【剑指Offer】鸟瞰50题之11 - 20题

面试题11 数值的整数次方 

面试题12 打印1到最大的N位数 

面试题13 在O(1)时间删除链表结点 

面试题14 调整数组顺序使奇数位于偶数前面 

面试题15 链表中倒数第k个结点 

面试题16 反转链表
 

面试题17 合并两个排序的链表 

面试题18 树的子结构
 

面试题19 二叉树的镜像
 

面试题20 顺时针打印矩阵

面试题11 数值的整数次方 实现函数 double pow(double bas,int exponent)，求base的exponent次方，不得使用库函数。

代码如下：

int IsZero(double bas)
{
if((bas-0.0 < 0.0000001) && (bas-0.0 > -0.0000001 ))
return 1;
return 0;
}
double pow(double bas,int exponent)
{
int iSymbol = 1;
double Result = 1;
if (IsZero(bas) && exponent < 0)
{
throws exception;
}

if (exponent < 0)
{
iSymbol = -1;
exponent = -exponent
}

while(exponent)
{
Result = Result*bas;
exponent--;
}

if (iSymbol == 1)
return Result;
else
return 1/Result;

}

优化之后的代码如下：

<pre name="code" class="html">int IsZero(double bas)
{
if((bas-0.0 < 0.0000001) && (bas-0.0 > -0.0000001 ))
return 1;
return 0;
}
double pow_Exponent(double bas, int exponent)
{
if (exponent == 0)
return 1;
if (exponent == 1)
return bas;

double result = pow_Exponent(bas,exponent>>1);
result = result*result;

if (exponent & 0x1 == 1) /* 如果最后一位是1*/
result = result * bas;
return result;

}
double pow(double bas,int exponent)
{
int iSymbol = 1;
double Result;
if (IsZero(bas) && exponent < 0)
{
throws exception;
}

if (exponent < 0)
{
iSymbol = -1;
exponent = -exponent
}

Result = pow_Exponent(bas, exponent);

if (iSymbol == 1)
return Result;
else
return 1/Result;

}

面试题12打印1到最大的N位数，输入一个整数n，则打印从1到n位数999…9之间的数

实现如下：

#include <iostream>
void printN(int iArray[], int n)
{
int i = 0;
while(iArray[i] == 0)
{
i++;
}
for (; i < n; i++)
{
printf("%d",iArray[i]);
}
printf("\n");
}
void PrintNum(int iArray[], int n, int iIndex)
{
if (iIndex == n)
{
printN(iArray,n);
return;  /* 函数出口，切记 */
}

for (int i = 0; i <= 9; i++)
{
iArray[iIndex] = i;
PrintNum(iArray, n, iIndex + 1);
}
}
int main()
{
int iArray[3] = {0,0,0};
PrintNum(iArray, 2, 0);
}

面试题13在O(1)时间删除链表结点 

实现如下：

struct ListNode
{
int   m_nValue;
ListNode  *m_pNext;
};
void DeleteNode(ListNode **pListHead, ListNode *pToBeDeleted)
{
ListNode *pToBeDeletedTemp;

if (pToBeDeleted == NULL || pListHead == NULL)
return;

if (pToBeDeleted->m_pNext != NULL)
{
pToBeDeletedTemp = pToBeDeleted->m_pNext;
pToBeDeleted->m_nValue = pToBeDeletedTemp->m_nValue;
pToBeDeletedTemp = pToBeDeletedTemp->m_pNext;
free(pToBeDeletedTemp);
}
else if(*pListHead == pToBeDeleted)/* 只有一个结点*/
{
*pListHead = NULL;
free(pToBeDeleted);
}
else /*最后一个结点，且含有多个结点的链表*/
{
pToBeDeletedTemp = *pListHead;
while(pToBeDeletedTemp ->m_pNext != pToBeDeleted)
{
pToBeDeletedTemp++;
}
pToBeDeletedTemp->m_pNext = NULL;
free(pToBeDeleted);
}
}

注意：

1. 考虑多个场景，分别进行处理

2. 记得释放删除结点的内存

面试题14  调整数组顺序使奇数位于偶数前面 

思路：左右两个指针，左边如果是奇数则后移，右边如果是偶数则前移，然后交换顺序，直到遍历完数组。

实现如下：

void ReOrderOddEven(int iArray[],int n)
{
int iBegin = 0;
int iEnd = n - 1;
int iTemp;

while(iBegin < iEnd)
{
while(iBegin < iEnd &&　iArray[iBegin]%2 != 0)/*奇数*/
{
iBegin++;
}
while(iBegin < iEnd && iArray[iEnd]%2 == 0)/*偶数*/
{
iEnd--;
}

if(iBegin < iEnd)
{
iTemp = iArray[iBegin];
iArray[iBegin] = iArray[iEnd];
iArray[iEnd] = iTemp;
}
}

for (iBegin = 0; iBegin < n; iBegin++)
{
printf(" %d",iArray[iBegin]);
}
printf("\n");
}

注意：

1. 如果方便扩展，则将判断条件抽象出一个函数，如果是奇数 == > Fun(n) 。不是奇数 ==> !Fun(n)

面试题15 链表中倒数第k个结点 

实现如下：

struct ListNode
{
int m_nValue;
ListNode *m_pNext;
}
ListNode * FindKFromTail(ListNode *pListHead, unsigned int k)
{
unsigned int num = k;
ListNode *pList1 = pListHead;
ListNode *pList2 = pListHead;

if (pListHead == NULL || k == 0)
return NULL;

while(pList2->m_pNext != NULL && num - 1 != 0)
{
pList2 = pList2->m_pNext;
}

if (num != 0)
{
return NULL;
}

while(pList2)
{
pList1 = pList1->m_pNext;
pList2 = pList2->m_pNext;
}

return pList1;

