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15道使用频率极高的基础算法题

浏览:5615次  出处信息

   15道常见的基础算法题:

1、合并排序,将两个已经排序的数组合并成一个数组,其中一个数组能容下两个数组的所有元素;      

   

2、合并两个已经排序的单链表;      

   

3、倒序打印一个单链表;    

   

4、给定一个单链表的头指针和一个指定节点的指针,在O(1)时间删除该节点;      

   

5、找到链表倒数第K个节点;      

   

6、反转单链表;      

   

7、通过两个栈实现一个队列;      

   

8、二分查找;      

   

9、快速排序;      

   

10、获得一个int型的数中二进制中的个数;      

   

11、输入一个数组,实现一个函数,让所有奇数都在偶数前面;      

   

12、判断一个字符串是否是另一个字符串的子串;      

   

13、把一个int型数组中的数字拼成一个串,这个串代表的数字最小;      

   

14、输入一颗二叉树,输出它的镜像(每个节点的左右子节点交换位置);      

   

15、输入两个链表,找到它们第一个公共节点;

   
代码实现:

//链表节点

   struct NodeL

   {

       int value;

       NodeL* next;

       NodeL(int value_=0,NodeL* next_=NULL):value(value_),next(next_){}

   };

   //二叉树节点

   struct NodeT

   {

       int value;

       NodeT* left;

       NodeT* right;

       NodeT(int value_=0,NodeT* left_=NULL,NodeT* right_=NULL):value(value_),left(left_),right(right_){}

   };

   

   1、合并排序,将两个已经排序的数组合并成一个数组,其中一个数组能容下两个数组的所有元素;

   合并排序一般的思路都是创建一个更大数组C,刚好容纳两个数组的元素,先是一个while循环比较,将其中一个数组A比较完成,将另一个数组B中所有的小于前一个数组A的数及A中所有的数按顺序存入C中,再将A中剩下的数存入C中,但这里是已经有一个数组能存下两个数组的全部元素,就不用在创建数组了,但只能从后往前面存,从前往后存,要移动元素很麻烦。

//合并排序,将两个已经排序的数组合并成一个数组,其中一个数组能容下两个数组的所有元素

   void MergeArray(int a[],int alen,int b[],int blen)

   {

       int len=alen+blen-1;

       alen--;

       blen--;

       while (alen>=0 && blen>=0)

       {

           if (a[alen]>b[blen])

           {

               a[len--]=a[alen--];

           }else{

               a[len--]=b[blen--];

           }

       }

       while (alen>=0)

       {

           a[len--]=a[alen--];

       }

       while (blen>=0)

       {

           a[len--]=b[blen--];

       }

   }

   void MergeArrayTest()

   {

       int a[]={2,4,6,8,10,0,0,0,0,0};

       int b[]={1,3,5,7,9};

       MergeArray(a,5,b,5);

       for (int i=0;i<sizeof(a)/sizeof(a[0]);i++)

       {

           cout<<a[i]<<" ";

       }

   }

   

   2、合并两个单链表;

   合并链表和合并数组,我用了大致相同的代码,就不多少了,那本书用的是递归实现。

//链表节点

   struct NodeL

   {

       int value;

       NodeL* next;

       NodeL(int value_=0,NodeL* next_=NULL):value(value_),next(next_){}

   };

   //合并两个单链表

   NodeL* MergeList(NodeL* head1,NodeL* head2)

   {

       if (head1==NULL)

           return head2;

       if (head2==NULL)

           return head1;

       NodeL* head=NULL;

       if (head1->value<head2->value)

       {

           head=head1;

           head1=head1->next;

       }else{

           head=head2;

           head2=head2->next;

       }

       NodeL* tmpNode=head;

       while (head1 && head2)

       {

           if (head1->value<head2->value)

           {

               head->next=head1;

               head1=head1->next;

           }else{

               head->next=head2;

               head2=head2->next;

           }

           head=head->next;

       }

       if (head1)

       {

           head->next=head1;

       }

       if (head2)

       {

           head->next=head2;

       }

       return tmpNode;

   }

   void MergeListTest()

   {

       NodeL* head1=new NodeL(1);

