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0.前言
1.什么是OJ
1.1 OJ简述
1.2 OJ的分类(尤其接口型OJ,带你剖析得明明白白)
1.3 接口型OJ的输入型参数
2. 剑指 Offer 56 - I. 数组中数字出现的次数
3. 88. 合并两个有序数组
4. 27.移除元素
5. 26. 删除有序数组中的重复项.
0.前言
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1顺序表OJ题 · onlookerzy123456qwq/data_structure_practice_primer - 码云 - 开源中国 (gitee.com)https://gitee.com/onlookerzy123456qwq/data_structure_practice_primer/tree/master/1%E9%A1%BA%E5%BA%8F%E8%A1%A8OJ%E9%A2%98
1.什么是OJ
1.1 OJ简述
OJ主要其实就是我们在刷题网站上,例如leetcode,牛客网,洛谷等所刷的题。
OJ题,也是我们之后校招社招进行笔试的主要形式。
OJ题的判定方式,就是拿你实现的程序,在经过多个测试用例的测试之后,看你程序的运行结果是否全部符合预期。
1.2 OJ的分类(尤其接口型OJ,带你剖析得明明白白)
OJ题主要分为IO型和接口行两类。
IO型最好理解,就是从#include包含头文件,到main函数的实现,到scanf/cin输入数据,以及printf/cout打印结果,都由你自己完成,测试的方式是检测你最终打印出的结果是否符合预期。这个是我们大多数人一开始刷题所最初接触到的一类OJ题。
OJ题还有一种接口型的。接口型OJ说白了就是实现出一个函数,比如我们给了一个int Add(int x,int y)函数让你实现,这就是接口型的OJ。
在接口型的OJ题中,不需要我们#include头文件以及主函数main的实现,这些都不用写,你只需要把这个函数接口实现出来就可以了。那具体是什么技术做到了这一点呢?一个程序肯定必须有main函数进入执行呀,怎么会不需要实现呢?事实上,main函数在服务器当中。
我们是在浏览器上写好了这个函数,然后通过浏览器,通过网络传输到比如Leetcode官网率的服务器当中。而Leetcode的服务器会专门针对这个题,有专门配套的文件。首先你传来的是一个这个函数实现的.c文件,比如ojfunc.c,然后在服务器这里,有一个main.c以及ojfunc.h这两个文件,然后在ojfunc.h中已经声明了这个接口函数,并且已经包好了各种通用的头文件,比如<stdio.h>,<string.h>,<stdlib.h>等,然后main.c中包含了ojfunc.c这个头文件,在main.c中有main函数,main调用这个实现的接口函数,传入测试数据进行测试。
1.3 接口型OJ的输入型参数
我们实现的一个函数接口,对之传入测试的源数据,然后接口根据传入的数据返回运行的结果,然后就可以根据运行结果与正确的结果进行对照,判断自己实现的接口是否能通过一个个的测试用例。
接口函数的运行结果,我们是通过这个函数的返回值来获取。可是接口函数的运行结果一定只有一个吗?当然不一定,有时候一个函数接口需要返回多个运行结果,可是函数的返回值只有一个,所以此时我们就需要借助输出型参数。
输出型参数就是,在接口函数的外部定义一个变量,然后在接口函数中传入这个变量的地址,然后解引用这个地址,可以我们在接口函数内部对这个外部的变量进行赋值。所以输出型参数也是一种反馈运行结果的方式。
比如在这个例子当中,返回值int*,就是返回的一个数组指针,int* returnSize,就是输出型参数,代表你返回数组的大小,这两个都是反馈给上层的运行结果。而int* nums,int numsSize就是输入型参数,是上层传给这个接口的数据源,就是一个numsSize大小的nums数组。
2. 剑指 Offer 56 - I. 数组中数字出现的次数
剑指 Offer 56 - I. 数组中数字出现的次数 - 力扣(LeetCode)https://leetcode.cn/problems/shu-zu-zhong-shu-zi-chu-xian-de-ci-shu-lcof/
我们首先分析接口的实现,传入的是大小为numsSize的数组nums,然后需要我们返回一个大小为*returnSize的数组指针int*。分析这是找到数组nums当中的两个只出现一次的数,所以我们返回的数组是存储这两个数字的数组,这个数组我们在堆区开辟,最后返回这个数组指针。我们知道这个返回的数组的大小一定是2,所以我们给传入的输出型参数*returnSize的赋值一定是2。
如何找到这个两个只出现一次的数呢?
