剑指offer 第十二天
58.对称的二叉树
请实现一个函数，用来判断一颗二叉树是否是对称的。注意，若是一个二叉树同此二叉树的镜像是一样的，定义其为对称的。java
/*
public class TreeNode {
int val = 0;
TreeNode left = null;
TreeNode right = null;
public TreeNode(int val) {
this.val = val;
}
}
*/
public class Solution {
boolean isSymmetrical(TreeNode pRoot)
{
return isSymmetrical(pRoot,pRoot);
}
public boolean isSymmetrical(TreeNode n1,TreeNode n2){
if(n1 == null && n2 == null) return true;
if(n1 == null || n2 == null) return false;
if(n1.val != n2.val) return false;
return isSymmetrical(n1.left,n2.right) && isSymmetrical(n1.right,n2.left);
}
}
59.==之字形打印二叉树==
请实现一个函数按照之字形打印二叉树，即第一行按照从左到右的顺序打印，第二层按照从右至左的顺序打印，第三行按照从左到右的顺序打印，其余行以此类推。
解题思路：参见《剑指offer》p176，使用两个辅助栈进行操做node
import java.util.ArrayList;
import java.util.Stack;
public class Solution {
public ArrayList<ArrayList<Integer> > Print(TreeNode pRoot) {
ArrayList<ArrayList<Integer>> result = new ArrayList<>();
if(pRoot == null) return result;
int layer = 1;
Stack<TreeNode> odd = new Stack<>();
Stack<TreeNode> even = new Stack<>();
odd.push(pRoot);
while(!odd.empty()||!even.empty()){
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
if((layer & 1) == 1){//位运算，判断是否为奇数;等价于layer%2
while(!odd.empty()){
TreeNode node = odd.pop();
list.add(node.val);
if(node.left != null) even.push(node.left);
if(node.right != null) even.push(node.right);
}
}else{
while(!even.empty()){
TreeNode node = even.pop();
list.add(node.val);
if(node.right != null) odd.push(node.right);
if(node.left != null) odd.push(node.left);
}
}
result.add(list);
layer++;
}
return result;
}
}
60.把二叉树打印成多行
从上到下按层打印二叉树，同一层结点从左至右输出。每一层输出一行。
注意要使用isEmpty()数组
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
public class Solution {
ArrayList<ArrayList<Integer>> Print(TreeNode pRoot) {
ArrayList<ArrayList<Integer>> result = new ArrayList<>();
if(pRoot == null) return result;
LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
queue.offer(pRoot);//将根节点加入队列
int elementsCount = 1;//用于记录每一层的元素个数
while(!queue.isEmpty()){//注意LinkedList 是没有 enpty()方法的。
TreeNode node = queue.poll();
elementsCount--;
list.add(node.val);
if(node.left != null) queue.offer(node.left);
if(node.right != null) queue.offer(node.right);
if(elementsCount == 0){
result.add(list);
list = new ArrayList<>();
elementsCount = queue.size();
}
}
return result;
}
}
61.序列化二叉树
请实现两个函数，分别用来序列化和反序列化二叉树app
/*
public class TreeNode {
int val = 0;
TreeNode left = null;
TreeNode right = null;
public TreeNode(int val) {
this.val = val;
}
}
*/
public class Solution {
String Serialize(TreeNode root) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
if(root == null)
sb.append("$,");
else{
sb.append(root.val+",");
sb.append(Serialize(root.left));
sb.append(Serialize(root.right));
}
return sb.toString();
}
int index = -1;
TreeNode Deserialize(String str) {
if(str == null || str == "") return null;
String[] strArray = str.split(",");
if(strArray.length == 0) return null;
return DeserializeCore(strArray);
}
TreeNode DeserializeCore(String[] strArray){
TreeNode node = null;
index++;
if(!strArray[index].equals("$")){
node = new TreeNode(Integer.parseInt(strArray[index]));
node.left = DeserializeCore(strArray);
node.right = DeserializeCore(strArray);
}
return node;
}
}
62.二叉搜索树的第K个结点
给定一颗二叉搜索树，请找出其中的第k大的结点。例如， 5 / 3 7 / / 2 4 6 8 中，按结点数值大小顺序第三个结点的值为4。(换句话说，从小到大排列，第k个数字)ide
import java.util.ArrayList;
public class Solution {
ArrayList<TreeNode> list = new ArrayList<>();
TreeNode KthNode(TreeNode pRoot, int k)
{
if(k < 1 || pRoot == null) return null;
LDR(pRoot);
if(list.size() < k) return null;
return list.get(k-1);
}
void LDR(TreeNode pRoot){
if(pRoot.left != null)
LDR(pRoot.left);
list.add(pRoot);
if(pRoot.right!=null)
LDR(pRoot.right);
}
}
63.数据流中的中位数
如何获得一个数据流中的中位数？若是从数据流中读出奇数个数值，那么中位数就是全部数值排序以后位于中间的数值。若是从数据流中读出偶数个数值，那么中位数就是全部数值排序以后中间两个数的平均值。函数
题目解析：若是直接使用ArrayList每次进行排序再选取中位数的话，时间复杂度为O(n^2logn),每一次排序O(nlogn)，共进行N次排序；而使用最大堆、最小堆操做，每次插入数据，取出数据均占用O（logn）的时间，因此总共占用时间复杂度为O(NlogN)ui
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Comparator;
public class Solution {
PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>();
PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>(new Comparator<Integer>(){
@Override
public int compare(Integer i1,Integer i2){
return i2-i1;
}
});
public void Insert(Integer num) {
minHeap.offer(num);
if(minHeap.size()>maxHeap.size()){
maxHeap.offer(minHeap.poll());
}else{
maxHeap.offer(minHeap.poll());
minHeap.offer(maxHeap.poll());
}
}
public Double GetMedian() {
if(minHeap.size()==0&&maxHeap.size()==0)
return null;
if(minHeap.size() == maxHeap.size())
return (double)(minHeap.peek()+maxHeap.peek())/2.0;
return (double)maxHeap.peek();
}
}
64.互动窗口的最大值
给定一个数组和滑动窗口的大小，找出全部滑动窗口里数值的最大值。例如，若是输入数组{2,3,4,2,6,2,5,1}及滑动窗口的大小3，那么一共存在6个滑动窗口，他们的最大值分别为{4,4,6,6,6,5}； 针对数组{2,3,4,2,6,2,5,1}的滑动窗口有如下6个： {[2,3,4],2,6,2,5,1}， {2,[3,4,2],6,2,5,1}， {2,3,[4,2,6],2,5,1}， {2,3,4,[2,6,2],5,1}， {2,3,4,2,[6,2,5],1}， {2,3,4,2,6,[2,5,1]}。this
import java.util.LinkedList;
import java.util.ArrayList;
public class Solution {
public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size)
{
ArrayList<Integer> result = new ArrayList<>();
if(num.length<1||size<1||size>num.length)
return result;
LinkedList<Integer> deque = new LinkedList<>();
for(int i = 0;i<num.length;i++){
while(!deque.isEmpty() && num[deque.peekLast()] <= num[i])
deque.pollLast();
deque.offerLast(i);
if(i>=size-1){
while(i-deque.peekFirst()>size-1)
deque.pollFirst();
result.add(num[deque.peekFirst()]);
}
}
return result;
}
}
65.矩阵中的路径
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全部字符的路径。路径能够从矩阵中的任意一个格子开始，每一步能够在矩阵中向左，向右，向上，向下移动一个格子。若是一条路径通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 a b c e s f c s a d e e 矩阵中包含一条字符串"bcced"的路径，可是矩阵中不包含"abcb"路径，由于字符串的第一个字符b占据了矩阵中的第一行第二个格子以后，路径不能再次进入该格子。设计
public class Solution {
public boolean hasPath(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str)
{
if(matrix == null || rows<1 || cols<1 || str == null) return false;
boolean[][] visited = new boolean[rows][cols];
int pathLength = 0;
for(int row = 0;row<rows;row++)
for(int col = 0 ;col<cols;col++){
if(hasPathCore(matrix,rows,cols,row,col,str,visited,pathLength))
return true;
}
return false;
}
public boolean hasPathCore(char[] matrix,int rows,int cols,int row,int col,char[] str,boolean[][] visited,int pathLength){
if(pathLength == str.length) return true;
boolean hasPath = false;
if(row>=0 && col>=0 && row<rows && col<cols && visited[row][col]==false && matrix[row*cols+col] == str[pathLength]){
pathLength++;
visited[row][col] = true;
hasPath = hasPathCore(matrix,rows,cols,row+1,col,str,visited,pathLength)
||hasPathCore(matrix,rows,cols,row-1,col,str,visited,pathLength)
||hasPathCore(matrix,rows,cols,row,col+1,str,visited,pathLength)
||hasPathCore(matrix,rows,cols,row,col-1,str,visited,pathLength);
if(!hasPath){
pathLength--;
visited[row][col] = false;
}
}
return hasPath;
}
}
66.机器人的运动范围
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，可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，机器人可以进入方格（35,37），由于3+5+3+7 = 18。可是，它不能进入方格（35,38），由于3+5+3+8 = 19。请问该机器人可以达到多少个格子？code
public class Solution {
public int movingCount(int threshold, int rows, int cols) {
if (threshold < 1 || rows < 1 || cols < 1) return 0;
boolean[][] visited = new boolean[rows][cols];
return movingCountCore(threshold, 0, 0, rows, cols, visited);
}
public int movingCountCore(int threshold, int row, int col, int rows, int cols, boolean[][] visited) {
int count = 0;
if (check(threshold, row, col, rows, cols, visited)) {
visited[row][col] = true;
count = 1 + movingCountCore(threshold, row + 1, col, rows, cols, visited)
+ movingCountCore(threshold, row - 1, col, rows, cols, visited)
+ movingCountCore(threshold, row, col + 1, rows, cols, visited)
+ movingCountCore(threshold, row, col - 1, rows, cols, visited);
}
return count;
}
public boolean check(int threshold, int row, int col, int rows, int cols, boolean[][] visited) {
if (row < 0 || col < 0 || row >= rows || col >= cols || visited[row][col])
return false;
int num = 0;
while (col != 0 || row != 0) {
num += col % 10;
num += row % 10;
col /= 10;
row /= 10;
}
if (num > threshold)
return false;
return true;
}
}
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