剑指Offer系列之题21~题25

目录

  • 21.包含min函数的栈
  • 22.栈的压入、弹出序列 ??
  • 23.从上往下打印二叉树
  • 24.二叉搜索树的后序遍历序列 ??
  • 25.二叉树中和为某一值的路径 ??

21.包含min函数的栈

定义栈的数据结构,请在该类型中实现一个能够得到栈中所含最小元素的min函数(时间复杂度应为O(1))。

注意:保证测试中不会当栈为空的时候,对栈调用pop()或者min()或者top()方法。

利用辅助栈,存储元素。当最小元素出栈后,次小元素仍在辅助栈中。



辅助栈:

import java.util.Stack;

public class Solution {
    private Stack<Integer> stack1=new Stack<Integer>();
    private Stack<Integer> stack2=new Stack<Integer>();

    public void push(int node) {
        stack1.push(node);//元素入栈1
        if(stack2.size()==0){//若栈2空,则该元素也入栈2
            stack2.push(node);
        }else{//若入栈元素小于等于栈2的栈顶元素,则该元素也入栈2
            if(node <= stack2.peek()){
                stack2.push(node);
            }
        }
    }

    public void pop() {
        if(stack1.size()!=0){
            if(stack1.peek().equals(stack2.peek())){//若出栈元素等于栈2的栈顶元素,则栈2也出栈
                stack2.pop();
            }
            stack1.pop();
        }
    }

    public int top() {
        return stack1.peek();
    }

    public int min() {
        return stack2.peek();
    }
}

22.栈的压入、弹出序列 ??

输入两个整数序列,第一个序列表示栈的压入顺序,请判断第二个序列是否可能为该栈的弹出顺序。假设压入栈的所有数字均不相等。例如序列1,2,3,4,5是某栈的压入顺序,序列4,5,3,2,1是该压栈序列对应的一个弹出序列,但4,3,5,1,2就不可能是该压栈序列的弹出序列。(注意:这两个序列的长度是相等的)

利用辅助栈,以此入栈,当栈顶等于出栈序列当前数,则出栈接着进行比较,直到栈空。



辅助栈:

import java.util.Stack;

public class Solution {
    public boolean IsPopOrder(int [] pushA,int [] popA) {
        if(pushA.length==0 || popA.length==0)
            return false;
        Stack<Integer> stack=new Stack<>();
        int p=0;
        for(int i=0;i<pushA.length;++i){
            stack.push(pushA[i]);
            while(!stack.empty() && stack.peek()==popA[p]){//当栈非空且栈顶等于出栈序列当前元素时
                stack.pop();
                p++;
            }
        }
        return stack.empty();
    }
}

23.从上往下打印二叉树

从上往下打印出二叉树的每个节点,同层节点从左至右打印。

利用辅助队列,先进先出。依次存储每一层的节点



辅助队列:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Queue;
import java.util.LinkedList;
/**
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;

    }

}
*/
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> PrintFromTopToBottom(TreeNode root) {
        //广度优先遍历
        ArrayList<Integer> result=new ArrayList<>();
        Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<>();
        if(root==null)//当为空时,不要返回null,直接返回列表
            return result;
        //同一层先加左子树节点,后加右子树节点
        result.add(root.val);
        if(root.left!=null){
            queue.offer(root.left);
        }
        if(root.right!=null){
            queue.offer(root.right);
        }
        while(queue.size()!=0){
            TreeNode head=queue.peek();//查看队列头元素左右子树是否为空
            if(head.left!=null)
                queue.offer(head.left);
            if(head.right!=null)
                queue.offer(head.right);
            result.add(head.val);
            queue.poll();
        }
        return result;
    }

}

24.二叉搜索树的后序遍历序列 ??

输入一个整数数组,判断该数组是不是某二叉搜索树的后序遍历的结果。如果是则输出Yes,否则输出No。假设输入的数组的任意两个数字都互不相同。

根据二叉搜索树和后序遍历的特点。



1.递归:

public class Solution {
    public boolean VerifySquenceOfBST(int [] sequence) {
        //二叉搜索树:节点值大于左子树,小于右子树
        //后序遍历:左右根
        //查找左右子树中是否有大于(左)、小于(右)根节点值的情况,有则false;
        if(sequence.length==0)
            return false;
        if(sequence.length==1)
            return true;

        return judge(sequence,0,sequence.length-1);
    }

    public boolean judge(int sequence[],int start,int end){
        if(start>=end)
            return true;
        int root=sequence[end];
        int i=start;
        for(;i<end;++i){//左子树
            if(sequence[i]>root){
                break;
            }
        }
        for(;i<end;i++){//判断右子树中是否存在小于根节点的情况
            if(sequence[i]<root)
                return false;
        }

