一些数据结构的题目

1. 在二叉搜索树中找出和为某一值的所有路径并从根节点打印。

    例如输入整数22 和如下二叉搜索树,则打印出两条路径：10, 12 和10, 5, 7。
    10
    /  \
   5   12
  / \
 4   7

#include<iostream>

using namespace std;

#define max_length 100
struct TreeNode {
  int data;
  TreeNode * left;
  TreeNode * right;
};

void printPaths(TreeNode * root, int sum);
void printPath(int path[], int size);
void helper(TreeNode * root, int sum, int path[], int top);
void printTree(TreeNode *root);


int main(){
    TreeNode root, five, four, seven, twelve;
    root.data = 10;
    five.data = 5;
    four.data = 4;
    seven.data = 7;
    twelve.data = 12;

    root.left = &five;
    root.right = &twelve;
    five.left = &four;
    five.right = &seven;

    four.left = NULL;
    four.right = NULL;

    seven.left = NULL;
    seven.right = NULL;

    twelve.left = NULL;
    twelve.right = NULL;

    printPaths(&root, 22);
    //printTree(&root);
    return 0;
}



void printPaths(TreeNode * root, int sum) {
  int path[max_length];
  helper(root, sum, path, 0);
}

void printPath(int path[], int size){
    for(int i=0;i<size;i++){
        cout << path[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

void helper(TreeNode * root, int sum, int path[], int top) {
    if(sum - root->data < 0){
        return;
    }
    path[top++] = root->data;
    sum -= root->data;

    if (root->left == NULL && root->right==NULL) {
        if (sum == 0)
            printPath(path, top);
    } else {
    if (root->left != NULL)
        helper(root->left, sum, path, top);
    if (root->right!=NULL)
        helper(root->right, sum, path, top);
  }
}

void printTree(TreeNode *root){
    if(root != NULL){
        cout << root->data << endl;

        if(root->left != NULL){
            printTree(root->left);
        }

        if(root->right != NULL){
            printTree(root->right);
        }
    }
}

 

 

2. 求子数组的最大和，要求时间复杂度为O(n)。例如输入的数组为1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5，和最大的子数组为3, 10, -4, 7, 2。

#include<iostream>

using namespace std;


int maxSubarray(int a[], int size);
int main(){
    int arr[] = {1, -2, 3, 10, -5, 6};
    int maxSub = maxSubarray(arr, 6);
    cout << maxSub << endl;

    return 0;
}

int maxSubarray(int a[], int size) {
  if (size<=0)
      return 0;
  int sum = 0;
  int max = - (1 << 31);
  int cur = 0;
  while (cur < size) {
    sum += a[cur++];
    if (sum > max) {
      max = sum;
    } else if (sum < 0) {
      sum = 0;
    }
  }
  return max;
}

 

 

3. 设计包含min 函数的栈。定义栈的数据结构，要求添加一个min 函数，能够得到栈的最小元素。要求函数min、push 以及pop 的时间复杂度都是O(1)。

    tips:栈区别于队列，在栈弹出元素之后，剩下的元素是该元素进入栈之前的元素。因此不影响之前的结构。但是队列就会影响。

struct MinStackElement {
  int data;
  int min;
};

struct MinStack {
  MinStackElement * data;
  int size;
  int top;
}

MinStack MinStackInit(int maxSize) {
  MinStack stack;
  stack.size = maxSize;
  stack.data = (MinStackElement*) malloc(sizeof(MinStackElement)*maxSize);
  stack.top = 0;
  return stack;
}
void MinStackFree(MinStack stack) {
  free(stack.data);
}
void MinStackPush(MinStack stack, int d) {
  if (stack.top == stack.size) error(“out of stack space.”);
  MinStackElement* p = stack.data[stack.top];
  p->data = d;
  p->min = (stack.top==0?d : stack.data[top-1].data);
  if (p->min > d) p->min = d;
  top ++;
}
int MinStackPop(MinStack stack) {
  if (stack.top == 0) error(“stack is empty!”);
  return stack.data[--stack.top].data;
}
int MinStackMin(MinStack stack) {
  if (stack.top == 0) error(“stack is empty!”);
  return stack.data[stack.top-1].min;
}

4. 查找最小的k 个元素

    Tips： 使用堆排序进行K次运算即可得到K个元素

5. 给你10 分钟时间，根据上排给出十个数，在其下排填出对应的十个数。要求下排每个数都是先前上排那十个数在下排出现的次数。

上排的十个数如下：
【0，1，2，3，4，5，6，7，8，9】
举一个例子，
数值: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
分配: 6,2,1,0,0,0,1,0,0,0

数值: 0,1,2,3,4
分配: 2,1,2,0,0

6.翻转句子中单词的顺序。

    Tips： 先翻转整个序列，然后翻转单词

7.输入一个单向链表，输出该链表中倒数第k 个结点。链表的倒数第0 个结点为链表的尾指针。

    Tips： 先遍历得到链表长度，然后遍历(n-k-1)个节点得到

8. 两个无序数组，求两个数组的交集和并集

    Tips：以其中一个数组为基础，遍历另外一个数组。存在则放入交集中，不存在则放入并集中。 O(m*n)

9.输入一个已经按升序排序过的数组和一个数字，在数组中查找两个数，使得它们的和正好是输入的那个数字。

#include<iostream>

using namespace std;

void find2Number(int a[], int n, int dest);

int main(){
    int arr[] = {1,2,4,7,11,15};
    int size = 6;
    find2Number(arr,size,18);

    return 0;
}

void find2Number(int a[], int n, int dest) {
  int *f = a, *e=a+n-1;
  int sum = *f + *e;
  while (sum != dest && f < e) {
    if (sum < dest)
        sum = *(++f) + *e;
    else
        sum = *f + *(--e);
  }
  if (sum == dest)
      cout << *f << " " << *e << endl;
}

10.在一个字符串中找到第一个只出现一次的字符。如输入abaccdeff，则输出b。

char firstSingle(char * str) {
  int a[255];
  memset(a, 0, 255*sizeof(int));
  char *p=str;
  while (*p!=’\0’) {
    a[*p] ++;
    p++;
  }
  p = str;
  while (*p!=’\0’) {
    if (a[*p] == 1) return *p;
  }
  return ‘\0’; // this must the one that occurs exact 1 time.
}

11. 输入一个表示整数的字符串，把该字符串转换成整数并输出。例如输入字符串"345"，则输出整数345。

int atoi(char * str) {
  int neg = 0;
  char * p = str;
  if (*p == ‘-’) {
    p++; neg = 1;
  } else if (*p == ‘+’) {
    p++;
  }
  int num = 0;
  while (*p != ‘\0’) {
    if (*p>=0 && *p <= 9) {
      num = num * 10 + (*p-’0’);
    } else {
      error(“illegal number”);
    }
    p++;
  }
  return num;
}

12.

13.

14.

15.

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20.

 

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