2013年5月22日
Problem
Given a string s1, we may represent it as a binary tree by partitioning it to two non-empty substrings recursively.
Below is one possible representation of s1 = "great":
great
/ \
gr eat
/ \ / \
g r e at
/ \
a t
To scramble the string, we may choose any non-leaf node and swap its two children.
For example, if we choose the node "gr" and swap its two children, it produces a scrambled string "rgeat".
rgeat
/ \
rg eat
/ \ / \
r g e at
/ \
a t
We say that "rgeat" is a scrambled string of "great".
Similarly, if we continue to swap the children of nodes "eat" and "at", it produces a scrambled string "rgtae".
rgtae
/ \
rg tae
/ \ / \
r g ta e
/ \
t a
We say that "rgtae" is a scrambled string of "great".
Given two strings s1 and s2 of the same length, determine if s2 is a scrambled string of s1.
分析:
這個問題是google的面試題。由于一個字符串有很多種二叉表示法,貌似很難判斷兩個字符串是否可以做這樣的變換。
對付復雜問題的方法是從簡單的特例來思考,從而找出規律。
先考察簡單情況:
字符串長度為1:很明顯,兩個字符串必須完全相同才可以。
字符串長度為2:當s1="ab", s2只有"ab"或者"ba"才可以。
對于任意長度的字符串,我們可以把字符串s1分為a1,b1兩個部分,s2分為a2,b2兩個部分,滿足((a1~a2) && (b1~b2))或者 ((a1~b2) && (a1~b2))
如此,我們找到了解決問題的思路。首先我們嘗試用遞歸來寫。
解法一(遞歸)
兩個字符串的相似的必備條件是含有相同的字符集。簡單的做法是把兩個字符串的字符排序后,然后比較是否相同。
加上這個檢查就可以大大的減少遞歸次數。
代碼如下:
public boolean isScramble(String s1, String s2) { int l1 = s1.length(); int l2 = s2.length(); if (l1!=l2){ return false ; } if (l1==0){ return true ; } char [] c1 = s1.toCharArray(); char [] c2 = s2.toCharArray(); if (l1==1){ return c1[0]==c2[0]; } Arrays.sort(c1); Arrays.sort(c2); for (int i=0;i<l1;++i){ if (c1[i]!=c2[i]){ return false ; } } boolean result = false ; for (int i=1;i<l1 && !result;++i){ String s11 = s1.substring(0,i); String s12 = s1.substring(i); String s21 = s2.substring(0,i); String s22 = s2.substring(i); result = isScramble(s11,s21) && isScramble(s12,s22); if (!result){ String s31 = s2.substring(0,l1-i); String s32 = s2.substring(l1-i); result = isScramble(s11,s32) && isScramble(s12,s31); } } return result; }
解法二(動態規劃)
減少重復計算的方法就是動態規劃。動態規劃是一種神奇的算法技術,不親自去寫,是很難完全掌握動態規劃的。
這里我使用了一個三維數組boolean result[len][len][len],其中第一維為子串的長度,第二維為s1的起始索引,第三維為s2的起始索引。
result[k][i][j]表示s1[i...i+k]是否可以由s2[j...j+k]變化得來。
代碼如下,非常簡潔優美:
public class Solution { public boolean isScramble(String s1, String s2) { int len = s1.length(); if (len!=s2.length()){ return false ; } if (len==0){ return true ; } char [] c1 = s1.toCharArray(); char [] c2 = s2.toCharArray(); boolean [][][] result = new boolean [len][len][len]; for (int i=0;i<len;++i){ for (int j=0;j<len;++j){ result[0][i][j] = (c1[i]==c2[j]); } } for (int k=2;k<=len;++k){ for (int i=len-k;i>=0;--i){ for (int j=len-k;j>=0;--j){ boolean r = false ; for (int m=1;m<k && !r;++m){ r = (result[m-1][i][j] && result[k-m-1][i+m][j+m]) || (result[m-1][i][j+k-m] && result[k-m-1][i+m][j]); } result[k-1][i][j] = r; } } } return result[len-1][0][0]; } }
2013年5月21日
Problem Given a collection of integers that might contain duplicates, S , return all possible subsets.
