中向左,向右,向上,向下移动一个格子。如果一条路径经过了矩阵中的某一个格子,则该路径不能再进入该格子。
例如下面的矩阵包含了一条 bfce 路径。
<div align="center"> <img src="../pics//e31abb94-9201-4e06-9902-61101b92f475.png" width="300"/> </div><br>
## 解题思路
```java
private final static int[][] next = {{0, -1}, {0, 1}, {-1, 0}, {1, 0}};
private int rows;
private int cols;
public boolean hasPath(char[] array, int rows, int cols, char[] str) {
if (rows == 0 || cols == 0)
return false;
this.rows = rows;
this.cols = cols;
boolean[][] marked = new boolean[rows][cols];
char[][] matrix = buildMatrix(array);
for (int i = 0; i < rows; i++)
for (int j = 0; j < cols; j++)
if (backtracking(matrix, str, marked, 0, i, j))
return true;
return false;
}
private boolean backtracking(char[][] matrix, char[] str, boolean[][] marked, int pathLen, int r, int c) {
if (pathLen == str.length)
return true;
if (r < 0 || r >= rows || c < 0 || c >= cols || matrix[r][c] != str[pathLen] || marked[r][c])
return false;
marked[r][c] = true;
for (int[] n : next)
if (backtracking(matrix, str, marked, pathLen + 1, r + n[0], c + n[1]))
return true;
marked[r][c] = false;
return false;
}
private char[][] buildMatrix(char[] array) {
char[][] matrix = new char[rows][cols];
for (int i = 0, idx = 0; i < rows; i++)
for (int j = 0; j < cols; j++)
matrix[i][j] = array[idx++];
return matrix;
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def hasPath(self, matrix, rows, cols, path):
# write code here
for i in range(rows):
for j in range(cols):
if matrix[i*cols+j] == path[0]:
if self.find(list(matrix),rows,cols,path[1:],i,j):
return True
return False
def find(self,matrix,rows,cols,path,i,j):
if not path:
return True
matrix[i*cols+j]='0'
if j+1<cols and matrix[i*cols+j+1]==path[0]:
return self.find(matrix,rows,cols,path[1:],i,j+1)
elif j-1>=0 and matrix[i*cols+j-1]==path[0]:
return self.find(matrix,rows,cols,path[1:],i,j-1)
elif i+1<rows and matrix[(i+1)*cols+j]==path[0]:
return self.find(matrix,rows,cols,path[1:],i+1,j)
elif i-1>=0 and matrix[(i-1)*cols+j]==path[0]:
return self.find(matrix,rows,cols,path[1:],i-1,j)
else:
return False
def buildMatrix(self, matrix):
array = [[0]*self.cols for i in range(self.rows)]
for i in range(self.rows):
idx = 0
for j in range(self.cols):
array[i][j] = matrix[idx]
idx += 1
return array
```
# 13. 机器人的运动范围
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/6e5207314b5241fb83f2329e89fdecc8?tpId=13&tqId=11219&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
地上有一个 m 行和 n 列的方格。一个机器人从坐标 (0, 0) 的格子开始移动,每一次只能向左右上下四个方向移动一格,但是不能进入行坐标和列坐标的数位之和大于 k 的格子。
例如,当 k 为 18 时,机器人能够进入方格 (35,37),因为 3+5+3+7=18。但是它不能进入方格 (35,37),因为 3+5+3+8=19。请问该机器人能够达到多少个格子
## 解题思路
```java
private static final int[][] next = {{0, -1}, {0, 1}, {-1, 0}, {1, 0}};
private int cnt = 0;
private int rows;
private int cols;
private int threshold;
private int[][] digitSum;
public int movingCount(int threshold, int rows, int cols) {
this.rows = rows;
this.cols = cols;
this.threshold = threshold;
initDigitSum();
boolean[][] marked = new boolean[rows][cols];
dfs(marked, 0, 0);
return cnt;
}
private void dfs(boolean[][] marked, int r, int c) {
if (r < 0 || r >= rows || c < 0 || c >= cols || marked[r][c])
return;
marked[r][c] = true;
if (this.digitSum[r][c] > this.threshold)
return;
cnt++;
for (int[] n : next)
dfs(marked, r + n[0], c + n[1]);
}
