Java 面接でよくある配列に関する質問のまとめ (4)

1. 配列内の逆順ペア

(学習ビデオの推奨: java コース)

[タイトル]

配列内の 2 つの数値。前の数値が次の数値より大きい場合、2 つの数値は逆順のペアを形成します。配列を入力し、配列 P 内の反転ペアの総数を求めます。そして、P モジュロ 1000000007 の結果を出力します。つまり、出力 P 00000007

質問により、入力配列に同じ数値が存在しないことが確認されます

データ範囲:

对于%50的数据,size<=10^4

对于%75的数据,size<=10^5

对于%100的数据,size<=2*10^5

コード:

	/**
     *在数组中的两个数字，如果前面一个数字大于后面的数字，则这两个数字组成一个逆序对。
     * 输入一个数组，求出这个数组中的逆序对的总数 P。
     * 并将 P 对 1000000007 取模的结果输出。 即输出 P%1000000007
     *
     * 利用归并排序的思想(倒序)
     * 当得到left和right两个待归并的数组时，由于二者已经排好顺序
     * 当left中的A元素大于right中的B元素，
     * 那么right.length-b_index 个逆序对
     * */
    int count;
    public int InversePairs(int [] array) {
        return Merge(array,0,array.length-1);
    }


    public int Merge(int[] a, int start, int end) {

        if (start >= end) return count;


        int i,j,mid,index;
        int[] temp;

        mid = (start + end) / 2;

        Merge(a,start,mid);
        Merge(a,mid+1,end);

        i = start;
        j = mid + 1;
        temp = new int[end-start+1];
        index = 0;

        while (i<=mid && j<=end) {
            if (a[i] > a[j]) {
                count = (count +end - j + 1) % 1000000007;
                temp[index++] = a[i++];
            } else {
                temp[index++] = a[j++];
            }
        }

        while (i<=mid) temp[index++] = a[i++];

        while (j<=end) temp[index++] = a[j++];

        index = start;
        for (i=0;i<temp.length; i++) {
            a[index++] = temp[i];
        }

        return count;
    }

[考え方]

マージソートの過程で、後の配列の数が前の配列の数より小さい場合、必ず逆順のペアを形成することができ、マージされる 2 つの配列が事前に進められているため、逆順のペアの数を計算できます。マージおよびソートが完了しているため、以前のように統計が増減することはありません。

[A,B]の逆順ペア = [A]の逆順ペア [B]の逆順ペア AとBを混ぜた逆順ペア

注: タイトルには、モジュロが必要な特別な要件があります。このモジュロは、結果のモジュロであるだけでなく、プロセスの計算でもモジュロです。

2. 配列内に 1 回のみ出現する数値

[タイトル]

整数配列内の 2 つの数値を除き、他のすべての数値は 2 回出現します。一度しか出現しないこれら 2 つの数字を見つけるプログラムを作成してください。

[コード]

    /**
     * 一个整型数组里除了两个数字之外，其他的数字都出现了两次。
     * 请写程序找出这两个只出现一次的数字。
     *
     * 位运算中异或的性质：
     * 两个相同数字异或 = 0，一个数和 0 异或还是它本身。
     *  a ⊕ a = 0
     *  a ⊕ b ⊕ a = b.
     *  a ⊕ 0 = a
     *
     * 当只有一个数出现一次时，我们把数组中所有的数，依次异或运算，
     * 最后剩下的就是落单的数，因为成对儿出现的都抵消了。
     *
     * 当出现两个数只出现一次时，依旧是依次异或运算，
     * 剩下的结果是两个只出现一次的数的异或结果
     * 因为这两个数不同，所以我们通过二进制的异或把二者分开，在依次异或即可分别得到
     * */
    public void FindNumsAppearOnce(int [] array,int num1[] , int num2[]) {

        int i,n,res,count,res1,res2;
        n = array.length;

        if (n == 0 || array == null) return;

        res = 0;// 记录两个不同的数的异或结果
        for (i=0; i<n; i++) {
            res = res ^ array[i];
        }

        // 找到异或结果的二进制的的从右向左的第一个1
        count = 1;
        while ((count & res) == 0) count = count << 1;

        // 通过找到的二进制结果来区分两个只出现第一次的数
        res1 = 0;
        res2 = 0;
        for (i=0; i<n; i++) {
            if ((count & array[i]) == 0) {
                res1 = res1 ^ array[i];
            } else {
                res2 = res2 ^ array[i];
            }
        }

        num1[0] = res1;
        num2[0] = res2;
    }

[考え方]

まず、ビット演算における XOR の性質: 2 つの同一の数値 XOR = 0、1 つの数値と 0 XOR Orそれ自体です。
1 つの数値のみが 1 回出現する場合、配列内のすべての数値を順番に XOR します。ペアで出現するすべての数値が相殺されるため、最後に残った数値が 1 つの数値になります。