我们依靠的是异或的特性:
1.两个相同的数异或的值都是0,a^a = 0,b^b = 0,c^c^d^d = 0。
2.任何数异或0,都是这个数,a^0 = a,c^d^d = c^0 = c。
针对要寻找的只出现一次的两个数字,这是两个不同的整形数字,他们32个bit位必定有至少一位是不相同的(因为他们不是同一个数值),所以我们需要找到这是32个bit位的第几个比特位:让nums数组中的所有数异或,最后得到的结果一定是两个只出现一次的数的异或的结果,然后我们根据这个结果的32bit位,找出第一个是1的bit位,这一位就是这两个只出现一次的数,不同的bit位位置。
我们在根据这个bit位的数值,对nums中所有的数进行分类,最后一定是这个bit位是0的数都被分在了一起,bit为都是1的数据都被分在了一组。这两个只出现一次的数必然被分在了两个不同的组中,所有每一个出现两次的同值的数,也必然是分在了同一组。
然后我们对两个组中的所有数进行异或,最后两个组分别异或出的数,就是所求的两个只出现一次的数。
例如 nums[1,2,10,4,1,4,3,3],2和10的第4个bit位不一样,2的第四个比特位是0,10的第四个比特位是1。所以天然就可以分组为 [1,2,4,1,4,3,3] VS [10]两个组,然后1^2^4^1^4^3^3 = 2,10 = 10。从而得到了这两个只出现一次的数。
int* singleNumbers(int* nums, int numsSize, int* returnSize){
//找出这两个数字,利用异或的特性,找到a^b的Val
int ret = 0;
for(int i=0;i<numsSize;++i)
{
ret ^= nums[i];
}
//pos标识32bit位中a不同于b的那一位
int pos = 0;
for(int i=0;i<32;++i)
{
if((ret>>i)&0x1 == 1)
{
pos = i;
break;
}
}
//按照第pos个bit位,分为两位
int ret1 = 0,ret2=0;
for(int i=0;i<numsSize;++i)
{
if(((nums[i]>>pos)&0x1)==0)
{
ret1^=nums[i];
}
else //if((nums[i]>>pos)==1)
{
ret2^=nums[i];
}
}
//ret1,ret2分别就是两个一次的数
int *ptmp = (int*)malloc(2*sizeof(int));
ptmp[0]=ret1;
ptmp[1]=ret2;
*returnSize=2;
return ptmp;
}
3. 88. 合并两个有序数组
88. 合并两个有序数组https://leetcode.cn/problems/merge-sorted-array/
分析题目的OJ,我们看到题目给了我们一个有有效元素m个的数组nums1,有有效元素n个的数组nums2,nums1,nums2的元素都是升序的,然后我们让两个数组的元素合并到nums1当中(nums1数组有效元素本来有m个,但是可以存nums1Size个元素,即m+n个元素),且按照升序排列。
最简单粗暴的两种方法,第一种是直接把nums2的所有元素,紧接着nums1数组所有元素的后面拷贝过去,然后对nums2进行排序即可,但是这样的时间复杂度就一定会达到O(N*log2N),这样时间复杂度就太高了。
第二种是把新开辟一块nums1Size,即m+n大小的空间,然后定义两个指针,分别指向nums1和nums2的首,把nums1和nums2的数据比对大小,谁小就填入这个新空间当中,一次比对,直到两个数组都是空,全部填入新空间当中,这时新空间的元素就是对m+n个数据有序排序,最后再把新空间的数据拷贝到nums1中即可,可是这样空间复杂度就达到了O(N),效果也并不是很好。
我们要在空间复杂度是O(1),时间复杂度是O(N)的算法下完成这个接口的实现,就需要使用下面这第三种方法。我们设计src1,src2分别指向nums1,和nums2,的最后一个有效数据,作为数据源,然后设计dest指向nums1的末尾,作为填入数据的地方,我们在nums1和nums2这两个数据源中,挑选大的数据选入到dest指向的位置上。哪个作为了一次数据源填入到了dest当中,则哪个src--,同时dest也--,最后到nums2即src2到0最后被赋值完毕之后,最后nums1就是有序的所有m+n个数据的数组。