private void initDigitSum() {
int[] digitSumOne = new int[Math.max(rows, cols)];
for (int i = 0; i < digitSumOne.length; i++) {
int n = i;
while (n > 0) {
digitSumOne[i] += n % 10;
n /= 10;
}
}
this.digitSum = new int[rows][cols];
for (int i = 0; i < this.rows; i++)
for (int j = 0; j < this.cols; j++)
this.digitSum[i][j] = digitSumOne[i] + digitSumOne[j];
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def __init__(self):
self.acc = 0
def movingCount(self, threshold, rows, cols):
# write code here
self.threshold = threshold
self.rows = rows
self.cols = cols
self.board = [[0 for _ in range(cols)] for _ in range(rows)]
self.traverse(0,0)
return self.acc
def block(self, r, c):
s = sum(map(int,str(r)+str(c)))
return s>self.threshold
def traverse(self, r, c):
if not (0<=r<self.rows and 0<=c<self.cols): return
if self.board[r][c]!=0: return
if self.board[r][c]==-1 or self.block(r,c):
self.board[r][c]=-1
return
self.board[r][c] = 1
self.acc += 1
self.traverse(r+1,c)
self.traverse(r-1,c)
self.traverse(r,c+1)
self.traverse(r,c-1)
```
# 14. 剪绳子
[Leetcode](https://leetcode.com/problems/integer-break/description/)
## 题目描述
把一根绳子剪成多段,并且使得每段的长度乘积最大。
```html
n = 2
return 1 (2 = 1 + 1)
n = 10
return 36 (10 = 3 + 3 + 4)
```
## 解题思路
### 贪心
尽可能多剪长度为 3 的绳子,并且不允许有长度为 1 的绳子出现。如果出现了,就从已经切好长度为 3 的绳子中拿出一段与长度为 1 的绳子重新组合,把它们切成两段长度为 2 的绳子。
证明:当 n >= 5 时3(n - 3) - 2(n - 2) = n - 5 >= 0。因此把长度大于 5 的绳子切成两段,令其中一段长度为 3 可以使得两段的乘积最大。
```java
public int integerBreak(int n) {
if (n < 2)
return 0;
if (n == 2)
return 1;
if (n == 3)
return 2;
int timesOf3 = n / 3;
if (n - timesOf3 * 3 == 1)
timesOf3--;
int timesOf2 = (n - timesOf3 * 3) / 2;
return (int) (Math.pow(3, timesOf3)) * (int) (Math.pow(2, timesOf2));
}
```
```python
def integerBreak(n):
if n < 2:
return 0
if n == 2:
return 1
if n == 3:
return 2
timesOf3 = n // 3
if n - timesOf3 * 3 == 1:
timesOf3 -= 1
timesOf2 = (n - timesOf3 * 3) // 2
return pow(3, timesOf3) * pow(2, timesOf2)
```
# 15. 二进制中 1 的个数
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/8ee967e43c2c4ec193b040ea7fbb10b8?tpId=13&tqId=11164&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
输入一个整数,输出该数二进制表示中 1 的个数。
### n&(n-1)
该位运算去除 n 的位级表示中最低的那一位。
```
n : 10110100
n-1 : 10110011
n&(n-1) : 10110000
```
时间复杂度O(M),其中 M 表示 1 的个数。
```java
public int NumberOf1(int n) {
int cnt = 0;
while (n != 0) {
cnt++;
n &= (n - 1);
}
return cnt;
}
```
### Integer.bitCount()
```java
public int NumberOf1(int n) {
return Integer.bitCount(n);
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def NumberOf1(self, n):
# write code here
if n<0:
n=n&0xFFFFFFFF #把负号去掉,如果负号在后面会陷入死循环
return bin(n).count('1')
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def NumberOf1(self, n):
# write code here
return sum([(n>>i & 1) for i in range(0,32)])
```
# 16. 数值的整数次方
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/1a834e5e3e1a4b7ba251417554e07c00?tpId=13&tqId=11165&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
给定一个 double 类型的浮点数 base 和 int 类型的整数 exponent求 base 的 exponent 次方。
## 解题思路
下面的讨论中 x 代表 basen 代表 exponent。
<div align="center"><img src="https://latex.codecogs.com/gif.latex?x^n=\left\{\begin{array}{rcl}(x*x)^{n/2}&&{n\%2=0}\\x*(x*x)^{n/2}&&{n\%2=1}\end{array}\right."/></div> <br>
因为 (x\*x)<sup>n/2</sup> 可以通过递归求解,并且每次递归 n 都减小一半,因此整个算法的时间复杂度为 O(logN)。