Note:
Elements in a subset must be in non-descending order. The solution set must not contain duplicate subsets.
For example, If S = [1,2,2]
, a solution is:
[ [2], [1], [1,2,2], [2,2], [1,2], [] ] 分析:
因為要求結果集是升序排列,所以首先我們要對數組進行排序。
子集的長度可以從0到整個數組的長度。長度為n+1的子集可以由長度為n的子集再加上在之后的一個元素組成。
這里我使用了三個技巧
1。使用了一個index數組來記錄每個子集的最大索引,這樣添加新元素就很簡單。
2。使用了兩個變量start和end來記錄上一個長度的子集在結果中的起始和終止位置。
3。去重處理使用了一個last變量記錄前一次的值,它的初始值設為S[0]-1,這樣就保證了和數組的任何一個元素不同。
代碼如下:
public class Solution { public ArrayList<ArrayList<Integer>> subsetsWithDup(int [] S) { Arrays.sort(S); ArrayList<ArrayList<Integer>> result = new ArrayList<ArrayList<Integer>>(); ArrayList<Integer> indexs = new ArrayList<Integer>(); result.add(new ArrayList<Integer>()); indexs.add(-1); int slen = S.length; int start=0,end=0; for (int len=1;len<=slen;++len){ int e = end; for (int i=start;i<=end;++i){ ArrayList<Integer> ss = result.get(i); int index = indexs.get(i).intValue(); int last = S[0]-1; for (int j = index+1;j<slen;++j){ int v = S[j]; if (v!=last){ ArrayList<Integer> newss = new ArrayList<Integer>(ss); newss.add(v); result.add(newss); indexs.add(j); ++e; last = v; } } } start = end+1; end = e; } return result; } }
2013年5月20日
問題 格雷碼是一個二進制的編碼系統,相鄰的兩個數只有一位是不同的。 給定一個非負的整數n,代表了格雷碼的位的總數。輸出格雷碼的序列,這個序列必須以0開始。 比如,給定n=2,輸出[0,1,3,2],格雷碼是 0 = 00 1 = 01 3 = 11 2 = 10 注:格雷碼的序列并不是唯一,比如n=2時,[0,2,3,1]也滿足條件。分析:
格雷碼的序列中應包含2^n個數。這個問題初看起來不容易,我們要想出一個生成方法。
對于n=2,序列是:
00,01,11,10
那對于n=3,如何利用n=2的序列呢?一個方法是,先在n=2的四個序列前加0(這其實是保持不變),然后再考慮把最高位變成1,只需要把方向反過來就可以了
000,001,011,010
100,101,111,110-> 110,111,101,100
把這兩行合起來就可以得到新的序列。
想通了,寫代碼就很容易了。
public class Solution { public ArrayList<Integer> grayCode(int n) { ArrayList<Integer> result = new ArrayList<Integer>(); result.add(0); if (n>0){ result.add(1); } int mask = 1; for (int i=2;i<=n;++i){ mask *= 2; for (int j=result.size()-1;j>=0;--j){ int v = result.get(j).intValue(); v |= mask; result.add(v); } } return result; } }
2013年5月10日
問題 給定字符串s1,s2,s3,判斷s3是否可以由s1和s2交叉組成得到。 例如:s1 = "aabcc"
,s2 = "dbbca"
,
When s3 = "aadbbcbcac"
, return true. When s3 = "aadbbbaccc"
, return false.