       NodeL* cur=head1;

       for (int i=3;i<10;i+=2)

       {

           NodeL* tmpNode=new NodeL(i);

           cur->next=tmpNode;

           cur=tmpNode;

       }

       NodeL* head2=new NodeL(2);

       cur=head2;

       for (int i=4;i<10;i+=2)

       {

           NodeL* tmpNode=new NodeL(i);

           cur->next=tmpNode;

           cur=tmpNode;

       }

       NodeL* head=MergeList(head1,head2);

       while (head)

       {

           cout<<head->value<<" ";

           head=head->next;

       }

   }

   

   3、倒序打印一个单链表;

   递归实现,先递归在打印就变成倒序打印了,如果先打印在调用自己就是顺序打印了。

//倒序打印一个单链表

   void ReversePrintNode(NodeL* head)

   {

       if (head)

       {

           ReversePrintNode(head->next);

           cout<<head->value<<endl;

       }

   }

   void ReversePrintNodeTest()

   {

       NodeL* head=new NodeL();

       NodeL* cur=head;

       for (int i=1;i<10;i++)

       {

           NodeL* tmpNode=new NodeL(i);

           cur->next=tmpNode;

           cur=tmpNode;

       }

       ReversePrintNode(head);

   }

   

   4、给定一个单链表的头指针和一个指定节点的指针,在O(1)时间删除该节点;

   删除节点的核心还是将这个节点的下一个节点,代替当前节点。

//给定一个单链表的头指针和一个指定节点的指针,在O(1)时间删除该节点

   void DeleteNode(NodeL* head,NodeL* delNode)

   {

       if (!head || !delNode)

       {

           return;

       }

       if (delNode->next!=NULL)//删除中间节点

       {

           NodeL* next=delNode->next;

           delNode->next=next->next;

           delNode->value=next->value;

           delete next;

           next=NULL;

       }else if (head==delNode)//删除头结点

       {

           delete delNode;

           delNode=NULL;

           *head=NULL;

       }else//删除尾节点,考虑到delNode不在head所在的链表上的情况

       {

           NodeL* tmpNode=head;

           while (tmpNode && tmpNode->next!=delNode)

           {

               tmpNode=tmpNode->next;

           }

           if (tmpNode!=NULL)

           {

               delete delNode;

               delNode=NULL;

               tmpNode->next=NULL;

           }

       }

   }

   void DeleteNodeTest()

   {

       int nodeCount=10;

       for (int K=0;K<nodeCount;K++)

       {

           NodeL* head=NULL;

           NodeL* cur=NULL;

           NodeL* delNode=NULL;

           for (int i=0;i<nodeCount;i++)

           {

               NodeL* tmpNode=new NodeL(i);

               if (i==0)

               {

                   cur=head=tmpNode;

               }else{

                   cur->next=tmpNode;

                   cur=tmpNode;

               }

               if (i==K)

               {

                   delNode=tmpNode;

               }

           }

           DeleteNode(head,delNode) ;

       }

   }

   

   5、找到链表倒数第K个节点;

   通过两个指针,两个指针都指向链表的开始,一个指针先向前走K个节点,然后再以前向前走,当先走的那个节点到达末尾时,另一个节点就刚好与末尾节点相差K个节点。

//找到链表倒数第K个节点

   NodeL* FindKthToTail(NodeL* head,unsigned int k)

   {

       if(head==NULL || k==0)

           return NULL;

       NodeL* tmpNode=head;

       for (int i=0;i<k;i++)

       {

           if (tmpNode!=NULL)

           {

               tmpNode=tmpNode->next;

           }else{

               return NULL;

           }

       }

       NodeL* kNode=head;

       while (tmpNode!=NULL)

       {

           kNode=kNode->next;

           tmpNode=tmpNode->next;

       }

       return kNode;

   }

   void FindKthToTailTest()

   {

       int nodeCount=10;

       for (int K=0;K<nodeCount;K++)

       {

           NodeL* head=NULL;

           NodeL* cur=NULL;

           for (int i=0;i<nodeCount;i++)

           {

               NodeL* tmpNode=new NodeL(i);

               if (i==0)

               {

                   cur=head=tmpNode;