```java
public double Power(double base, int exponent) {
if (exponent == 0)
return 1;
if (exponent == 1)
return base;
boolean isNegative = false;
if (exponent < 0) {
exponent = -exponent;
isNegative = true;
}
double pow = Power(base * base, exponent / 2);
if (exponent % 2 != 0)
pow = pow * base;
return isNegative ? 1 / pow : pow;
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def Power(self, base, exponent):
# write code here
flag = 0
if base == 0:
return False
if exponent == 0:
return 1
if exponent < 0:
flag = 1
result = 1
for i in range(abs(exponent)):
result *= base
if flag == 1:
result = 1 / result
return result
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def Power(self, base, exponent):
# write code here
return pow(base, exponent)
```
### 动态规划
```java
public int integerBreak(int n) {
int[] dp = new int[n + 1];
dp[1] = 1;
for (int i = 2; i <= n; i++)
for (int j = 1; j < i; j++)
dp[i] = Math.max(dp[i], Math.max(j * (i - j), dp[j] * (i - j)));
return dp[n];
}
```
# 17. 打印从 1 到最大的 n 位数
## 题目描述
输入数字 n按顺序打印出从 1 到最大的 n 位十进制数。比如输入 3则打印出 1、2、3 一直到最大的 3 位数即 999。
## 解题思路
由于 n 可能会非常大,因此不能直接用 int 表示数字,而是用 char 数组进行存储。
使用回溯法得到所有的数。
```java
public void print1ToMaxOfNDigits(int n) {
if (n <= 0)
return;
char[] number = new char[n];
print1ToMaxOfNDigits(number, 0);
}
private void print1ToMaxOfNDigits(char[] number, int digit) {
if (digit == number.length) {
printNumber(number);
return;
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
number[digit] = (char) (i + '0');
print1ToMaxOfNDigits(number, digit + 1);
}
}
private void printNumber(char[] number) {
int index = 0;
while (index < number.length && number[index] == '0')
index++;
while (index < number.length)
System.out.print(number[index++]);
System.out.println();
}
```
```python
def numbersByRecursion(n,largest,result):
def recursion(num,largest,result):
if num <= largest:
result.append(num)
return recursion(num+1,largest,result)
else:
return result
return recursion(n,largest,result)
n = 2
result = []
largest = pow(10,n)-1
re = numbersByRecursion(1, largest, result)
print (re)
```
# 18.1 在 O(1) 时间内删除链表节点
## 解题思路
① 如果该节点不是尾节点,那么可以直接将下一个节点的值赋给该节点,然后令该节点指向下下个节点,再删除下一个节点,时间复杂度为 O(1)。
<div align="center"> <img src="../pics//27ff9548-edb6-4465-92c8-7e6386e0b185.png" width="600"/> </div><br>
② 否则,就需要先遍历链表,找到节点的前一个节点,然后让前一个节点指向 null时间复杂度为 O(N)。
<div align="center"> <img src="../pics//280f7728-594f-4811-a03a-fa8d32c013da.png" width="600"/> </div><br>
综上,如果进行 N 次操作,那么大约需要操作节点的次数为 N-1+N=2N-1其中 N-1 表示 N-1 个不是尾节点的每个节点以 O(1) 的时间复杂度操作节点的总次数N 表示 1 个尾节点以 O(N) 的时间复杂度操作节点的总次数。(2N-1)/N \~ 2因此该算法的平均时间复杂度为 O(1)。
```java
public ListNode deleteNode(ListNode head, ListNode tobeDelete) {
if (head == null || head.next == null || tobeDelete == null)
return null;
if (tobeDelete.next != null) {
// 要删除的节点不是尾节点
ListNode next = tobeDelete.next;
tobeDelete.val = next.val;
tobeDelete.next = next.next;
} else {
ListNode cur = head;
while (cur.next != tobeDelete)
cur = cur.next;
cur.next = null;
}
return head;
}
```
### 动态规划
```java
public int integerBreak(int n) {
int[] dp = new int[n + 1];
dp[1] = 1;
for (int i = 2; i <= n; i++)
for (int j = 1; j < i; j++)
dp[i] = Math.max(dp[i], Math.max(j * (i - j), dp[j] * (i - j)));
return dp[n];
}
```
```python
class ListNode:
def __init__(self, x = None):