解法一:(遞歸)
一個簡單的想法,是遍歷s3的每個字符,這個字符必須等于s1和s2的某個字符。如果都不相等,則返回false
我們使用3個變量i,j,k分別記錄當前s1,s2,s3的字符位置。
如果s3[k] = s1[i], i向后移動一位。如果s3[k]=s2[j],j向后移動一位。
這個題目主要難在如果s1和s2的字符出現重復的時候,就有兩種情況,i,j都可以向后一位。
下面的算法在這種情況使用了遞歸,很簡單的做法。但是效率非常差,是指數復雜度的。
public class Solution { public boolean isInterleave(String s1, String s2, String s3) { int l1 = s1.length(); int l2 = s2.length(); int l3 = s3.length(); if (l1+l2!=l3){ return false ; } char [] c1 = s1.toCharArray(); char [] c2 = s2.toCharArray(); char [] c3 = s3.toCharArray(); int i=0,j=0; for (int k=0;k<l3;++k){ char c = c3[k]; boolean m1 = i<l1 && c==c1[i]; boolean m2 = j<l2 && c==c2[j]; if (!m1 && !m2){ return false ; } else if (m1 && m2){ String news3 = s3.substring(k+1); return isInterleave(s1.substring(i+1),s2.substring(j),news3) || isInterleave(s1.substring(i),s2.substring(j+1),news3); } else if (m1){ ++i; } else { ++j; } } return true ; } }
解法二:(動態規劃)
為了減少重復計算,就要使用動態規劃來記錄中間結果。
這里我使用了一個二維數組result[i][j]來表示s1的前i個字符和s2的前j個字符是否能和s3的前i+j個字符匹配。
狀態轉移方程如下:
result[i,j] = (result[i-1,j] && s1[i] = s3[i+j]) || (result[i,j-1] && s2[j] = s3[i+j]);
其中0≤i≤len(s1) ,0≤j≤len(s2)
這樣算法復雜度就會下降到O(l1*l2)
public class Solution { public boolean isInterleave(String s1, String s2, String s3) { int l1 = s1.length(); int l2 = s2.length(); int l3 = s3.length(); if (l1+l2!=l3){ return false ; } char [] c1 = s1.toCharArray(); char [] c2 = s2.toCharArray(); char [] c3 = s3.toCharArray(); boolean [][] result = new boolean [l1+1][l2+1]; result[0][0] = true ; for (int i=0;i<l1;++i){ if (c1[i]==c3[i]){ result[i+1][0] = true ; } else { break ; } } for (int j=0;j<l2;++j){ if (c2[j]==c3[j]){ result[0][j+1] = true ; } else { break ; } } for (int i=1;i<=l1;++i){ char ci = c1[i-1]; for (int j=1;j<=l2;++j){ char cj = c2[j-1]; char ck = c3[i+j-1]; result[i][j] = (result[i][j-1] && cj==ck) || (result[i-1][j] && ci==ck); } } return result[l1][l2]; } }
2013年5月1日
摘要: 給定一個由n個整數組成的數組S,是否存在S中的三個數a,b,c使得 a+b+c=0?找出所有的不重復的和為0的三元組。
注意:
1.三元組的整數按照升序排列 a
2.給出的結果中不能含有相同的三元組 閱讀全文
2013年4月26日
摘要: 給定兩個字符串S和T,計算S的子序列為T的個數。
這里的字符串的子序列指的是刪除字符串的幾個字符(也可以不刪)而得到的新的字符串,但是不能改變字符的相對位置。
比如“ACE”是“ABCDE”的子序列,但是“AEC”就不是。
如果S=“rabbbit” T=“rabit”,有3種不同的子序列為T的構成方法,那么結果應該返回3。
閱讀全文
問題 給定一顆二叉樹:
class TreeLinkNode {
TreeLinkNode left;
TreeLinkNode right;
TreeLinkNode next;
}
要求把所有節點的next節點設置成它右邊的節點,如果沒有右節點,設置成空。初始狀態,所有的next的指針均為null.
