[剑指Offer]01~04
[剑指Offer]01~04
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剑指Offer http://itmyhome.com/sword-means-offer/sword-means-offer.pdf
LeetCode的剑指Offer题库 https://leetcode.cn/problemset/all/
鲁棒性
题目本身思路也许不难，对于一般用例，也很快就能写出能够通过的代码。但实际的得分点集中在特殊用例上，能通过90%用例的代码和能完全AC的代码差距是很大的。
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边界条件
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特殊输入：空字符串、空指针、负值、错误输入等
复杂度优化
剑指Offer 01：赋值运算函数（C++）（LeetCode未收录）
这题不使用C++的可以不用看。
如下为类型CMyString的声明，请为该类型添加赋值运算符函数
class CMyString
{
public:
CMyString(char* pData = NULL);
CMyString(const CMyString& str);
~CMyString(void);
private:
char* m_pData;
}
很简单的题，但是需要考虑多方面的问题。
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是否把返回值的类型声明为该类型的引用，并在函数结束前返回实例自身的引用(*this)；
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是否把传入的参数的类型声明为常量引用；
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是否释放实例自身已有的内存；
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是否判断传入的参数和当前的实例(*this)是不是同一个实例。
解法：
CMyString& CMyString: :operator = (const CMyString &str)
{
if (this == &str)
return *this;
delete []m_ pData;
m_ pData = NULL;
m_ pData = new char[strlen(str.m_ pData) + 1];
strcpy (m_ pData, str.m_ pData) ;
return *this;
}
书中还提出了考虑到当前内存可能不足的解法（异常安全性原则），吸收这里的设计思路即可。
CMyString& CMyString: :operator = (const CMyString &str)
{
if(this != &str)
{
CMyString strTemp(str) ;
char* pTemp = strTemp. m pData;
strTemp.m pData = m pData;
m_ pData = pTemp;
}
return *this;
}
剑指Offer 02：实现Singleton模式（C#）（LeetCode未收录）
未拓展C#技能点，跳过。
做题部分
剑指Offer 03. 数组中重复的数字
找出数组中重复的数字。
在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0～n-1 的范围内。数组中某些数字是重复的，但不知道有几个数字重复了，也不知道每个数字重复了几次。请找出数组中任意一个重复的数字。
示例 1：
输入：
[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]
输出：2 或 3
限制：
2 <= n <= 100000
解法：
很简单的一题。
最开始想的解法是排序后遍历，遇到相邻元素相同返回即可。不过，时间复杂度O(nlogn)，还有待优化。
def findRepeatNumber(self, nums: List[int]) -> int:
nums.sort()
for i in range(len(nums)):
if nums[i] == nums[i+1]:
return nums[i]
改用类哈希表的思想可以将时间复杂度降到O(n)，空间复杂度提升为O(n)
def findRepeatNumber(self, nums: List[int]) -> int:
h = [0] * len(nums)
for i in nums:
if h[i] == 0:
h[i] += 1
else:
return i
剑指Offer 04. 二维数组中的查找
在一个 n * m 的二维数组中，每一行都按照从左到右 **非递减 **的顺序排序，每一列都按照从上到下 **非递减 **的顺序排序。请完成一个高效的函数，输入这样的一个二维数组和一个整数，判断数组中是否含有该整数。
示例:
现有矩阵 matrix 如下：
[
[1, 4, 7, 11, 15],
[2, 5, 8, 12, 19],
[3, 6, 9, 16, 22],
[10, 13, 14, 17, 24],
[18, 21, 23, 26, 30]
]
给定 target = 5，返回 true。
给定 target = 20，返回 false。
限制：
0 <= n <= 1000
0 <= m <= 1000
解法：
一开始用递归做，超时了。
def findNumberIn2DArray(self, matrix: List[List[int]], target: int) -> bool:
if not matrix:
return False
if not matrix[0]:
return False
n = len(matrix)
m = len(matrix[0])
def func(target: int, matrix: List[List[int]], i: int, j:int):
if matrix[i][j] == target :
return True
elif matrix[i][j] < target:
a = False
b = False
if i < n - 1:
a = func(target, matrix, i+1, j)
if j < m - 1:
b = func(target, matrix, i, j+1)
return (a or b)
return False
return func(target, matrix, 0, 0)
然后死磕半天，翻了下答案才发现正确解法是从右上角开始走。这样问题就简化为二叉搜索树了，世界再见！
def findNumberIn2DArray(self, matrix: List[List[int]], target: int) -> bool:
if not matrix:
return False
if not matrix[0]:
return False
n = len(matrix)
m = len(matrix[0])
i = 0
j = m - 1
while(True):
if matrix[i][j] == target:
return True
elif matrix[i][j] < target:
i += 1
else:
j -= 1
if i == n or j == -1:
return False