               }else{

                   cur->next=tmpNode;

                   cur=tmpNode;  

               }

           }

           NodeL* kNode=FindKthToTail(head,K+3) ;

           if (kNode)

           {

               cout<<"倒数第 "<<K+3<<" 个节点是:"<<kNode->value<<endl;

           }else{

               cout<<"倒数第 "<<K+3<<" 个节点不在链表中" <<endl;

           }

       }

   }

   

   6、反转单链表;

   按顺序一个个的翻转就是了。

//反转单链表

   NodeL* ReverseList(NodeL* head)

   {

       if (head==NULL)

       {

           return NULL;

       }

       NodeL* reverseHead=NULL;

       NodeL* curNode=head;

       NodeL* preNode=NULL;

       while (curNode!=NULL)

       {

           NodeL* nextNode=curNode->next;

           if (nextNode==NULL)

               reverseHead=curNode;  

           curNode->next=preNode;

           preNode=curNode;

           curNode=nextNode;

       }

       return reverseHead;

   }

   void ReverseListTest()

   {

       for (int K=0;K<=10;K++)

       {

           NodeL* head=NULL;

           NodeL* cur=NULL;

           for (int i=0;i<K;i++)

           {

               NodeL* tmpNode=new NodeL(i);

               if (i==0)

               {

                   cur=head=tmpNode;

               }else{

                   cur->next=tmpNode;

                   cur=tmpNode;  

               }

           }

           cur=ReverseList( head);

           while (cur)

           {

               cout<<cur->value<<" ";

               cur=cur->next;

           }

           cout<<endl;

       }

       cout<<endl;

   }

   

   7、通过两个栈实现一个队列;

   直接上代码

//通过两个栈实现一个队列

   template<typename T>

   class CQueue

   {

   public:

       void push(const T& val)

       {

           while (s2.size()>0)

           {

               s1.push(s2.top());

               s2.pop();

           }

           s1.push(val);

       }

       void pop()

       {

           while (s1.size()>0)

           {

               s2.push(s1.top());

               s1.pop();

           }

           s2.pop();

       }

       T& front()

       {

           while (s1.size()>0)

           {

               s2.push(s1.top());

               s1.pop();

           }

           return s2.top();

       }

       int size()

       {

           return s1.size()+s2.size();

       }

   private:

       stack<T> s1;

       stack<T> s2;

   };

   void CQueueTest()

   {

       CQueue<int> q;

       for (int i=0;i<10;i++)

       {

           q.push(i);

       }

       while (q.size()>0)

       {

           cout<<q.front()<<" ";

           q.pop();

       }

   }

   

   8、二分查找;

   二分查找记住几个要点就行了,代码也就那几行,反正我现在是可以背出来了,start=0,end=数组长度-1,while(start<=end),注意溢出。

//二分查找

   int binarySearch(int a[],int len,int val)

   {

       int start=0;

       int end=len-1;

       int index=-1;

       while (start<=end)

       {

           index=start+(end-start)/2;

           if (a[index]==val)

           {

               return index;

           }else if (a[index]<val)

           {

               start=index+1;

           }else

           {

               end=index-1;

           }

       }

       return -1;

   }

   

   9、快速排序;

   来自百度百科,说不清楚

//快速排序

   //之前有个面试叫我写快排,想都没想写了个冒泡,思路早忘了,这段代码来自百度百科

   void Qsort(int a[],int low,int high)

   {

       if(low>=high)

       {

           return;

       }

       int first=low;

       int last=high;

       int key=a[first];//用字表的第一个记录作为枢轴

       while(first<last)

       {

           while(first<last && a[last]>=key )--last;

           a[first]=a[last];//将比第一个小的移到低端

           while(first<last && a[first]<=key )++first;

           a[last]=a[first];//将比第一个大的移到高端

       }

       a[first]=key;//枢轴记录到位

       Qsort(a,low,first-1);

       Qsort(a,last+1,high);

   }

   void QsortTest()

   {

       int a[]={1,3,5,7,9,2,4,6,8,0};

       int len=sizeof(a)/sizeof(a[0])-1;

       Qsort(a,0,len);

       for(int i=0;i<=len;i++)

       {

           cout<<a[i]<<" ";