要求:你只能使用常數的空間。
比如:
1
/ \
2 3
/ \ \
4 5 7
應該輸出:
1 -> NULL
/ \
2 -> 3 -> NULL
/ \ \
4-> 5 -> 7 -> NULL
分析:
題目不難,但是在面試時,在有限的時間內,沒有bug寫出,還是很考驗功力的。
解決這個問題的思路是逐層掃描,上一層設置好下一層的next關系,在處理空指針的時候要格外小心。
代碼如下,有注釋,應該很容易看懂:
使用了三個指針:
node:當前節點
firstChild:下一層的第一個非空子節點
lastChild:下一層的最后一個待處理(未設置next)的子節點
public void connect(TreeLinkNode root) { TreeLinkNode node = root; TreeLinkNode firstChild = null ; TreeLinkNode lastChild = null ; while (node!=null ){ if (firstChild == null ){ // 記錄第一個非空子節點 firstChild = node.left!=null ?node.left:node.right; } // 設置子節點的next關系,3種情況 if (node.left!=null && node.right!=null ){ if (lastChild!=null ){ lastChild.next = node.left; } node.left.next = node.right; lastChild = node.right; } else if (node.left!=null ){ if (lastChild!=null ){ lastChild.next = node.left; } lastChild = node.left; } else if (node.right!=null ){ if (lastChild!=null ){ lastChild.next = node.right; } lastChild = node.right; } // 設置下一個節點,如果本層已經遍歷完畢,移到下一層的第一個子節點 if (node.next!=null ){ node = node.next; } else { node = firstChild; firstChild = null ; lastChild = null ; } } }
2013年4月25日
問題 假設你有一個數組包含了每天的股票價格,它的第i個元素就是第i天的股票價格。 設計一個算法尋找最大的收益。你可以最多進行兩次交易。 注意:你不能同時進行多次交易,也就是說你買股票之前,必須賣掉手中股票。 分析:
這道題相比之前的兩道題,難度提高了不少。
因為限制了只能交易兩次,所以我們可以把n天分為兩段,分別計算這兩段的最大收益,就可以得到一個最大收益。窮舉所有這樣的分法,就可以得到全局的最大收益。
為了提高效率,這里使用動態規劃,即把中間狀態記錄下來。使用了兩個數組profits,nprofits分別記錄從0..i和i..n的最大收益。
代碼如下:
public int maxProfit(int [] prices) { int days = prices.length; if (days<2){ return 0; } int [] profits = new int [days]; int min = prices[0]; int max = min; for (int i=1;i<days;++i){ int p = prices[i]; if (min>p){ max = min = p; } else if (max<p){ max = p; } int profit = max - min; profits[i] = (profits[i-1]>profit)?profits[i-1]:profit; } int [] nprofits = new int [days]; nprofits[days-1] = 0; max = min = prices[days-1]; for (int i=days-2;i>=0;--i){ int p = prices[i]; if (min>p){ min =p; } else if (max<p){ max = min = p; } int profit = max - min; nprofits[i] = (nprofits[i+1]>profit)?nprofits[i+1]:profit; } int maxprofit = 0; for (int i=0;i<days;++i){ int profit = profits[i]+nprofits[i]; if (maxprofit<profit){ maxprofit = profit; } } return maxprofit; }
2013年4月19日
問題 假設你有一個數組包含了每天的股票價格,它的第i個元素就是第i天的股票價格。 設計一個算法尋找最大的收益。你可以進行任意多次交易。但是,你不能同時進行多次交易,也就是說你買股票之前,必須賣掉手中股票。分析:為了得到最大收益,必須在所有上升的曲線段的開始點買入,在最高點賣出。而在下降階段不出手。
實現代碼如下:
public class Solution { public int maxProfit(int [] prices) { int len = prices.length; if (len<2){ return 0; } int min=0; int result = 0; boolean inBuy = false ; for (int i=0;i<len-1;++i){ int p = prices[i]; int q = prices[i+1]; if (!inBuy){ if (q>p){ inBuy = true ; min=p ; } } else { if (q<p){ result += (p-min); inBuy = false ; } } } if (inBuy){ result += ((prices[len-1])-min); } return result; } }
摘要: 假設你有一個數組包含了每天的股票價格,它的第i個元素就是第i天的股票價格。
你只能進行一次交易(一次買進和一次賣出),設計一個算法求出最大的收益。
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