演算法和程式設計面試題精選TOP50！(附程式碼+解題思路+答案)
作者 | javinpaul
編譯 | 王天宇、Jane
整理 | Jane
出品 | AI科技大本營
【導讀】之前我們給同學們推薦了很多關於 Python 的面試資源，大家都表示很有用。這次營長表示要翻 Java 的牌子啦~ 應大家的強烈反饋，我們找了一套 Java 語言的演算法和程式設計的面試題。
這份面試資源主要包含五部分內容：陣列、連結串列、字串、二叉樹和重要演算法（如排序演算法）的程式設計面試題，其中每部分內容我們都列出了一些最常被問到的熱門問題，並且在每個題目後給出了可以參考的解決思路和程式碼，因為題目較多，我們沒有羅列所有的方法和程式碼，只給出了訪問地址。相信大家在掌握了這些內容後，一定可以提升實力、信心大增。
陣列，將元素儲存到記憶體的連續位置中，是最基本的資料結構。在任何和程式設計相關的面試中，都會被問到和陣列相關的問題，可以說是非常熱門的考題之一。比如：將陣列反轉、對陣列進行排序、搜尋陣列中的元素等。
陣列資料結構的主要優點是如果知道索引就可以通過 O(l) 進行快速搜尋，但是在陣列中新增和刪除元素的速度會很慢，因為陣列一旦被建立，就無法更改其大小。如果需要建立更長或更短的陣列，得先建立一個新陣列，再把原陣列中的所有元素複製到新建立的陣列中。
解決陣列相關問題的關鍵是要熟悉陣列的資料結構和基本的構造，如迴圈、遞迴等等；下面給出了 10 道熱門面試題幫助大家掌握知識並進行練習。
▌1.給定一個 1-100 的整數陣列，請找到其中缺少的數字。
解決方法與程式碼：
ofollow,noindex" target="_blank">https://javarevisited.blogspot.com/2014/11/how-to-find-missing-number-on-integer-array-java.html
▌2.請在給出的整數陣列中找到重複的數字。
解決方法與程式碼：
API.html" rel="nofollow,noindex" target="_blank">http://javarevisited.blogspot.com/2014/01/how-to-remove-duplicates-from-array-java-without-collection-API.html
▌3.如何在未排序的整數陣列中找到最大值與最小值？
解決方法與程式碼：
http://java67.blogspot.com/2014/02/how-to-find-largest-and-smallest-number-array-in-java.html
▌4.在給定的成對整數陣列中，請找出所有總和等於給定數字的組合。
解決方法與程式碼：
▌5.如果陣列中有多個重複項，如何找到重複的數字？
解決方法與程式碼：
▌6.用 Java 語言實現，在給出的陣列中，刪除重複項。
解決方法與程式碼：
▌7.用 quicksort 演算法實現對整數陣列的排序。
解決方法和程式碼：
http://javarevisited.blogspot.com/2014/08/quicksort-sorting-algorithm-in-java-in-place-example.html
▌8.如何刪除現有陣列中的重複項？
解決方法和程式碼：
▌9.用 Java 語言把陣列進行反轉。
解決方法和程式碼:
http://javarevisited.blogspot.com/2013/03/how-to-reverse-array-in-java-int-String-array-example.html
▌10.如何在不呼叫庫的情況下刪除陣列中的重複項？
解決方法和程式碼：
十個問題太少？更多複雜問題，可訪問：
http://javarevisited.blogspot.sg/2015/06/top-20-array-interview-questions-and-answers.html
連結串列是另一種常見的資料結構，和陣列相似，連結串列也是線性的資料結構並且以線性方式儲存元素。而與陣列不同的是，連結串列不是將元素儲存在連續的位置中，而是可以儲存在任意位置，彼此之間通過節點相互連線。
連結串列也可以說就是一個節點列表，每個節點中包含儲存的值和下一個節點的地址。也正是因為這種結構，在連結串列裡新增和刪除元素很容易，你只需要更改連結而不用建立新的陣列。但是搜尋會很困難，並且在單鏈表中找到一個元素就需要 O（n）個時間。
連結串列有多種形式，如：單鏈表，允許你在一個方向上進行遍歷；雙鏈表，可以在兩個方向上進行遍歷；迴圈連結串列，最後節點的指標指向第一個節點從而形成一個環形的鏈；因為連結串列是一種遞迴資料結構，所以在解決連結串列問題時，熟練掌握遞迴演算法就顯得更加重要了。
下面是關於連結串列的一些最常見、熱門的面試問題，大家可以著重練習：
▌1.如何在一次遞迴後找到單鏈表的中間元素？
解決方法和程式碼：
http://javarevisited.blogspot.sg/2012/12/how-to-find-middle-element-of-linked-list-one-pass.html
▌2.檢查給定的連結串列中是否包含迴圈連結串列，並找出迴圈連結串列的起始節點。
解決方法和程式碼：
▌3.如何將列表反轉（倒置）？
解決方法和程式碼：
http://www.java67.com/2016/07/how-to-reverse-singly-linked-list-in-java-example.html
▌4.如何在沒有遞迴的情況下反轉單鏈表？
解決方法和程式碼：
▌5.刪除未經過排序的連結串列中重複的節點。
解決方法和程式碼：
https://www.geeksforgeeks.org/remove-duplicates-from-an-unsorted-linked-list/
