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劍指offer11-15筆試題

文章目錄

    • 11.數值的整數次方
    • ==12.列印1到最大的n位數(不太熟)==
    • ==13.在O(1)時間内删除連結清單結點==
    • 14.調整數組順序使奇數位于偶數前面
    • 15.連結清單中倒數第k個結點

11.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。

完善的思路1:

(1) 判斷非法輸入:底數為0,指數為負數

(2) 指數為正,直接循環計算

(3) 指數為負,先按照其絕對值計算結果,再取反

(4) 判斷一個 浮點數等于零 由于計算機精度問題不能直接用 double = = 0 ,

可通過一個 極小的範圍 來判斷是否為零.

class Solution {
public:
    bool g_InvalidInput = false;
    double Power(double base, int exponent) 
    {
        if(euqalToZero(base) && exponent<0)
        {
            g_InvalidInput = true;
            return 0.0;
        }
        
        unsigned int absExponent = (exponent < 0)?
                        (unsigned int)(-exponent):
                         (unsigned int)(exponent);
        
        double result = PowerWithUnignedExponent(base,absExponent);
        if(exponent < 0)
            return 1.0/result;
        else
            return result;
    }
    bool euqalToZero(double base)
    {
        if((base - 0.0 > -0.000001) && (base - 0.0 < 0.000001))
            return true;
        else
            return false;
    }
    double PowerWithUnignedExponent(double base,int exponent)
    {
        double result = 1.0;
        for(int i=0; i<exponent; ++i)
            result *= base;
        return result;
    }
};
           

** 驚豔的思路2:**

(1) 指數為偶:

a^8 = a^4 * a^4

a^4 = a^2 * a^2

a^2 = a^1 * a^1

(2) 指數為奇:

a^9 = a^4 * a^4 *a

a^4 = a^2 * a^2

a^2 = a^1 * a^1

使用位移運算代替除法,用為與運算判斷是否為奇

class Solution {
public:
    bool g_InvalidInput = false;
    double Power(double base, int exponent) 
    {
        if(euqalToZero(base) && exponent<0)
        {
            g_InvalidInput = true;
            return 0.0;
        }
        
        unsigned int absExponent = (exponent < 0)?
                        (unsigned int)(-exponent):
                         (unsigned int)(exponent);
        
        double result = PowerWithUnignedExponent(base,absExponent);
        if(exponent < 0)
            return 1.0/result;
        else
            return result;
    }
    bool euqalToZero(double base)
    {
        if((base - 0.0 > -0.000001) && (base - 0.0 < 0.000001))
            return true;
        else
            return false;
    }
    double PowerWithUnignedExponent(double base,int exponent)
    {
        if(exponent == 0)
            return 1.0;
        if(exponent == 1)
            return base;
        
        double result = PowerWithUnignedExponent(base,exponent>>1);
        result *= result;
        if(exponent & 0x1)
            result *= base;
        return result;
    }
};
           

12.列印1到最大的n位數(不太熟)

題目描述: 輸入數字n,按順序列印出從1到n為十進制數.比如輸入3,則列印出1.2.3一直到最大的三位數999.

思路1:

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
//列印出每個大數
void printNumber(char * number)
{
	bool isBeginning0 = true;
	int nLength = strlen(number);
	for(int i=0; i<nLength; ++i)
	{
		if(isBeginning0 && number[i]!='0')
			isBeginning0 = false;
		if(!isBeginning0)
			cout<<number[i];
	}
	cout<<"\t";
}
//從[0]-->[n-1] 逐個填入數字
void print1ToMaxDigitsRecursively(char * number,int length,int index)
{
	if(index == length-1)
	{
		printNumber(number);
		return;
	}
	for(int i=0; i<10; ++i)
	{
		number [index+1] = i + '0';
		print1ToMaxDigitsRecursively(number,length,index+1);
	}
}
void print1ToMaxDigits(int n)
{
	if(n<0)
		return;
	char* number = new char[n+1];
	number[n] = '\0';

	for(int i=0; i<10; ++i)
	{
		number[0] = i + '0';
		print1ToMaxDigitsRecursively(number,n,0);
	}
	delete[] number;
}
int main(int argc,char** argv)
{
	int n;
	cin>>n;
	print1ToMaxDigits(n);
	return 0;
}

           

13.在O(1)時間内删除連結清單結點

題目描述: 給定單向連結清單的頭指針和一個結點指針,定義一個函數在O(1)時間内删除該結點.

