第七章 两个面试案例

7.1 案例一

 

面试题49:把字符串转换成整数

• 题目:将一个字符串转换成一个整数，要求不能使用字符串转换整数的库函数。 数值为0或者字符串不是一个合法 的数值则返回0
• 思路:若为负数，则输出负数，字符0对应48,9对应57，不在范围内则返回false。
• 代码实现
• • public class TestMain {
  • public static void main(String[] args) {
  • TestMain t = new TestMain();
  • System.out.println(t.StrToInt("12"));
  • }
  • public int StrToInt(String str) {
  • if (str == null || str.length() == 0)
  • return 0;
  • int mark = 0;
  • int start = 0;
  • int number = 0;
  • char[] chars = str.toCharArray();
  • if (chars[0] == '-') {
  • mark = 1;
  • start = 1;
  • } else if (chars[0] == '+') {
  • start = 1;
  • }
  • for (int i = start; i < chars.length; i++) {
  • if (chars[i] < 48 || chars[i] > 57) {
  • return 0;
  • }
  • number = number * 10 + chars[i] - 48;
  • }
  • return mark == 0 ? number : -number;
  • }
  • }
• 测试用例:
• • 功能测试(输入的字符串表示正数、负数和0)。
  • 边界值测试(最大的正整数、最小的负整数)。
  • 特殊输入测试(输入字符串为NULL指针、输入字符串为空字符串、输入的字符串中有非数字字符等)。

 

面试题50:树中两个节点的最低公共祖先

• 题目：求树中两个节点的最低公共祖先
• (1)树是二叉搜索树
• 思路:从树的根节点开始遍历，如果根节点的值大于其中一个节点，小于另外一个节点，则根节点就是最低公 共祖先。否则如果根节点的值小于两个节点的值，则递归求根节点的右子树，如果大于两个节点的值则递归求 根的左子树。如果根节点正好是其中的一个节点，那么说明这两个节点在一条路径上，所以最低公共祖先则是 根节点的父节点，时间复杂度是O(logn)，空间复杂度是O(1)
• 代码实现
• • class TreeNode {
  • public int value;
  • public TreeNode left;
  • public TreeNode right;
  • public TreeNode(int value) {
  • this.value = value;
  • }
  • public TreeNode() {
  • }
  • }
  • public class TestTree {
  • public static int n;
  • ArrayList<ArrayList<Integer>> resultList = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
  • ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
  • public static void main(String[] args) {
  • int[] array = new int[] { 7,1,0,3,2,0,0,5,0,0,8,0,9,0,0};
  • TestTree t = new TestTree();
  • TreeNode root = t.CreateTreeBinary(new TreeNode(), array);
  • System.out.println(t.getLowestCommonAncestor(root, root, new TreeNode(2), new TreeNode(5)).value);
  • }
  • public TreeNode CreateTreeBinary(TreeNode treeNode, int[] array) {
  • if (array[n] == 0) {
  • n++;
  • return null;
  • } else {
  • treeNode.value = array[n++];
  • treeNode.left = CreateTreeBinary(new TreeNode(0), array);
  • treeNode.right = CreateTreeBinary(new TreeNode(0), array);
  • return treeNode;
  • }
  • }
  • public static TreeNode getLowestCommonAncestor(TreeNode rootParent, TreeNode root,
  • TreeNode node1, TreeNode node2) {
  • if (root == null || node1 == null || node2 == null) {
  • return null;
  • }
  • if ((root.value - node1.value) * (root.value - node2.value) < 0) {
  • return root;
  • } else if ((root.value - node1.value) * (root.value - node2.value) > 0) {
  • TreeNode newRoot = ((root.value > node1.value) && (root.value > node2.value)) ? root.left
  • : root.right;
  • return getLowestCommonAncestor(root, newRoot, node1, node2);
  • } else {
  • return rootParent;
  • }
  • }
  • }

 