▌6.計算單鏈表的長度。
解決方法和程式碼：
http://javarevisited.blogspot.sg/2016/05/how-do-you-find-length-of-singly-linked.html
▌7.找出單鏈表中倒數第三個節點。
解決方法和程式碼：
http://javarevisited.blogspot.sg/2016/07/how-to-find-3rd-element-from-end-in-linked-list-java.html
▌8.如何使用 Stack 查詢兩個連結串列的和？
解決方法和程式碼：
https://www.geeksforgeeks.org/sum-of-two-linked-lists/
這些問題可以幫你提升解決問題的能力，加深對連結串列資料結構的瞭解。
關於陣列和連結串列間的區別，可詳細閱讀：
http://javarevisited.blogspot.sg/2013/07/difference-between-array-and-linked-list-java.html
更多複雜問題，可訪問：
http://javarevisited.blogspot.sg/2017/07/top-10-linked-list-coding-questions-and.html
除了陣列和連結串列資料結構，字串是應聘過程中程式設計面試的另一個熱門問題。在我參加過的程式設計面試中，每一個都涉及了有關字串的問題。
值得慶幸的是，如果你瞭解陣列，你可以很容易解決關於字串的問題，因為字串本身就是一個由字元組成的陣列。
因此，你學過的所有用來解決陣列程式設計問題的知識，也可以用來解決字串的程式設計問題。
以下是一些在程式設計面試中高頻出現的字串問題：
▌1.如何輸出字串中重複的字元？
解決方法與程式碼：
http://java67.blogspot.sg/2014/03/how-to-find-duplicate-characters-in-String-Java-program.html
▌2.如何判斷兩個字串是否互為迴文？
解決方法與程式碼：
▌3.如何找出字串首個非重複的字元？
解決方法與程式碼：
▌4.如何用遞迴的方法將字串進行反轉？
解決方法與程式碼：
https://javarevisited.blogspot.com/2012/01/how-to-reverse-string-in-java-using.html
▌5.如何判斷一個字串是否只包含數字？
解決方法與程式碼：
▌6.如何找到字串中重複的字元？
解決方法與程式碼：
http://java67.blogspot.sg/2014/03/how-to-find-duplicate-characters-in-String-Java-program.html
▌7.如何計算一個字串中母音字母和子音字母的個數？
解決方法與程式碼：
http://java67.blogspot.sg/2013/11/how-to-count-vowels-and-consonants-in-Java-String-word.html
▌8.如何計算一個給定字元在字串中出現的次數？
解決方法與程式碼：
https://javarevisited.blogspot.com/2012/12/how-to-count-occurrence-of-character-in-String.html
▌9.如何找出一個字串的所有排列組合？
解決方法與程式碼：
http://javarevisited.blogspot.com/2015/08/how-to-find-all-permutations-of-string-java-example.html
▌10.在不使用任何方法庫的情況下，如何將一句話中的單詞進行反轉？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2015/06/how-to-reverse-words-in-string-java.html
▌11.如何判斷一個字串是否為另一個字串迴圈移動的結果？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2017/07/string-rotation-in-java-write-program.html
▌12.如何判斷一個字串是否為迴文？
解決方法與程式碼：
http://java67.blogspot.com/2015/06/how-to-check-is-string-is-palindrome-in.html
這些問題有助於提高你對字串資料結構的理解。如果你在沒有外界幫助的情況下，可以解決所有這些字串問題，那麼你的水平已經很棒了。
若想了解更多複雜的問題，建議學習一下《Algorithm Design Manual by Steven Skiena》這本書中的問題，裡面大都是難度很高的演算法問題。
如果你需要更多的練習，可以參考這一組問題，包含20個字串程式設計問題。
問題連結：
到目前為止，我們只涉及了線性資料結構，但現實世界的所有信息都不是以線性的形式展現的，因此出現了樹結構。
樹結構是一種將資料進行分層儲存的資料結構。根據資料儲存方式的不同，存在不同型別的樹，比如二叉樹，其中每個節點至多有兩個子節點。
和二叉查詢樹一樣，它們都是最流行的樹形式的資料結構。因此，你會發現很多問題基於它們的問題，如計算節點數，如何進行遍歷，計算深度，判斷它們是否平衡。
解決二叉樹問題的關鍵是要有紮實的知識理論，如什麼是二叉樹的大小或深度，什麼是葉，以及什麼是節點。還有對當前流行的遍歷演算法的理解，如前序遍歷、後序遍歷和中序遍歷。
下面是一系列常在軟體開發面試中出現的二叉樹熱門問題：
▌1.如何部署使用二叉查詢樹？
解決方法與程式碼：