思路:

(1) 首先考慮輸入的參數是否為空,為空直接傳回

(2) 假設删除的是連結清單中間的節點a,隻需将後一個節點b的值拿過來,并将pNext指向b的下一個節點c,然後iu再釋放b

(3) 假設隻有一個節點,那直接銷毀頭節點,并将輸入(指向頭節點指針的指針)置為NULL

(4) 假設删除的是最後一個節點,為了找到尾節點的前一個結點,那麼隻能從頭到尾周遊所有節點,

struct ListNode
{
	int			value;
	ListNode*	pNext;
};
void deleteNodeInList(ListNode** pHead,ListNode * pToBeDeleted)
{
	if(pHead==NULL || pToBeDeleted==NULL)
		return;
	// pToBeDeleted is not the tailNode
	if(pToBeDeleted->pNext != NULL)
	{
		ListNode* pTmp = pToBeDeleted->pNext;
		pToBeDeleted->value = pTmp->value;
		pToBeDeleted->pNext = pTmp->pNext;

		delete pTmp;
		pTmp = NULL;
	}
	//just one node
	else if(*pHead == pToBeDeleted)
	{
		delete pToBeDeleted;
		pToBeDeleted = NULL;
		*pHead = NULL;
	}
	else	//pToBeDeleted is the last node
	{
		ListNode* pNode = *pHead;
		while(pNode->pNext != pToBeDeleted)
			pNode = pNode->pNext;
		pNode->pNext = NULL;
		delete pToBeDeleted;
		pToBeDeleted = NULL;
	}
}
           

14.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,實作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,所有的偶數位于數組的後半部分,并保證奇數和奇數,偶數和偶數之間的相對位置不變。

思路1: 從前向後周遊,将遇到的偶數都存入新開辟的輔助空間内,并将其從原數組删除,然後将輔助空間的資料插在原數組的後面.

class Solution {
public:
    void reOrderArray(vector<int> &array) 
    {
        vector<int>::iterator p1 = array.begin();
        vector<int> array_tmp;	//輔助空間
        while(p1 != array.end())
        {
            if(*p1%2 == 0)
            {
                array_tmp.push_back(*p1);	//偶數插入到輔助空間,
                p1 = array.erase(p1);			//從原數組删除
            }
            else
            {
                p1++;
            }
        }
        vector<int>::iterator p2 = array_tmp.begin();
        while(p2 != array_tmp.end())
        {
            array.push_back(*p2);		//偶數插入到原數組後面
            p2++;
        }
    }
};
           

思路2: 不用輔助空間,從後往前,遇到 前偶後奇 就交換兩個元素.

class Solution {
public:
    void reOrderArray(vector<int> &array) 
    {
        if(!array.empty())
            return;
        for(int i=0; i<array.size(); ++i)
        {
            //每次都從後面開始周遊
            for(int j=array.size()-1; j>i; j--)
            {
            //前偶後奇就交換
                if((array[j-1] & 0x1)==0 && (array[j] & 0x1) ==1)
                    swap(array[j-1],array[j]);
            }
        }
    }
};
           

15.連結清單中倒數第k個結點

題目描述: 輸入一個連結清單,輸出該連結清單中倒數第k個結點。

正常的思路1: 因為是單向連結清單,通過從頭到尾兩次周遊所有節點來計算倒數第k個節點會非常浪費時間。假設共n個節點,那麼倒數第k個節點,正數就是第n-k+1個節點。 隻需通過兩個指針(相差k個結點)周遊一次連結清單就可以了。

(1) 判斷輸入空鍊的情況

(2) 判斷輸入k=0情況

(3) 判斷k>n的情況

(4) 傳入的參數盡量不要改動,特别是指針,引用。

class Solution {
public:
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k) 
    {
        //傳入的參數盡量不要改動
        if(pListHead == NULL ||k == 0)
            return NULL;
        
        ListNode* pLeft  = pListHead;
        ListNode* pRight = pListHead;
        
        while(--k && pRight!=NULL)
            pRight = pRight->next;
        //如果pRight為空說明k大于連結清單節點的個數,應該傳回空
        if(pRight == NULL)
            return NULL;
        //左右兩個節點一同向後移動
        while(pRight->next != NULL)
        {
            pLeft = pLeft->next;
            pRight = pRight->next;
        }
        return pLeft;
    }
};
           

精簡的思路2: 同樣是通過兩個指針(相差k個結點)周遊一次連結清單。

class Solution {
public:
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k) 
    {
        if(k==0)
            return NULL;
        ListNode* pA = pListHead;
        ListNode* pB = pListHead;
        //讓pA先走k步
        int i=0;
        for( ; pA!=NULL; ++i)
        {
            if(i>=k)
                pB = pB->next;
            pA = pA->next;
        }
        return i<k? NULL : pB;
    }
};
           

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