剑指Offer编程题(3)反转链表

1. 反转链表

题目描述

输入一个链表,反转链表后,输出新链表的表头。

分析

定义两个节点next:保存当前节点(head)的下一个节点(head.next)因为下面需要让head.next指向pre,防止链表断裂

pre:当前节点的前一个节点用来让head.next指向pre


代码

/*
public class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}*/
public class Solution {
  public ListNode ReverseList(ListNode head) {
    ListNode next = null;
    ListNode pre = null;
    while(head!=null){
      next = head.next;
      head.next = pre;
      pre = head;
      head = next;
    }
    return pre;
  }
}

2. 合并两个排序的链表

题目描述

输入两个单调递增的链表,输出两个链表合成后的链表,当然我们需要合成后的链表满足单调递增规则。

分析

  • 定义一个链表它就是需要返回的合并链表
  • 定义一个辅助节点,用来拼接链表
  • 当两个链表都不为空时,比较当前节点的值的大小,如果list1.val<list2.val
  • 把辅助节点指向list1节点,并让list1节点后移,如果list1.val>=list2.val,反之
  • 最后让辅助节点后移,当有一个链表的list节点为null时
  • 让辅助节点指向另一个list节点,返回头节点的next

代码

/*
public class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}*/
public class Solution {
  public ListNode Merge(ListNode list1,ListNode list2) {
    ListNode head = new ListNode(-1);
    ListNode cur = head;
    while(list1!=null&&list2!=null){
      if(list1.val<list2.val){
        cur.next = list1;
        list1 = list1.next;
      }else{
        cur.next = list2;
        list2 = list2.next;
      }
      cur = cur.next;
    }
    if(list1!=null)cur.next = list1;
    if(list2!=null)cur.next = list2;
    return head.next;  
  }
}
//递归解法每次返回最小的节点
public class Solution {
    public ListNode Merge(ListNode list1,ListNode list2) {
        if (list1 == null) return list2;
        if (list2 == null) return list1;
        if (list1.val < list2.val) {
            list1.next = Merge(list1.next, list2);
            return list1;
        } else {
            list2.next = Merge(list1, list2.next);
            return list2;
        }
    }
}

3. 树的子结构

题目描述

输入两棵二叉树A,B,判断B是不是A的子结构。(ps:我们约定空树不是任意一个树的子结构)

分析

  • 这棵大树的子结构有:

    • 4 和 5 对应的两棵子树

    • 3 本身自己完整的一棵树

  • 而里面的小框圈出来的不是 3 这棵大树的子树!

  • 理解后可以写代码了,如果子树先达到 null ,那么一定是其子树

代码

/**
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

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

    }

}
*/
public class Solution {
  public boolean HasSubtree(TreeNode root1,TreeNode root2) {
    if(root1 == null || root2 == null){
      return false;
    }
    return judgeSubTree(root1, root2)||judgeSubTree(root1.left, root2)||judgeSubTree(root1.right, root2);
  }
  private boolean judgeSubTree(TreeNode root1,TreeNode root2){
    //如果Tree2已经遍历完了都能对应的上,返回true
    if(root2 == null){
      return true;
    }
    //如果Tree2还没有遍历完,Tree1却遍历完了。返回false
    if(root1 == null){
      return false;
    }
    //如果其中有一个点没有对应上,返回false
    if(root1.val != root2.val){
      return false;
    }
    //如果根节点对应的上,那么就分别去子节点里面匹配
    return judgeSubTree(root1.left, root2.left)&&judgeSubTree(root1.right, root2.right);
  }
}

4. 二叉树的镜像

题目描述

操作给定的二叉树,将其变换为源二叉树的镜像。

分析

  • 如果当前根节点为null,return;当前根节点的左节点和右节点都为null,return
  • 定义一个辅助变量,保存root.left,方便交换左右节点
  • 接着判断当前根节点的左节点是否为空,不为空把它当作根节点进行递归
  • 右节点同理

代码

/**
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

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

    }

}
*/
public class Solution {
  public void Mirror(TreeNode root) {
    if(root == null){
      return;
    }
    if(root.left == null&&root.right == null){
      return;
    }
    TreeNode tn = root.left;
    root.left = root.right;
    root.right = tn;
    if(root.left != null){
      Mirror(root.left);
    }
    if(root.right != null){
      Mirror(root.right);
    }
  }
}

5. 顺时针打印矩阵

题目描述

输入一个矩阵,按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字,例如,如果输入如下4 X 4矩阵: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 则依次打印出数字1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10.

分析

简单来说,就是不断地收缩矩阵的边界

定义四个变量代表范围,up、down、left、right

原文连接

  1. 向右走存入整行的值,当存入后,该行再也不会被遍历,代表上边界的 up 加一,同时判断是否和代表下边界的 down 交错
  2. 向下走存入整列的值,当存入后,该列再也不会被遍历,代表右边界的 right 减一,同时判断是否和代表左边界的 left 交错
  3. 向左走存入整行的值,当存入后,该行再也不会被遍历,代表下边界的 down 减一,同时判断是否和代表上边界的 up 交错
  4. 向上走存入整列的值,当存入后,该列再也不会被遍历,代表左边界的 left 加一,同时判断是否和代表右边界的 right 交错

代码

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
  public ArrayList<Integer> printMatrix(int [][] matrix) {
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
    if(matrix == null || matrix.length==0){
      return list;
    }
    int up = 0;
    int down = matrix.length-1;
    int left = 0;
    int right = matrix[0].length-1;
    while(true){
      //向右
      for(int i = left;i<=right;i++){
        list.add(matrix[up][i]);
      }
      if(++up>down){
        break;
      }
      //向下
      for(int i = up;i<=down;i++){
        list.add(matrix[i][right]);
      }
      if(--right<left){
        break;
      }
      //向左
      for(int i = right;i>=left;i--){
        list.add(matrix[down][i]);
      }
      if(--down<up){
        break;
      }
      //向上
      for(int i = down;i>=up;i--){
        list.add(matrix[i][left]);
      }
      if(++left>right){
        break;
      }
    }
    return list;
  }
}
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