▌2.給定一個二叉樹，如何進行前序遍歷？
解決方法與程式碼：
▌3.在不使用遞迴的情況下，如何對給定二叉樹進行前序遍歷？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2016/07/binary-tree-preorder-traversal-in-java-without-recursion.html
▌4.給定一個二叉樹，如何進行中序遍歷？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2016/08/binary-tree-inorder-traversal-in-java.html
▌5.在不使用遞迴的情況下，如何使用中序遍歷輸出給定二叉樹的所有節點？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2016/08/binary-tree-inorder-traversal-in-java.html
▌6.如何實現後序遍歷演算法？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2016/10/binary-tree-post-order-traversal-in.html
▌7.在不使用遞迴的情況下，如何對二叉樹進行後序遍歷？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2017/05/binary-tree-post-order-traversal-in-java-without-recursion.html
▌8.如何輸出一個二叉查詢樹的所有葉子？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2016/09/how-to-print-all-leaf-nodes-of-binary-tree-in-java.html
▌9.如何計算一個給定二叉樹的葉子節點數目？
解決方法與程式碼：
▌10.給定一個數組，如何對其進行二叉搜尋？
解決方法與程式碼：
如果你覺得自己對二叉樹程式設計的理解還不夠，無法獨自解決這些問題，我列出了我使用過的書籍：
http://javarevisited.blogspot.sg/2015/07/5-data-structure-and-algorithm-books-best-must-read.html
其它演算法程式設計問題
除了資料結構問題，大多數程式設計面試也會問有關演算法、設計、位操作和一般的邏輯問題，在這部分中我會介紹這些問題。
在實際問題中應用這些概念是十分重要的，因為在面試中它們往往都比較難對付。多加練習不僅可以讓你對這些概念更熟悉，也會讓你在面試過程中更有信心。
▌1.如何實現氣泡排序演算法？
解決方法與程式碼：
http://javarevisited.blogspot.sg/2014/08/bubble-sort-algorithm-in-java-with.html#axzz5ArdIFI7y
▌2.如何用迭代實現快速排序演算法？
解決方法與程式碼：
▌3.如何實現插入排序演算法？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2014/09/insertion-sort-in-java-with-example.html
▌4.如何實現歸併排序演算法？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2018/03/mergesort-in-java-algorithm-example-and.html
▌5.如何實現桶排序演算法？
解決方法與程式碼：
https://javarevisited.blogspot.com/2017/01/bucket-sort-in-java-with-example.html
▌6.如何實現計數排序演算法？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2017/06/counting-sort-in-java-example.html
▌7.如何實現基數排序演算法？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2018/03/how-to-implement-radix-sort-in-java.html
▌8.在不使用第三個變數的情況下，如何交換兩個數字的值？
解決方法與程式碼：
http://www.java67.com/2015/08/how-to-swap-two-integers-without-using.html
▌9.如何判斷兩個矩形是否有重疊？
解決方法與程式碼：
▌10.如何設計一個自動販售機？
解決方法與程式碼：
https://javarevisited.blogspot.com/2016/06/design-vending-machine-in-java.html
推薦閱讀：
《Cracking The Code Interview》書中介紹了189個程式設計問題及解決方法
50個電面程式設計問題：
http://javarevisited.blogspot.sg/2015/02/50-programmer-phone-interview-questions-answers.html
有關書籍：
https://javarevisited.blogspot.com/2016/06/top-5-books-for-programming-coding-interviews-best.html
練習解決的實際問題越多，準備就越充分。希望這份面試資源對大家有幫忙，面試順利，都能獲得好結果！
原文連結：