self.val = x
self.next = None
def __del__(self):
self.val = None
self.next = None
class Solution:
def list_generate(self, lst):
"""
生成链表
"""
if not lst:
return None
list_node = ListNode()
list_node.value = lst[0]
if len(lst) == 1:
list_node.next_node = None
else:
list_node.next_node = self.list_generate(lst[1:])
return list_node
def find_node(self, node, target_value):
"""
根据给定的目标值,找出指定节点的位置
非题目要求,只是为了测试验证
"""
if not target_value:
return False
while node:
if node.value == target_value:
return node
node = node.next_node
return False
def delete_node(self, head_node, del_node):
"""
删除指定节点
"""
if not (head_node and del_node):
return False
if del_node.next_node:
# 删除的节点不是尾节点,而且不是唯一一个节点
del_next_node = del_node.next_node
del_node.value = del_next_node.value
del_node.next_node = del_next_node.next_node
del_next_node.__del__()
del_next_node.__del__()
elif del_node == head_node:
# 唯一一个节点,删除头节点
head_node = None
del_node = None
else:
# 删除节点为尾节点
node = head_node
while node.next_node != del_node:
node = node.next_node
node.next_node = None
del_node = None
return head_node
if __name__ == '__main__':
solution = Solution()
head_node = solution.list_generate(['a', 'b', 'c', 'e', 'd', 'd'])
target_value = 'a'
target_node = solution.find_node(head_node, target_value)
if target_node:
print (target_node.value)
head_node = solution.delete_node(head_node, target_node)
node = head_node
if node:
while node:
print (node.value)
node = node.next_node
if node:
print ('->')
else:
print ('wrong')
```
# 18.2 删除链表中重复的结点
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/fc533c45b73a41b0b44ccba763f866ef?tpId=13&tqId=11209&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
<div align="center"> <img src="../pics//8433fbb2-c35c-45ef-831d-e3ca42aebd51.png" width="500"/> </div><br>
## 解题描述
```java
public ListNode deleteDuplication(ListNode pHead) {
if (pHead == null || pHead.next == null)
return pHead;
ListNode next = pHead.next;
if (pHead.val == next.val) {
while (next != null && pHead.val == next.val)
next = next.next;
return deleteDuplication(next);
} else {
pHead.next = deleteDuplication(pHead.next);
return pHead;
}
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def deleteDuplication(self, pHead):
# write code here
if not pHead or not pHead.next:
return pHead
next = pHead.next
if pHead.val == next.val:
while next and pHead.val == next.val:
next = next.next
return self.deleteDuplication(next)
else:
pHead.next = self.deleteDuplication(pHead.next)
return pHead
```
# 19. 正则表达式匹配
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/45327ae22b7b413ea21df13ee7d6429c?tpId=13&tqId=11205&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
请实现一个函数用来匹配包括 '.' 和 '\*' 的正则表达式。模式中的字符 '.' 表示任意一个字符,而 '\*' 表示它前面的字符可以出现任意次(包含 0 次)。
在本题中,匹配是指字符串的所有字符匹配整个模式。例如,字符串 "aaa" 与模式 "a.a" 和 "ab\*ac\*a" 匹配,但是与 "aa.a" 和 "ab\*a" 均不匹配。
## 解题思路
应该注意到,'.' 是用来当做一个任意字符,而 '\*' 是用来重复前面的字符。这两个的作用不同,不能把 '.' 的作用和 '\*' 进行类比,从而把它当成重复前面字符一次。
```java
public boolean match(char[] str, char[] pattern) {
int m = str.length, n = pattern.length;
boolean[][] dp = new boolean[m + 1][n + 1];
dp[0][0] = true;
for (int i = 1; i <= n; i++)
if (pattern[i - 1] == '*')
dp[0][i] = dp[0][i - 2];
for (int i = 1; i <= m; i++)
for (int j = 1; j <= n; j++)
if (str[i - 1] == pattern[j - 1] || pattern[j - 1] == '.')
