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java&python版剑指offer(一)

2019-10-02 10:01

本文按照牛客网的顺序,牛客网剑指offer刷题网址:https://www.nowcoder.com/ta/coding-interviews

面试题7:重建二叉树

本文涉及的题目:1、二维数组中的查找2、从尾到头打印链表3、重建二叉树

题目:

输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果。请重建该二叉树。假设输入的前序遍历和中序遍历的结果中都不含重复的数字。例如,输入的前序遍历序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6},则重建如图所示的二叉树并输出它的头节点。

       1
      /  
    2     3
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  4      5  6
           /
    7      8

在一个二维数组中,每一行都按照从左到右递增的顺序排序,每一列都按照从上到下递增的顺序排序。请完成一个函数,输入这样的一个二维数组和一个整数,判断数组中是否含有该整数。

思路:

前序遍历的第一个数字就是根节点的值,扫描中序遍历序列,就能确定根节点的值。根据终须遍历的特点,在根节点的值前面的数字都是左子树的值,位于根节点后面的值都是右子树的节点的值。

思路类似于二分查找,根据题目,如果拿数组中任意一个元素与目标数值进行比较,如果该元素小于目标数值,那么目标数值一定是在该元素的下方或右方,如果大于目标数值,那么目标数值一定在该元素的上方或者左方。

代码实现:

/**
 * Definition of TreeNode:
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left, right;
 *     public TreeNode(int val) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = this.right = null;
 *     }
 * }
 */
 /******
  * 前序遍历的第一个数便是根节点,在中序遍历的数组中找到根节点位置,便可以分别找到左子树
  * 和右子树的数目和位置,再分别递归左右子树,得到根节点的左右子节点
  **/
public class Solution {
    /**
     *@param preorder : A list of integers that preorder traversal of a tree
     *@param inorder : A list of integers that inorder traversal of a tree
     *@return : Root of a tree
     */

    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        if (preorder.length != inorder.length ) {
            return null;
        }
        return myBuildTree(preorder, 0, preorder.length-1, inorder, 0, inorder.length-1);
    }
    private TreeNode myBuildTree(int[] preorder, int prestart, int preend,
                                 int[] inorder, int instart, int inend) {
        //
        if (instart > inend || prestart > preend) {
            return null;
        }

        TreeNode root = new TreeNode(preorder[prestart]);
        int pos = findPos(inorder, instart, inend, preorder[prestart]);
        root.left = myBuildTree(preorder, prestart+1,prestart+pos-instart,
                                inorder,instart, pos-1);
        root.right = myBuildTree(preorder, prestart+pos-instart+1,preend,
                                 inorder, pos+1, inend);
        return root;
    }
    private int findPos(int[] nums,int start, int end, int target) {
        int pos = 0;
        for(int i = start; i <= end; i++) {
            if (nums[i] == target) {
                pos = i;
            }
        }
        return pos;
    }
}

面试题8:二叉树的下一个节点

对于二分查找来说,每次比较只能移动一个指针,同时,指针的移动方向必须在查找过程中保持一致。在二维数组的查找中,两个指针是一个上下方向移动,一个是左右方向移动的。两个指针可以从同一个角出发,也可以从不同的角出发。这里我们只考虑从同一个角出发的情况。

题目:

给定一个二叉树和其中的一个结点,请找出中序遍历顺序的下一个结点并且返回。注意,树中的结点不仅包含左右子结点,同时包含指向父结点的指针。

假设我们从左上角出发,也就是row=0 和 col=0,如果元素小于目标数值,我们会将row往下移或着col往右移,这样,被屏蔽的区域可能会是目标元素所在的区域。比如row+=1,那么第一行除左上角以外的元素就被忽略了,如果col+=1,那么第一列出左上角以外的元素就被忽略了。因此这样是不可行的。

思路:

此题包含三步:

  1. 如果此节点有右子树,下一个节点为右子节点的最左边的节点。
  2. 如果此节点没有右子树,并且如果此节点是其父节点的左子节点,则下一个节点为父节点。
  3. 如果此节点没有右子树,并且如果此节点是其父节点的右子节点,则一直向上找,直到找到第一个是其父节点左节点的节点,下一个节点就为此节点。

所以本题从右上角出发寻找解题思路,即开始时col=len-1,row=0,col往左移动,row往下移动,当某元素小于目标数值时,col-=1,而当某元素大于目标数值时,row+=1。代码如下:

代码实现 :

