面試題2：實現Singleton模式 （1）餓漢模式 public class Singleton{ private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ return instance; } }需要使用static來保證是類層面的 （2）懶漢模式 public class Singleton{ private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton(){} public static synchronized Singleton getInstance(){ if(instance == null){ instance = new Singleton(); } return instance; } } （3）雙重鎖 public class Singleton{ private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ if(instance == null){ synchronized(Singleton.class){ if(instance == null){ instance = new Singleton(); } } } return instance; } } （4）靜態內部類 public class Singleton{ private static class SingletonHandler{ public static Singleton newInstance = new Singleton(); } private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ return SingletonHandler.newInstance; } } 面試題3：二維陣列中的查詢 陣列的每一行按照從左到右遞增，從上到下遞增排列，給定一個數和陣列，判斷這個數是否在陣列中出現。 時間複雜度：O（max(m,n)），空間複雜度：O（1） public static void main(String[] args) { int[][] arr = {{1,2,8,9},{2,4,9,12},{4,7,10,13},{6,8,11,15}}; System.out.println(isIn(arr,7)); } public static boolean isIn(int[][] a,int num){ if(a != null){ int m = a.length; int n = a[0].length; int i = 0; while(i < m && n > 0){ if(a[i][n-1] == num){ return true; }else if(a[i][n-1] > num){ n--; }else i++; } } return false; } 面試題4：替換空格 時間複雜度：O（n），空間複雜度 public static void main(String[] args) { char[] arr = {'w','e',' ','a','r','e',' ','h','a','p','p','y'}; String str = new String(arr); System.out.println(""+replace2(str)); System.out.println(""+replace3(arr)); } public static String replace3(char[] arr){ if(arr == null || arr.length == 0){ return ""; } int len = arr.length; int count = 0; for(int i = 0; i < len; i++){ if(arr[i] == ' ') count++; } int nlen = len + count*2; char[] res = new char[nlen]; int p1 = len - 1; int p2 = nlen - 1; while(p1 >= 0 && p2 >= 0){ if(arr[p1] == ' '){ res[p2--] = '0'; res[p2--] = '2'; res[p2--] = '%'; }else{ res[p2--] = arr[p1]; } p1--; } return new String(res); } public static String replace2(String str){ if(str == null || str.length() == 0){ return ""; } int len = str.length(); StringBuilder res = new StringBuilder(); for(int i = 0; i < len; i++){ if(str.charAt(i) == ' '){ res.append("%20"); }else{ res.append(str.charAt(i)); } } return res.toString(); }/*當使用split的時候要考慮可能會出現幾個空格相連的情況，還有全是空格的情況，這時候用split其實就不可取了*/ 面試題5：從尾到頭列印連結串列 時間複雜度：O（n），空間複雜度：O（n） public static void printList(ListNode head){ if(head == null) return; Stack<ListNode> stack = new Stack<ListNode>(); while(head != null){ stack.push(head); head = head.next; } while(!stack.isEmpty()){ System.out.print(stack.pop().val+" "); } }/*當連結串列很長的時候用遞迴可能會棧溢位，所以還是使用棧的方法魯棒性更好*/ public static void printList2(ListNode head){ if(head == null) return; if(head.next != null) printList2(head.next); System.out.print(head.val+" "); } 面試題6：重建二叉樹（樹的遍歷） 時間複雜度：O（n）？，空間複雜度：O（1） public static TreeNode reBuild(int[] preorder, int[] inorder){ if(preorder == null || inorder == null || inorder.length <= 0 || inorder.length != preorder.length){ return null; } int len = inorder.length; return constructTree(preorder,inorder,0,len-1,0,len-1); } public static TreeNode constructTree(int[] preorder, int[] inorder, int pstart, int pend, int istart, int iend){ if(pstart > pend || istart > iend) return null; int rootVal = preorder[pstart]; TreeNode root = new TreeNode(rootVal); int index = -1; for(int i = istart; i <= iend; i++){ if(inorder[i] == rootVal){ index = i; break; } } int cur = index - istart; TreeNode left = constructTree(preorder, inorder, pstart+1, pstart + cur, istart, index - 1); TreeNode right = constructTree(preorder, inorder, pstart + cur + 1, pend, index + 1, iend); root.left = left; root.right = right; return root; } 面試題7：用兩個棧實現佇列 public class stackToQueue7 { Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>(); Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>(); public int pop(){ int res = -1; if(!stack2.isEmpty()){ res = stack2.pop(); }else{ while(!stack1.isEmpty()){ int tmp = stack1.pop(); stack2.push(tmp); } if(!stack2.isEmpty()){ res = stack2.pop(); } } return res; } public void push(int num){ stack1.push(num); } } 用兩個佇列實現一個棧： public class queueToStack7 { Queue<Integer> queue1 = new LinkedList<Integer>(); Queue<Integer> queue2 = new LinkedList<Integer>(); public int pop() throws Exception{ if(queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()){ throw new Exception("stack is empty"); } if(queue1.isEmpty()){ while(queue2.size() > 1){ queue1.add(queue2.poll()); } return queue2.poll(); } if(queue2.isEmpty()){ while(queue1.size() > 1){ queue2.add(queue1.poll()); } return queue1.poll(); } return (Integer) null; } public void push(int num){ if(queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()){ queue1.add(num); return; } if(!queue1.isEmpty()){ queue1.add(num); return; } if(!queue2.isEmpty()){ queue2.add(num); return; } } } 面試題8：旋轉陣列的最小數字（二分查詢） 注意要考慮到陣列是全部順序以及10111順序的陣列等特殊情況。 時間複雜度O（lgn） 注：二分查詢適合於排序或者部分排序陣列的處理 public static int minInSpiral(int[] arr) throws Exception{ if(arr == null || arr.length == 0){ throw new Exception("Error"); } int p1 = 0; int p2 = arr.length - 1; int mid = p1; while(arr[p1] >= arr[p2]){ if(p2 - p1 == 1){ mid = p2; break; } mid = (p1 + p2) / 2; if(arr[p1] == arr[p2] && arr[p1] == arr[mid]){ return getMinorder(arr,p1,p2); } if(arr[p1] <= arr[mid]){ p1 = mid; }else if(arr[p2] >= arr[mid]){ p2 = mid; } } return arr[mid]; } public static int getMinorder(int[] arr,int start, int end){ int tmp = arr[start]; for(int i = start+1; i <= end; i++){ if(arr[i] < tmp) tmp = arr[i]; } return tmp; } 面試題9：斐波那契數列 private static long[] frr = new long[10000]; public static long fabon(int n){ if(n == 0) return 0; if(n == 1) return 1; if(frr[n] != 0) return frr[n]; frr[n] = fabon(n-1) + fabon(n-2); return frr[n]; }/*遞迴的方法，但是效率和空間利用率都很低，且容易棧溢位*/ public static int Fibonacci(int n) { if(n == 0) return 0; if(n == 1) return 1; int a1 = 1; int a2 = 1; for(int i=3;i<=n;i++){ int tmp = a2; a2 = a1 + a2; a1 = tmp; } return a2; }/*時間複雜度是O(n)，但是很使用*/ 拓展：青蛙跳臺階（一次可以跳1階或者2階，f(n) = f(n-1)+f(n-2)）就是菲波那切數列； 如果改成一次可以跳任意階，則可以用數學歸納法得到f(n) = 2^n。 用2*1的矩形去覆蓋大矩形也是菲波那切數列。 面試題10：二進位制中1的個數 public int NumberOf1(int n) { int res = 0; while( n != 0){ res++; n = n & (n -1); } return res; } 相似的問題還有：判斷一個數是否是2的整數次方（就用n&(n-1)）； 判斷兩個整數m和n，其中一個需要變化多少位才能變成另一個數，先異或兩個數，然後求異或結果中有多少個1。 面試題11：數值的整數次方 注意double是不精確的值，不能用==判斷與0的關係 public static double getPow(double base, int exp) throws Exception{ if(equal(base,0.0) && exp < 0) throw new Exception("0 error"); if(exp == 0) return 1.0; int tmp = 0; if(exp < 0){ tmp = exp; exp = - exp; } double res = getPowtmp(base,exp); if(tmp != 0){ res = 1.0 / res; } return res; } public static double getPowtmp(double base, int exp){ if(exp == 0) return 1.0; if(exp == 1) return base; double result = getPowtmp(base,exp >> 1); result *= result; if((exp & 0x1) == 1){ result *= base; } return result; } public static boolean equal(double d1, double d2){ if(d1 - d2 > -0.0000001 && d1 - d2 < 0.0000001){ return true; } return false; } 面試題12：列印1到最大的n位數 public static void printN(int n){ if(n <= 0) return; char[] number = new char[n+1]; for(int i = 0; i < n+1; i++){ number[i] = '0'; } while(!increment(number)){ sprint(number); } } public static void sprint(char[] arr){ int len = arr.length; boolean isStart = false; for(int i = 0; i < len; i++){ if(!isStart && arr[i] != '0') isStart = true; if(isStart){ System.out.print(arr[i]); } } } public static boolean increment(char[] arr){ boolean res = false; int cre = 1; int len = arr.length; for(int i = len - 1; i >= 0; i--){ int sum = arr[i] - '0' + cre; if(sum >= 10){ if(i == 0) res = true; else{ sum -= 10; cre = 1; arr[i] = (char) ('0' + sum); } }else{ arr[i] = (char)('0' + sum); break; } } return res; } 上面是常規解法，實際上還可以把此題看作是n個從0到9的全排列問題，只是在前面的0不列印。 