挑战数据结构与算法面试题——80题全解析(三)
时间:2022-05-04
本文章向大家介绍挑战数据结构与算法面试题——80题全解析(三),主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。
题目来源“数据结构与算法面试题80道”。这是第三部分,包含其中的第11题到第15题。 在此给出我的解法,如你有更好的解法,欢迎留言。
问题分析:涉及的知识点是二叉树的遍历,遍历的方法主要有:
- 先序遍历
- 中序遍历
- 后序遍历
- 层次遍历
在本题中,使用先序遍历的方法。
方法:
void m_length(BSTreeNode *root, int *length, int *max_length){
if (NULL == root ||
(NULL == root->m_pLeft && NULL == root->m_pRight)){
if ((*length) > (*max_length)) (*max_length) = (*length);
return;
}
(*length) ++;
m_length(root->m_pLeft, length, max_length);
(*length) --;
(*length) ++;
m_length(root->m_pRight, length, max_length);
(*length) --;
}
问题分析:可以使用类的构造方法,在类的每次实例化对象时都会调用构造方法,那么只需要实例化n个对象,就会调用n次构造方法,这就模拟了循环的过程,此时,只需要有一个全局变量记录累加的值即可。
方法:
#include <stdio.h>
class calnum{
public:
calnum(){
n ++;
sum += n;
}
~calnum(){}
int get_num(){
return sum;
}
private:
static int sum;
static int n;
};
int calnum::sum = 0;
int calnum::n = 0;
int main(){
// 声明n个对象
calnum *sum = new calnum[100];
printf("%dn", sum->get_num());
delete[] sum;
return 1;
}
问题分析:遍历一遍链表的时间复杂度为O(n),但是链表节点的遍历只能按顺序遍历,问题中是需要取到倒数第k个,最直接的想法是遍历两遍链表,第1遍得到链表的长度,第2遍是取到倒数第k个;那么能否只遍历一遍就能取到倒数第k个节点,最关键的点是需要确定链表的长度,我们可以使用双指针的方法:第一个指针用于遍历整个链表,第二个链表用于遍历部分链表,第一个指针比第二个指针多走k步,当第一个指针遍历完链表,第二个指针所指的即为倒数第k个数,如下图所示:
方法:
ListNode* get_reverse_k(ListNode *head, int k){
if (NULL == head) return NULL;
ListNode *p = head;
ListNode *q = head;
int step = 0;
while (NULL != p->m_pNext){
if (step >= k){
q = q->m_pNext;
}
p = p->m_pNext;
step ++;
}
if (step < k) return NULL;
else return q;
}
问题分析:时间复杂度为O(n),即只能遍历一次数组,考虑到数组是排好序的,考虑从头部和从尾部同时向数组的中部遍历,假设i从头部遍历,j从尾部开始遍历:
- 如果a[i] + a[j] == num,直接返回;
- 如果a[i] + a[j] > num,应该减小其和的值,则减小j;
- 如果a[i] + a[j] < num,应该增大其和的值,则增加i;
方法:
void get_sum(int *a, int length, int n){
if (NULL == 0 || length <= 0) return;
int start = 0;
int end = length - 1;
while (start < end){
if (a[start] + a[end] == n){
printf("%d,%dn", a[start], a[end]);
break;
}else if (a[start] + a[end] > n){
end --;
}else{
start ++;
}
}
}
问题分析:实质上仍然是二叉树的遍历,上述已经介绍过二叉树的不同的遍历方法,当遍历到每一个节点的时候,交换其左右子树,依次下去,直到叶子节点。
方法:
1、递归的方法:
void tree_swap(BSTreeNode *root){
BSTreeNode *p_tmp = root->m_pLeft;
root->m_pLeft = root->m_pRight;
root->m_pRight = p_tmp;
}
void tree_mirror(BSTreeNode *root){
if (NULL == root ||
(NULL == root->m_pLeft && NULL == root->m_pRight)){
return;
}
tree_swap(root);
tree_swap(root->m_pLeft);
tree_swap(root->m_pRight);
}
2、循环的方法
void tree_mirror_loop(BSTreeNode *root){
if (NULL == root ||
(NULL == root->m_pLeft && NULL == root->m_pRight)){
return;
}
BSTreeNode *p = root;
queue<BSTreeNode *> q_tree;
q_tree.push(p);
while (! q_tree.empty()){
BSTreeNode *q = q_tree.front();
q_tree.pop();
if (NULL != q->m_pLeft || NULL != q->m_pRight){
tree_swap(q);
}
if (NULL != q->m_pLeft) q_tree.push(q->m_pLeft);
if (NULL != q->m_pRight) q_tree.push(q->m_pRight);
}
}
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