        return judge(sequence,start,i-1) && judge(sequence,i,end-1);//分别判断左右子树
    }
}

2.非递归:

public class Solution {
    public boolean VerifySquenceOfBST(int [] sequence) {
        //二叉搜索树:节点值大于左子树,小于右子树
        //后序遍历:左右根
        //查找左右子树中是否有大于(左)、小于(右)根节点值的情况,有则false;
        if(sequence.length==0)
            return false;
        if(sequence.length==1)
            return true;

        int n=sequence.length-1;
        int i=0;
        while(i<n){
            while(sequence[i]<sequence[n])
                i++;
            while(sequence[i]>sequence[n])
                i++;
            if(i<n)
                return false;
            n--;
            i=0;
        }
        return true;
    }
}

3.利用栈的压入、弹出:

         4
       /        2    6
     / \  /     1  3 5   7

对于以上二叉树。其中序序列:1234567,后序序列:1325764。

其后序序列一定是中序序列作为入栈数组的一种出栈结果。

该解法可以通过,但是个人认为不合理。存在属于中序序列入栈,但是不是后序序列的情况(eg:输入数组是 1235764 时)。此处列出该方法仅作草靠,解法较有新意。

import java.util.Stack;
import java.util.Arrays;

public class Solution {
    public boolean VerifySquenceOfBST(int [] seq) {
        int[] arr = seq.clone();
        Arrays.sort(arr);
        return IsPopOrder(arr,seq);

    }

//判断第二个序列是否可能为第一个序列的弹出顺序,引用的“栈的压入、弹出序列”题目的答案
public boolean IsPopOrder(int [] pushA,int [] popA) {
        if(pushA.length == 0 || popA.length == 0)
            return false;
        Stack<Integer> s = new Stack<Integer>();
        //用于标识弹出序列的位置
        int popIndex = 0;
        for(int i = 0; i< pushA.length;i++){
            s.push(pushA[i]);
            //如果栈不为空,且栈顶元素等于弹出序列
            while(!s.empty() &&s.peek() == popA[popIndex]){
                //出栈
                s.pop();
                //弹出序列向后一位
                popIndex++;
            }
        }
        return s.empty();
    }
}

参考牛客

如果把中序序列当做栈的压入序列,那么后序序列是该栈的一个弹出序列。

25.二叉树中和为某一值的路径 ??

输入一颗二叉树的根节点和一个整数,打印出二叉树中结点值的和为输入整数的所有路径。路径定义为从树的根结点开始往下一直到叶结点所经过的结点形成一条路径。(注意: 在返回值的list中,数组长度大的数组靠前)

递归。判断到叶节点时,是否和为目标值,是则加到列表。该条路径走完时,回退到父节点。



1.递归:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
/**
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;

    }

}
*/
public class Solution {
    ArrayList<ArrayList<Integer>> roads=new ArrayList<>();
    ArrayList<Integer> road=new ArrayList<>();
    public ArrayList<ArrayList<Integer>> FindPath(TreeNode root,int target) {
        helper(root,target);
        //排序
        Collections.sort(roads, new Comparator<ArrayList<Integer>>() {
            @Override
            public int compare(ArrayList<Integer> o1, ArrayList<Integer> o2) {
                if (o1.size()<o2.size()){
                    return 1;
                }else return -1;
            }
        });
        return roads;
    }

    public void helper(TreeNode root,int target){
        if(root==null)//到达叶节点,和不等于target
            return ;

        road.add(root.val);
        target-=root.val;
        if(target==0 && root.left==null && root.right==null){
            //到达叶节点,且和等于target
            roads.add(new ArrayList<Integer>(road));
        }
        FindPath(root.left,target);//对左子树遍历
        FindPath(root.right,target);//对右子树遍历

        road.remove(road.size()-1);//回退
    }
}

如有错误,欢迎指正

原文地址:https://www.cnblogs.com/lfz1211/p/12690766.html

时间: 2024-11-09 20:52:10

剑指Offer系列之题21~题25的相关文章

剑指Offer系列之题11~题15

目录 11.矩形覆盖 12.二进制中1的个数 13. 数值的整数次方 14.调整数组顺序使奇数位于偶数前面 15.链表中倒数第k个结点 11.矩形覆盖 我们可以用2*1的小矩形横着或者竖着去覆盖更大的矩形.请问用n个2*1的小矩形无重叠地覆盖一个2*n的大矩形,总共有多少种方法? 比如n=3时,2*3的矩形块有3种覆盖方法: 斐波那契数列的应用 第一次竖着放一块类比为走一步,第一次横着放两块类比为走两步 代码与上面的斐波那契数列类题目类似,此处不再赘述:剑指Offer系列之题6~题10. 12.