       }

       cout<<endl;

   }

   

   10、获得一个int型的数中二进制中的个数;

   核心实现就是while (num= num & (num-1)),通过这个数和比它小1的数的二进制进行&运算,将二进制中1慢慢的从后往前去掉,直到没有。

//获得一个int型的数中二进制中1的个数

   int Find1Count(int num)

   {

       if (num==0)

       {

           return 0;

       }

       int count=1;

       while (num= num & (num-1))

       {

           count++;

       }

       return count;

   }

   

   11、输入一个数组,实现一个函数,让所有奇数都在偶数前面;

   两个指针,一个从前往后,一个从后往前,前面的指针遇到奇数就往后走,后面的指针遇到偶数就往前走,只要两个指针没有相遇,就奇偶交换。

//输入一个数组,实现一个函数,让所有奇数都在偶数前面

   void RecordOddEven(int A[],int len)

   {

       int i=0,j=len-1;

       while (i<j)

       {

           while (i<len && A[i]%2==1)

               i++;

           while (j>=0 && A[j]%2==0)

               j--;

           if (i<j)

           {

               A[i]^=A[j]^=A[i]^=A[j];

           }

       }

   }

   void RecordOddEvenTest()

   {

       int A[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,11};

       int len=sizeof(A)/sizeof(A[0]);

       RecordOddEven( A , len);

       for (int i=0;i<len;i++)

       {

           cout<<A[i]<<" ";

       }

       cout<<endl;

       for (int i=0;i<len;i++)

       {

           A[i]=2;

       }

       RecordOddEven( A , len);

       for (int i=0;i<len;i++)

       {

           cout<<A[i]<<" ";

       }

       cout<<endl;

       for (int i=0;i<len;i++)

       {

           A[i]=1;

       }

       RecordOddEven( A , len);

       for (int i=0;i<len;i++)

       {

           cout<<A[i]<<" ";

       }

   }

   

   12、判断一个字符串是否是另一个字符串的子串;

   我这里就是暴力的对比

//判断一个字符串是否是另一个字符串的子串

   int substr(const char* source,const char* sub)

   {

       if (source==NULL || sub==NULL)

       {

           return -1;

       }

       int souLen=strlen(source);

       int subLen=strlen(sub);

       if (souLen<subLen)

       {

           return -1;

       }

       int cmpCount=souLen-subLen;

       for (int i=0;i<=cmpCount;i++)

       {

           int j=0;

           for (;j<subLen;j++)

           {

               if (source[i+j]!=sub[j])

               {

                   break;

               }

           }

           if (j==subLen)

           {

               return i ;

           }

       }

       return -1;

   }

   

   13、把一个int型数组中的数字拼成一个串,这个串代表的数字最小;

   先将数字转换成字符串存在数组中,在通过qsort排序,在排序用到的比较函数中,将要比较的两个字符串进行组合,如要比较的两个字符串分别是A,B,那么组合成,A+B,和B+A,在比较A+B和B+A,返回strcmp(A+B, B+A),经过qsort这么一排序,数组就变成从小到大的顺序了,组成的数自然是最小的。

//把一个int型数组中的数字拼成一个串,是这个串代表的数组最小

   #define MaxLen 10

   int Compare(const void* str1,const void* str2)

   {

       char cmp1[MaxLen*2+1];

       char cmp2[MaxLen*2+1];

       strcpy(cmp1,*(char**)str1);

       strcat(cmp1,*(char**)str2);

       strcpy(cmp2,*(char**)str2);

       strcat(cmp2,*(char**)str1);

       return strcmp(cmp1,cmp2);

   }  

   void GetLinkMin(int a[],int len)

   {

       char** str=(char**)new int[len];

       for (int i=0;i<len;i++)

       {

           str[i]=new char[MaxLen+1];

           sprintf(str[i],"%d",a[i]);

       }

       qsort(str,len,sizeof(char*),Compare);

       for (int i=0;i<len;i++)

       {

           cout<<str[i]<<" ";

           delete[] str[i] ;

       }

       delete[] str;

   }

   void GetLinkMinTest()

   {

       int arr[]={123,132,213,231,321,312};