void merge(int* nums1, int nums1Size, int m, int* nums2, int nums2Size, int n){
//m是nums1有效数据个数,n是nums2有效数据个数。
//从nums1的最后面开始赋值
int dest = m+n-1;
int src1 = m-1;
int src2 = n-1;
while(src1>=0&&src2>=0)
{
if(nums1[src1]<=nums2[src2])
{
nums1[dest--] = nums2[src2];
--src2;
}
else{
nums1[dest--] = nums1[src1];
--src1;
}
}
//拷贝nums的数据到nums1中一遍[nums1提前被赋值完毕的情况]
while(src2>=0)
{
nums1[dest--]=nums2[src2--];
}
}
4. 27.移除元素
27. 移除元素https://leetcode.cn/problems/remove-element/
分析题目:这道OJ题给了我们一个有numsSize有效元素大小的数组nums,然后让我们删除这个数组当中值为int val的值。
首先我们给出暴力的方法,就是直接开辟出来一个数组,然后遍历这个数组,让数组当中的不是val的数据填入到这个新开辟的数组当中,最后这个数组就是去除val的数组。可是这样需要付出O(N)的空间复杂度,这对我们是十分不利的,有没有一种方法可以让我们不开辟新的空间,直接在原数组nums中进行操作呢?
我们可以直接把原来的nums当做新开辟的数组空间看!何出此言:我们定义两个指针,一个src,一个dest,src作为数据源,dest作为对nums赋值的指针。src往前寻找非val的值,每次src++往前寻找,如果遇到的是要删除的val数据,就直接++跳过去,如果是非val的有效数据,则会给src位置的数据赋值给dest指向的位置,然后src数据源和dest赋值处同时++往前跳。这样我们就同时把nums作为了数据源,也把nums作为了新开辟的空间,即直接往nums中进行值填充。
int removeElement(int* nums, int numsSize, int val){
int src = 0;
int dest = 0;
while(src<numsSize)
{
if(nums[src]!=val)
{
nums[dest++]=nums[src++];
}
else{
src++;
}
}
return dest;
}
5. 26. 删除有序数组中的重复项.
26. 删除有序数组中的重复项https://leetcode.cn/problems/remove-duplicates-from-sorted-array/
这个题目中给了有numsSize个数据的nums数组,然后这个数组是升序排序的。要求我们对这个数组进行去重,最后保证这个数组仍然是升序的。而且要求我们 原地修改数组,不开辟额外的空间,即在O(1)的空间复杂度下完成。
所以我们必须同时把这个数组nums,作为数据源以及作为填充赋值的区域。所以我们仍然需要一个src指针作为数据源,dest指针作为填充值的单元引导。然后我们知道这个nums数组当中,会有连续的重复同等大小的元素,我们不能重复的填入这几个值,这就需要我们再定义一个变量记录这个我们最近一次填入过dest的值,防止重复填入。
src往前探索作为数据源,如果此时和我们记录的最近一次填入过dest的值相同,那就不会填入,如果不同那就是找到了新的数据源,此时就会给dest处赋值,然后dest++,进入下一个赋值处。然后src继续++往前寻找新的数据源,而我们也要更新最近一次填入到dest的值。
int removeDuplicates(int* nums, int numsSize){
if(numsSize==0||numsSize==1)
return numsSize;
int remember_flag = nums[0];
int dest = 0;
int src = 0;
while(src<numsSize)
{
if(nums[src]==remember_flag)
{
++src;
}
else
{
++dest;
nums[dest]=nums[src];
remember_flag = nums[src];
++src;
}
}
return dest+1;
}