剑指offer系列4:斐波那契数列

剑指offer第九题,这个题很古老了.第一个想到的肯定是递归,很简单. 1 #include<iostream> 2 #include<vector> 3 using namespace std; 4 class Solution { 5 public: 6 int Fibonacci(int n) { 7 if (n == 0) 8 { 9 return 0; 10 } 11 if (n==1||n==2) 12 { 13 return 1; 14 } 15 else 16 {

剑指offer系列10:合并两个排序的链表

我拿到这个题的时候举的例子是链表1:1.3.5.7和链表2:2.4.6.8.我的思路是以:1为基础,将表2的每个结点插入表1.也就是说我一次性是要给新建立的链表中加入两个元素,分别是两个原始链表的头结点.这个思路我做了半天头脑一片混乱,中间指针实在不知道怎么弄了.于是我去睡了一觉,哈哈,我大概是这个世界上最会逃避的人了…… 看了答案使用了递归的方法,其实我做的时候我有想到要用递归,但是没用的原因是我一般写代码不喜欢用递归,原因有两个,一个是递归容易死循环,一个是递归的复杂度太高.但这道题真的太适

剑指offer系列47:堆成的二叉树

这个题的主要思路是: 用二叉树的左子树的右子树和右子树的左子树比较,再用左子树的左子树和右子树的右子树比较.(好像有点绕,但其实就是堆成的思想) 剑指offer的说法是用数的前序遍历的两个方法,前序遍历应该是:根->左->右.但是我们用另一种前序遍历:根->右->左.如果这两个序列一样就判断它是对称的. 这两个方法在实现上其实是一样的. 1 class Solution { 2 public: 3 bool isSymmetrical(TreeNode* pRoot) 4 { 5

剑指offer系列——48.不用加减乘除做加法

Q:写一个函数,求两个整数之和,要求在函数体内不得使用+.-.*./四则运算符号. T: 1.使用进制. 两个数异或:相当于每一位相加,而不考虑进位: 两个数相与,并左移一位:相当于求得进位: 将上述两步的结果相加 首先看十进制是如何做的: 5+7=12,三步走 第一步:相加各位的值,不算进位,得到2. 第二步:计算进位值,得到10. 如果这一步的进位值为0,那么第一步得到的值就是最终结果. 第三步:重复上述两步,只是相加的值变成上述两步的得到的结果2和10,得到12. 同样我们可以用三步走的方

剑指Offer系列之题6~题10

目录 6.用两个栈实现队列 7.旋转数组的最小数字 8.斐波那契数列 9. 跳台阶 10.变态跳台阶 ?? 6.用两个栈实现队列 用两个栈来实现一个队列,完成队列的Push和Pop操作. 队列中的元素为int类型. 考虑栈1用于存储元素,出队时,将栈1的元素压入栈2,此时栈2中元素从栈顶到底即其入队的顺序,然后出栈.若出队时栈2非空,则直接从栈2弹出元素. 1.根据栈2是否空将栈1元素全部压入: import java.util.Stack; public class Solution { St

剑指Offer系列之题16~题20

目录 16.反转链表 17.合并两个排序的链表 18.树的子结构 ?? 19.二叉树的镜像 20.顺时针打印矩阵 16.反转链表 输入一个链表,反转链表后,输出新链表的表头. 从前往后,依次将当前节点的next指向前结点.用多个变量存储当前节点,下一节点,前结点. public class Solution { public ListNode ReverseList(ListNode head) { if(head==null) return null; //从头开始,依次将节点的next指向前

剑指Offer之赋值运算符重载(题1)

1 #include<stdio.h>                                                                                                                            2 #include<assert.h>   3    4 class MyString   5 {   6 public:   7     MyString()   8     {   9     

剑指offer(41-45)编程题

41.入一个递增排序的数组和一个数字S,在数组中查找两个数,是的他们的和正好是S,如果有多对数字的和等于S,输出两个数的乘积最小的. 1 class Solution { 2 public: 3 vector<int> FindNumbersWithSum(vector<int> array,int sum) { 4 int n = array.size(); 5 int left = 0; 6 int right = n-1; 7 while(left < right){