public static void printN2(int n){ if(n <= 0) return; char[] number = new char[n+1]; for(int i = 0; i < n+1; i++){ number[i] = '0'; } for(int i = 0; i < 10; i++){ number[0] = (char)(i + '0'); printRe(number,n,0); } } public static void printRe(char[] arr,int len, int index){ if(index == len - 1){ sprint(arr); return; } for(int i = 0; i < 10; i++){ arr[index+1] = (char)(i + '0'); printRe(arr,len,index+1); } } 面試題13：在O（1）時間刪除連結串列節點 將待刪除結點的下一個結點的值賦給待刪除的結點，然後刪除一個結點，就達到了刪除結點的目的。 找到合適的演算法之後，還有幾種情況需要考慮： 1)正常, 多個結點，刪除的不是尾結點。 2)只有一個結點，刪除尾結點（也是頭結點） 3)有多個結點，刪除尾結點 （注意一種特殊情況就是要刪除的點不在連結串列中） public static void deleteOne(ListNode head,ListNode del){ if(head == null || del == null) return; if(del.next != null){ del.val = del.next.val; del.next = del.next.next; }else if(del == head){ head = null; }else{ ListNode tmp = head; while(tmp.next != del) tmp = tmp.next; tmp.next = null; } } 面試題14：調整陣列順序使基數位於偶數前面 public static void changeOrder(int[] arr){ if(arr == null) return; int len = arr.length; int start = 0; int end = len - 1; while(start < end){ while(start < end && !isEven(arr[start])){ start++; } while(start < end && isEven(arr[end])) end--; if(start < end){ int tmp = arr[start]; arr[start] = arr[end]; arr[end] = tmp; } } } public static boolean isEven(int n){ if((n & 1) == 0){ return true; } return false; } 面試題15：連結串列中的倒數第K個結點 public static ListNode getKth(ListNode head,int k){ if(head == null || k <= 0) return null; ListNode pre = head; for(int i = 0; i < k; i++){ pre = pre.next; if(pre == null) return pre; } ListNode cur = head; while(pre != null){ pre = pre.next; cur = cur.next; } return cur; } 面試題16：反轉連結串列 public static ListNode reverse(ListNode head){ ListNode pre = null; ListNode cur = head; ListNode tmp = null; while(cur != null){ tmp = cur.next; cur.next = pre; pre = cur; cur = tmp; } return pre; } 面試題17：合併兩個排序的連結串列 public static ListNode mergeTwo(ListNode list1,ListNode list2){ if(list1 == null) return list2; if(list2 == null) return list1; ListNode nHead = null; if(list1.val >= list2.val){ nHead = list1; list1 = list1.next; }else{ nHead = list2; list2 = list2.next; } ListNode p = nHead; while(list1 != null && list2 != null){ if(list1.val >= list2.val){ p.next = list1; list1 = list1.next; }else{ p.next = list2; list2 = list2.next; } p = p.next; } p.next = list1 == null ? list2 : list1; return nHead; } 面試題18：樹的子結構（樹的遍歷） public static boolean isSubtr(TreeNode pRoot,TreeNode sRoot){ if(pRoot == null || sRoot == null) return false; return isSubImpl(pRoot,sRoot); } public static boolean isSubImpl(TreeNode pRoot,TreeNode sRoot){ if(sRoot == null) return true; if(pRoot == null) return false; boolean res = false; if(pRoot.val == sRoot.val){ res = isSubImpl(pRoot.left,sRoot.left) && isSubImpl(pRoot.right,sRoot.right); } if(!res){ res = isSubImpl(pRoot.left,sRoot) || isSubImpl(pRoot.right,sRoot); } return res; } 面試題19：二叉樹的映象 public static void mirror(TreeNode root){ if(root == null || (root.left == null && root.right == null)) return ; TreeNode tmp = root.left; root.left = root.right; root.right = tmp; if(root.left != null){ mirror(root.left); } if(root.right != null) mirror(root.right); } 面試題20：順時針列印矩陣 public static void printCircle(int[][] matrix){ if(matrix == null) return; int rows = matrix.length; int cols = matrix[0].length;