• (2)若树是普通树，但有指向父节点的指针
• 思路:两个节点如果在两条路径上，类似于求两个链表的第一个公共节点。由于每个节点的深度最多为logn，所以时间复杂度为O(logn),空间复杂度O(1)
• 思路二：循环两次 第一次长度差 第二次求值
• 代码实现
• • public BinaryTreeNode getLowestCommonAncestor1(BinaryTreeNode root, BinaryTreeNode node1, BinaryTreeNode node2) {
  • if (root == null || node1 == null || node2 == null) {
  • return null;
  • }
  • int depth1 = findTheDepthOfTheNode(root, node1, node2);
  • if (depth1 == -1) {
  • return node2.parentNode;
  • }
  • int depth2 = findTheDepthOfTheNode(root, node2, node1);
  • if (depth2 == -1) {
  • return node1.parentNode;
  • }
  • // p指向较深的节点q指向较浅的节点
  • BinaryTreeNode p = depth1 > depth2 ? node1 : node2;
  • BinaryTreeNode q = depth1 > depth2 ? node2 : node1;
  • int depth = Math.abs(depth1 - depth2);
  • while (depth > 0) {
  • p = p.parentNode;
  • depth--;
  • }
  • while (p != q) {
  • p = p.parentNode;
  • q = q.parentNode;
  • }
  • return p;
  • }
  • // 求node1的深度，如果node1和node2在一条路径上，则返回-1，否则返回node1的深度
  • public int findTheDepthOfTheNode(BinaryTreeNode root, BinaryTreeNode node1, BinaryTreeNode node2) {
  • int depth = 0;
  • while (node1.parentNode != null) {
  • node1 = node1.parentNode;
  • depth++;
  • if (node1 == node2) {
  • return -1;
  • }
  • }
  • return depth;
  • }
• (3)若树是普通树，并没有指向父节点的指针
• 思路:用栈来实现类似于指向父节点指针的功能，获取node节点的路径时间复杂度为O(n),所以总的时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(logn)
• 代码实现
• • public BinaryTreeNode getLowestCommonAncestor2(BinaryTreeNode root, BinaryTreeNode node1, BinaryTreeNode node2) {
  • if (root == null || node1 == null || node2 == null) {
  • return null;
  • }
  • Stack<BinaryTreeNode> path1 = new Stack<BinaryTreeNode>();
  • boolean flag1 = getThePathOfTheNode(root, node1, path1);
  • if (!flag1) {// 树上没有node1节点
  • return null;
  • }
  • Stack<BinaryTreeNode> path2 = new Stack<BinaryTreeNode>();
  • boolean flag2 = getThePathOfTheNode(root, node2, path2);
  • if (!flag2) {// 树上没有node2节点
  • return null;
  • }
  • if (path1.size() > path2.size()) { // 让两个路径等长
  • while (path1.size() != path2.size()) {
  • path1.pop();
  • }
  • } else {
  • while (path1.size() != path2.size()) {
  • path2.pop();
  • }
  • }
  • if (path1 == path2) {// 当两个节点在一条路径上时
  • path1.pop();
  • return path1.pop();
  • } else {
  • BinaryTreeNode p = path1.pop();
  • BinaryTreeNode q = path2.pop();
  • while (q != p) {
  • p = path1.pop();
  • q = path2.pop();
  • }
  • return p;
  • }
  • }
  • // 获得根节点到node节点的路径
  • public boolean getThePathOfTheNode(BinaryTreeNode root, BinaryTreeNode node, Stack<BinaryTreeNode> path) {
  • path.push(root);
  • if (root == node) {
  • return true;
  • }
  • boolean found = false;
  • if (root.leftNode != null) {
  • found = getThePathOfTheNode(root.leftNode, node, path);
  • }
  • if (!found && root.rightNode != null) {
  • found = getThePathOfTheNode(root.rightNode, node, path);
  • }
  • if (!found) {
  • path.pop();
  • }
  • return found;
  • }