}

注意：

1. 注意函数的鲁棒性

面试题16 反转链表 ，定义一个函数，输入链表的头结点，翻转链表之后，返回翻转之后的链表的头结点。

实现如下：

struct ListNode
{
int m_nValue;
ListNode *m_pNext;
}
ListNode * ReverseList(ListNode *pListHead)
{
ListNode *pListFront = pListHead;
ListNode *pListNow = NULL;
ListNode *pNext = NULL;

if (pListFront == NULL)
{
return pListHead;
}

pListNow = pListFront->m_pNext;
while (pListNow)
{
pNext = pListNow->m_pNext;
pListNow->m_pNext = pListFront;

pListFront = pListNow;
pListNow = pNext;
}
return pListNow;

}

面试题17合并两个排序的链表 ，链表中没有重复的数字，且递增排列。

实现如下：

struct ListNode
{
int m_nValue;
ListNode *m_pNext;
}
ListNode * Merge(ListNode *pListHead1, ListNode *pListHead2)
{
ListNode *pListHead;

if (pListHead1 == NULL)
return pListHead2;
else if (pListHead2 == NULL)
return pListHead1;

if (pListHead1->m_nValue < pListHead2->m_nValue)
{
pListHead = pListHead1;
pListHead->m_pNext = Merge(pListHead1->m_pNext,pListHead2);
}
else if (pListHead1->m_nValue > pListHead2->m_nValue)
{
pListHead = pListHead2;
pListHead->m_pNext = Merge(pListHead2->m_pNext,pListHead1);
}
return pListHead;
}

注意：

1. 注意使用递归思想考虑问题

面试题18  树的子结构 ，给定两个树A和B，判断A是否是B的子结构，即B的某部分可以完全构成A

思路：

首先，判断从B中找到A的根节点

然后，递归比较B中该节点以下是否与A完全否相等，直到遍历完A为止。

实现如下：

struct BinaryTreeNode
{
int data;
BinaryTreeNode *lchild;
BinaryTreeNode *rchild;
};

bool IsEqualTree(BinaryTreeNode *rootA, BinaryTreeNode *rootB)
{

if (rootB == NULL)
{
return true;
}
else if (rootA == NULL)
{
return false;
}
else if (rootA->data != rootB->data)
{
return false;
}

return   (IsEqualTree(rootA->lchild, rootB->lchild)) && (IsEqualTree(rootA->rchild, rootB->rchild));

}
bool IsSubTree(BinaryTreeNode *rootA, BinaryTreeNode *rootB)
{
bool result = false;

if (rootA == NULL || rootB == NULL)
{
return result;
}

if (rootA->data == rootB)
{
result == IsEqualTree(rootA,rootB);
}

if (result == false)
{
result = IsSubTree(rootA->lchild, rootB);
}

if (rusult == false)
{
result = IsSubTree(rootA->rchild, rootB);
}

return result;
}

面试题19  二叉树的镜像 



两个互为镜像的二叉树，给一个数的根节点，将该二叉树转化为镜像二叉树

struct BinaryTreeNode
{
int data;
BinaryTreeNode *lchild;
BinaryTreeNode *rchild;
};

void MirrorTree(BinaryTreeNode *root)
{
BinaryTreeNode *temp;
if (root == NULL)
{
return;
}

MirrorTree(root->lchild);
MirrorTree(root->rchild);
temp = root->lchild;
root->lchild = root->rchild;
root->rchild = temp;
}

void MirrorTree(BinaryTreeNode * root)
{
BinaryTreeNode *temp;
if (root == NULL)
{
return;
}

stack<BinaryTreeNode *> iStack;
iStack.insert(root);
while(iStack.size())
{
if (root->lchild != NULL)
{
iStack.insert(root->lchild);
}
if (root->rchild != NULL)
{
iStack.insert(root->rchild);
}

temp = iStack->top()->lchild;
iStack->top()->lchild = iStack->top()->rchild;
iStack->top()->rchild = temp;
iStack.pop();
}
}

面试题20  顺时针打印矩阵 

难点在于二维数组作为入参

实现如下：

#include <iostream>
/*
从左到右输出数组，从上到下输出数组元素
*/
void LToR_UToD(int *a, int iBeginA, int iBeginB, int iEndA, int iEndB,int n)
{
for (int i=iBeginB; i <= iEndB;++i)
printf(" %d",a[iBeginA*n + i]);

for (int j = iBeginA + 1; j <= iEndA; j++)
printf(" %d", a[j*n + iEndB]);

}

/*
从右到左输出数组，从下到上输出数组元素
*/
void RToL_DToU(int *a, int iBeginA, int iBeginB, int iEndA, int iEndB,int n)
{
for (int i=iEndB; i >= iBeginB;--i)
printf(" %d",a[iEndA*n + i]);
for (int j = iEndA - 1; j >= iBeginA; --j)
printf(" %d", a[j*n + iBeginB]);
}

int main()
{
int a[][2]={{1,2},{3,4}};

int iBeginA = 0;
int iBeginB = 0;
int iEndA = 1;
int iEndB = 1;
while(iBeginA <= iEndA && iBeginB <= iEndB)
{
LToR_UToD((int *)a, iBeginA++, iBeginB, iEndA, iEndB--, 2);

RToL_DToU((int *)a, iBeginA, iBeginB++, iEndA--, iEndB, 2);
}
printf("\n");
}

注意：

1. 二维数组作为入参数，如何传递。

强制转化为指针

Func(a[][10])  作为一个数组的形式传入

        2. 对于一个m行n列的一个数组，a[i][j] 可以用指针表示为 a[i*n + j]