       GetLinkMin(arr,sizeof(arr)/sizeof(int));

   }

   

   14、输入一颗二叉树,输出它的镜像(每个节点的左右子节点交换位置);

   递归实现,只要某个节点的两个子节点都不为空,就左右交换,让左子树交换,让右子树交换。

struct NodeT

   {

       int value;

       NodeT* left;

       NodeT* right;

       NodeT(int value_=0,NodeT* left_=NULL,NodeT* right_=NULL):value(value_),left(left_),right(right_){}

   };

   //输入一颗二叉树,输出它的镜像(每个节点的左右子节点交换位置)

   void TreeClass(NodeT* root)

   {

       if( root==NULL || (root->left==NULL && root->right==NULL) )

           return;

       NodeT* tmpNode=root->left;

       root->left=root->right;

       root->right=tmpNode;

       TreeClass(root->left);

       TreeClass(root->right);

   }

   void PrintTree(NodeT* root)

   {

       if(root)

       {

           cout<<root->value<<" ";

           PrintTree(root->left);

           PrintTree(root->right);

       }

   }

   void TreeClassTest()

   {

       NodeT* root=new NodeT(8);

       NodeT* n1=new NodeT(6);

       NodeT* n2=new NodeT(10);

       NodeT* n3=new NodeT(5);

       NodeT* n4=new NodeT(7);

       NodeT* n5=new NodeT(9);

       NodeT* n6=new NodeT(11);

       root->left=n1;

       root->right=n2;

       n1->left=n3;

       n1->right=n4;

       n2->left=n5;

       n2->right=n6;

       PrintTree(root);

       cout<<endl;

       TreeClass( root );

       PrintTree(root);

       cout<<endl;

   }

   

   15、输入两个链表,找到它们第一个公共节点;

   如果两个链表有公共的节点,那么第一个公共的节点及往后的节点都是公共的。从后往前数N个节点(N=短链表的长度节点个数),长链表先往前走K个节点(K=长链表的节点个数-N),这时两个链表都距离末尾N个节点,现在可以一一比较了,最多比较N次,如果有两个节点相同就是第一个公共节点,否则就没有公共节点。

//输入两个链表,找到它们第一个公共节点

   int GetLinkLength(NodeL* head)

   {

       int count=0;

       while (head)

       {

           head=head->next;

           count++;

       }

       return count;

   }

   NodeL* FindFirstEqualNode(NodeL* head1,NodeL* head2)

   {

       if (head1==NULL || head2==NULL)

           return NULL;

       int len1=GetLinkLength(head1);

       int len2=GetLinkLength(head2);

       NodeL* longNode;

       NodeL* shortNode;

       int leftNodeCount;

       if (len1>len2)

       {

           longNode=head1;

           shortNode=head2;

           leftNodeCount=len1-len2;

       }else{

           longNode=head2;

           shortNode=head1;

           leftNodeCount=len2-len1;

       }

       for (int i=0;i<leftNodeCount;i++)

       {

           longNode=longNode->next;

       }

       while (longNode && shortNode && longNode!=shortNode)

       {

           longNode=longNode->next;

           shortNode=shortNode->next;

       }

       if (longNode)//如果有公共节点,必不为NULL

       {

           return longNode;

       }

       return NULL;  

   }

   void FindFirstEqualNodeTest()

   {

       NodeL* head1=new NodeL(0);

       NodeL* head2=new NodeL(0);

       NodeL* node1=new NodeL(1);

       NodeL* node2=new NodeL(2);

       NodeL* node3=new NodeL(3);

       NodeL* node4=new NodeL(4);

       NodeL* node5=new NodeL(5);

       NodeL* node6=new NodeL(6);

       NodeL* node7=new NodeL(7);

       head1->next=node1;

       node1->next=node2;

       node2->next=node3;

       node3->next=node6;//两个链表相交于节点node6

       

       head2->next=node4;

       node4->next=node5;

       node5->next=node6;//两个链表相交于节点node6

       node6->next=node7;

       NodeL* node= FindFirstEqualNode(head1,head2);

       if (node)

       {

           cout<<node->value<<endl;

       }else{

           cout<<"没有共同节点"<<endl;

       }

   }

   

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