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
else if (pattern[j - 1] == '*')
if (pattern[j - 2] == str[i - 1] || pattern[j - 2] == '.') {
dp[i][j] |= dp[i][j - 1]; // a* counts as single a
dp[i][j] |= dp[i - 1][j]; // a* counts as multiple a
dp[i][j] |= dp[i][j - 2]; // a* counts as empty
} else
dp[i][j] = dp[i][j - 2]; // a* only counts as empty
return dp[m][n];
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
# s, pattern都是字符串
def match(self, s, pattern):
# write code here
if (len(s) == 0 and len(pattern) == 0):
return True
if (len(s) > 0 and len(pattern) == 0):
return False
if (len(pattern) > 1 and pattern[1] == '*'):
if (len(s) > 0 and (s[0] == pattern[0] or pattern[0] == '.')):
return (self.match(s, pattern[2:]) or self.match(s[1:], pattern[2:]) or self.match(s[1:], pattern))
else:
return self.match(s, pattern[2:])
if (len(s) > 0 and (pattern[0] == '.' or pattern[0] == s[0])):
return self.match(s[1:], pattern[1:])
return False
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
import re
class Solution:
# s, pattern都是字符串
def match(self, s, pattern):
# write code here
if s == None or pattern == None:
return False
if s == "" and pattern == "":
return True
if pattern == "" and s != "":
return False
res = re.compile(str(pattern)+"$")
result = res.match(str(s))
if result is None:
return False
else:
return True
```
# 20. 表示数值的字符串
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/6f8c901d091949a5837e24bb82a731f2?tpId=13&tqId=11206&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
```html
true
"+100"
"5e2"
"-123"
"3.1416"
"-1E-16"
false
"12e"
"1a3.14"
"1.2.3"
"+-5"
"12e+4.3"
```
## 解题思路
使用正则表达式进行匹配。
```html
[] 字符集合
() 分组
? 重复 0 ~ 1
+ 重复 1 ~ n
* 重复 0 ~ n
. 任意字符
\\. 转义后的 .
\\d 数字
```
```java
public boolean isNumeric(char[] str) {
if (str == null || str.length == 0)
return false;
return new String(str).matches("[+-]?\\d*(\\.\\d+)?([eE][+-]?\\d+)?");
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
import re
class Solution:
# s字符串
def isNumeric(self, s):
# write code here
return re.match('[+-]?\\d*(\\.\\d+)?([eE][+-]?\\d+)?$', s)
```
# 21. 调整数组顺序使奇数位于偶数前面
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/beb5aa231adc45b2a5dcc5b62c93f593?tpId=13&tqId=11166&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
需要保证奇数和奇数,偶数和偶数之间的相对位置不变,这和书本不太一样。
## 解题思路
```java
public void reOrderArray(int[] nums) {
// 奇数个数
int oddCnt = 0;
for (int val : nums)
if (val % 2 == 1)
oddCnt++;
int[] copy = nums.clone();
int i = 0, j = oddCnt;
for (int num : copy) {
if (num % 2 == 1)
nums[i++] = num;
else
nums[j++] = num;
}
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
import copy
class Solution:
def reOrderArray(self, array):
# write code here
oddCnt = 0
for val in array:
if val % 2 == 1:
oddCnt += 1
copyArray = copy.deepcopy(array)
i, j = 0, oddCnt
for num in array:
if num % 2 ==1:
copyArray[i] = num
i += 1
else:
copyArray[j] = num
j += 1
return copyArray
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def reOrderArray(self, array):
# write code here
odd = [x for x in array if x%2]
even = [x for x in array if not (x%2)]
result = odd + even
return result
```
# 22. 链表中倒数第 K 个结点
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/529d3ae5a407492994ad2a246518148a?tpId=13&tqId=11167&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 解题思路
设链表的长度为 N。设两个指针 P1 和 P2先让 P1 移动 K 个节点,则还有 N - K 个节点可以移动。此时让 P1 和 P2 同时移动,可以知道当 P1 移动到链表结尾时P2 移动到 N - K 个节点处,该位置就是倒数第 K 个节点。
<div align="center"> <img src="../pics//ea2304ce-268b-4238-9486-4d8f8aea8ca4.png" width="500"/> </div><br>
```java
public ListNode FindKthToTail(ListNode head, int k) {
if (head == null)
return null;
ListNode P1 = head;
while (P1 != null && k-- > 0)
P1 = P1.next;
if (k > 0)
return null;
ListNode P2 = head;
while (P1 != null) {
P1 = P1.next;
P2 = P2.next;
}
return P2;
}
```
```python
class Solution:
def FindKthToTail(self, head, k):
# write code here
if head == None:
return None
p1 = head
while p1 and k > 0:
k -= 1
p1 = p1.next
if k > 0:
return None
p2 = head
while p1:
p1 = p1.next
p2 = p2.next
return p2
```