/**
 * Definition of TreeNode:
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left, right;
 *     public TreeNode(int val) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = this.right = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    /**
     * @param T1, T2: The roots of binary tree.
     * @return: True if T2 is a subtree of T1, or false.
     */
    public boolean isSubtree(TreeNode T1, TreeNode T2) {
        //先判断T2,再判断T1
        if (T2 == null) {
        return true;    
    }
        if (T1 == null) {
        return false;
    }
    //从根节点出发判断,就相当于判断二者是否相等
    if (isEqual(T1, T2)) {
        return true;
    }
    if (isSubtree(T1.left, T2) || isSubtree(T1.right, T2)) {
        return true;
    }
    return false;
    }
    private boolean isEqual(TreeNode n1, TreeNode n2) {
        if (n1 == null || n2 == null) {
            return n1 == n2;
        }
        if (n1.val != n2.val) {
            return false;
        }
        return isEqual(n1.left, n2.left) && isEqual(n1.right, n2.right);
    }
}

面试26:树的子结构

java

题目:

输入两颗二叉树A和B,判断B是不是A的子结构

public class Solution { public boolean Find(int target, int [][] array) { int row = 0; int col = array[0].length-1; while(row<array.length && col>=0){ if(array[row][col] == target) return true; else if(array[row][col] > target) col -= 1; else row += 1; } return false; }}

样例:

下面的例子中 T2 是 T1 的子树:

       1                3
      /               / 
T1 = 2   3      T2 =  4
    /
   4

下面的例子中 T2 不是 T1 的子树:

       1               3
      /                
T1 = 2   3       T2 =    4
    /
   4

python

代码实现:

/**
 * Definition of TreeNode:
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left, right;
 *     public TreeNode(int val) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = this.right = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    /**
     * @param T1, T2: The roots of binary tree.
     * @return: True if T2 is a subtree of T1, or false.
     */
    public boolean isSubtree(TreeNode T1, TreeNode T2) {
       //必须先判断T2,再判断T1
       if (T2 == null) {
            return true;
        }
        if (T1 == null) {
            return false;
        }

        if (isEqual(T1, T2)) {
            return true;
        }
        if (isSubtree(T1.left, T2) || isSubtree(T1.right, T2)) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    private boolean isEqual(TreeNode T1, TreeNode T2) {
        if (T1 == null || T2 == null) {
            return T1 == T2;
        }
        if (T1.val != T2.val) {
            return false;
        }
        return isEqual(T1.left, T2.left) && isEqual(T1.right, T2.right);
    }
}

面试27:二叉树的镜像

# -*- coding:utf-8 -*-class Solution: def Find(self, target, array): # write code here if not array: return False row = 0 col = len-1 while row < len and col >=0: if array[row][col] == target: return True elif array[row][col] < target: row = row + 1 else: col = col - 1 return False 

题目:

请完成一个函数,输入一颗二叉树,该函数输出它的镜像

问题描述输入一个链表,从尾到头打印链表每个节点的值。

样例:

  1         1
 /        / 
2   3  => 3   2
   /       
  4         4

思路解析使用栈从头到尾push链表的元素,然后pop所有的元素到一个list中并返回

代码实现:

/**
 * Definition of TreeNode:
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left, right;
 *     public TreeNode(int val) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = this.right = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public void invertBinaryTree(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        TreeNode temp = root.left;
        root.left = root.right;
        root.right = temp;

        invertBinaryTree(root.left);
        invertBinaryTree(root.right);
    } 
}

面试题28: 对称的二叉树

代码实现java

题目:

请实现一个函数,用来判断一颗二叉树是不是对称的。如果一颗二叉树和它的镜像一样,那么它是对称的。

import java.util.ArrayList;public class Solution { public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) { ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<Integer>(); ListNode p = listNode; ArrayList<Integer> stack = new ArrayList<Integer>(); while{ stack.add; p = p.next; } int n = stack.size(); for(int i=n-1;i>=0;i--){ arr.add(stack.get; } return arr; }}

样例:

    8           8          8
   /          /         /  
  6    6      6    9     7    7
 /   /     /   /    /   / 
5   7 7  5   5 7 7   5  7 7  7
3棵二叉树,其中第一棵是对称的,另外两棵不是

python

代码实现:

/**
 * Definition of TreeNode:
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left, right;
 *     public TreeNode(int val) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = this.right = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public boolean isSymmetrical(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return true;
        }
        return check(root.left, root.right);
    }
    private boolean check(TreeNode T1, TreeNode T2) {
        if (T1 == null || T2 == null) {
            return T1 == T2;
        }
        if (T1.val != T2.val) {
            return false;
        }
        return check(T1.left, T2.right) && check(T1.right, T2.left);
    }
}

面试题33:二叉搜索树的后序遍历序列

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