# 23. 链表中环的入口结点
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/253d2c59ec3e4bc68da16833f79a38e4?tpId=13&tqId=11208&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
一个链表中包含环,请找出该链表的环的入口结点。要求不能使用额外的空间。
## 解题思路
使用双指针,一个指针 fast 每次移动两个节点,一个指针 slow 每次移动一个节点。因为存在环,所以两个指针必定相遇在环中的某个节点上。假设相遇点在下图的 y6 位置,此时 fast 移动的节点数为 x+2y+zslow 为 x+y由于 fast 速度比 slow 快一倍,因此 x+2y+z=2(x+y),得到 x=z。
在相遇点slow 要到环的入口点还需要移动 z 个节点,如果让 fast 重新从头开始移动,并且速度变为每次移动一个节点,那么它到环入口点还需要移动 x 个节点。在上面已经推导出 x=z因此 fast 和 slow 将在环入口点相遇。
<div align="center"> <img src="../pics//70fa1f83-dae7-456d-b94b-ce28963b2ba1.png"/> </div><br>
```java
public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead) {
if (pHead == null || pHead.next == null)
return null;
ListNode slow = pHead, fast = pHead;
do {
fast = fast.next.next;
slow = slow.next;
} while (slow != fast);
fast = pHead;
while (slow != fast) {
slow = slow.next;
fast = fast.next;
}
return slow;
}
```
```python
class Solution:
def EntryNodeOfLoop(self, pHead):
# write code here
if not pHead:
return None
plist = []
while True:
plist.append(pHead)
pHead = pHead.next
if not pHead:
return None
if pHead in plist:
return pHead
```
# 24. 反转链表
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/75e878df47f24fdc9dc3e400ec6058ca?tpId=13&tqId=11168&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 解题思路
### 递归
```java
public ListNode ReverseList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null)
return head;
ListNode next = head.next;
head.next = null;
ListNode newHead = ReverseList(next);
next.next = head;
return newHead;
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
# 返回ListNode
def ReverseList(self, pHead):
# write code here
if pHead == None or pHead.next == None:
return pHead
next = pHead.next
pHead.next = None
newHead = self.ReverseList(next)
next.next = pHead
return newHead
```
### 迭代
```java
public ListNode ReverseList(ListNode head) {
ListNode newList = new ListNode(-1);
while (head != null) {
ListNode next = head.next;
head.next = newList.next;
newList.next = head;
head = next;
}
return newList.next;
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
# 返回ListNode
def ReverseList(self, pHead):
# write code here
newList = ListNode(-1)
while pHead:
next = pHead.next
pHead.next = newList.next
newList.next = pHead
pHead = next
return newList.next
```
# 25. 合并两个排序的链表
[NowCoder](https://www.nowcoder.com/practice/d8b6b4358f774294a89de2a6ac4d9337?tpId=13&tqId=11169&tPage=1&rp=1&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking)
## 题目描述
<div align="center"> <img src="../pics//43f2cafa-3568-4a89-a895-4725666b94a6.png" width="500"/> </div><br>
## 解题思路
### 递归
```java
public ListNode Merge(ListNode list1, ListNode list2) {
if (list1 == null)
return list2;
if (list2 == null)
return list1;
if (list1.val <= list2.val) {
list1.next = Merge(list1.next, list2);
return list1;
} else {
list2.next = Merge(list1, list2.next);
return list2;
}
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
# 返回合并后列表
def Merge(self, pHead1, pHead2):
# write code here
if pHead1 == None:
return pHead2
if pHead2 == None:
return pHead1
if pHead1.val <= pHead2.val:
pHead1.next = self.Merge(pHead1.next, pHead2)
return pHead1
else:
pHead2.next = self.Merge(pHead1, pHead2.next)
return pHead2
```
### 迭代
```java
public ListNode Merge(ListNode list1, ListNode list2) {
ListNode head = new ListNode(-1);
ListNode cur = head;
while (list1 != null && list2 != null) {
if (list1.val <= list2.val) {
cur.next = list1;
list1 = list1.next;
} else {
cur.next = list2;
list2 = list2.next;
}
cur = cur.next;
}
if (list1 != null)
cur.next = list1;
if (list2 != null)
cur.next = list2;
return head.next;
}
```
```python
# -*- coding:utf-8 -*-
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
# 返回合并后列表
def Merge(self, pHead1, pHead2):
# write code here
head = ListNode(-1)
cur = head
while pHead1 and pHead2:
if pHead1.val <= pHead2.val:
cur.next = pHead1
pHead1 = pHead1.next
else:
cur.next = pHead2
pHead2 = pHead2.next
cur = cur.next
if pHead1:
cur.next = pHead1
if pHead2:
cur.next = pHead2
return head.next
```
# 参考文献
- 何海涛. 剑指 Offer[M]. 电子工业出版社, 2012.