この考え方に従って、2 つの数値 (AB とします) が 1 回出現する配列を見てみましょう。最初に XOR を行う必要があります。残りの数値は、A と B の XOR の結果である必要があります。この結果のバイナリの 1 は、A と B の異なるビットを表します。最初の 1 の桁を 3 桁目とみなして取得し、元の配列を 2 つのグループに分割します。グループ化の基準は、3 桁目が 1 であるかどうかです。このように、同じ数字のすべての桁が同じであるため、同じ数字は確実に同じグループに属しますが、異なる数字は間違いなく同じグループに属しません。次に、元のアイデアに従ってこれら 2 つのグループを順番に XOR します。残りの 2 つの結果は、1 回だけ現れるこれら 2 つの数値になります。

(より関連した面接の質問に関する推奨事項: java 面接の質問と回答 )

3. 合計が S

[トピック] # となる 2 つの数値

##昇順にソートされた配列と数値 S を入力し、その合計が正確に S になるように配列内で 2 つの数値を検索します。合計が S に等しい数値のペアが複数ある場合は、その合計の最小積を出力します。 2つの数字の。

各テスト ケースに対応して 2 つの数値が出力され、小さい方が最初に出力されます。

[コード]

    /**
     * 输入一个递增排序的数组和一个数字 S，
     * 在数组中查找两个数，使得他们的和正好是 S，
     * 如果有多对数字的和等于 S，输出两个数的乘积最小的。
     * */
    public ArrayList<Integer> FindNumbersWithSum(int [] array, int sum) {

        int mid,i,index,n,j;
        ArrayList<Integer> list;

        n = array.length;
        if (n == 0 || array == null || sum == 0) return new ArrayList<>();

        mid = sum >> 1;

        if (array[0] > mid) return new ArrayList<>();

        // 前两个元素和为sum
        list = new ArrayList<>();
        if (array[0] == mid) {
            if (array[0] + array[1] == sum) {
                list.add(array[0]);
                list.add(array[1]);

            }
            return list;
        }

        // 获得mid在array的索引
        index = 0;
        for (i=0; i<n; i++) {
            if (array[i] >= mid) {
                index = i;
                break;
            }
        }

        i = 0;
        j = index + 1;
        while (i<=index) {
            while (array[i] + array[j] < sum) {
                j++;
            }
            if (array[i] + array[j] == sum) {
                list.add(array[i]);
                list.add(array[j]);
                break;
            } else {
                i++;
                j = index + 1;
            }
        }

        return list;
    }

4. 合計が S

[タイトル]

Xiao Ming は数学がとても好きです。ある日、彼は数学の宿題をしていたとき、9〜16の和を計算するように言われ、正解は100だとすぐに書きました。しかし、彼はこれに満足せず、合計が 100 になる正の数 (少なくとも 2 つの数を含む) が連続して何個あるのかを考えました。やがて、合計が 100 になる一連の連続する正の数、18、19、20、21、22 ができました。ここで問題が与えられました。合計が S である連続する正の数列をすべてすぐに見つけることができますか? Good Luck!

合計が S となる連続する正の数列をすべて出力します。シーケンス内の順序は小さいものから大きいものへ、シーケンス間の開始番号は小さいものから大きいものの順です。

[コード]

    /**
     * 输出所有和为S的连续正数序列。
     * 序列内按照从小至大的顺序，序列间按照开始数字从小到大的顺序
     *
     * 思路：回溯
     * 算子，paths，path
     * */
    TreeSet<Integer> path;
    ArrayList<ArrayList<Integer>> paths;
    ArrayList<Integer> list;

    public ArrayList<ArrayList<Integer>> FindContinuousSequence(int sum) {
        if (sum < 3) return new ArrayList<>();

        int n,i,j,mid,count;

        paths = new ArrayList<>();

        if (sum == 3) {
            list = new ArrayList<>();
            list.add(1);
            list.add(2);
            paths.add(list);
            return paths;
        }

        // n代表sum这个数最多由几个数字构成
        n = (int)Math.sqrt(sum) + 1;


        for (i=n; i>=2; i--) {
            count = 0;
            mid = sum / i;
            count += mid;
            path = new TreeSet<>();
            path.add(mid);
            j = 1;
            while (count < sum) {
                count += mid+j;
                path.add(mid+j);
                count += mid-j;
                path.add(mid-j);
                j++;
            }
            if (count == sum) {
                list = new ArrayList<>();
                list.addAll(path);
                paths.add(list);
            } else {
                int last = path.last();
                int first = path.first();
                if (count-last == sum) {
                    path.remove(last);
                    list = new ArrayList<>();
                    list.addAll(path);
                    paths.add(list);
                }
                if (count-first == sum) {
                    path.remove(first);
                    list = new ArrayList<>();
                    list.addAll(path);
                    paths.add(list);

                }
            }
        }

        return paths;
    }

[アイデア]

ダブルポインタ方式

連続シーケンスの範囲を左右のポインタが連続して周回する

入力合計=20 (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) , 11, 12, 13, 14, 15

1、2 つのポインターを定義します。左のポインターは 1 から始まり、右のポインターは 2 から始まります。
ループの開始
2、合計 (1 2 = 3##) #3, 3 が 20 未満と判断した場合、右ポインタ 2 が 3 となり、合計 3 3=6 右ポインタ = 6 になるまでループし、合計が 21 になる。 21 は 20 より大きい、左ポインター、1 は 2 になり、合計から左ポインターの値が減算され、合計は 21-1=20 になります。
5、そうでない場合、合計は入力と同じです。数値を保存します。 [次に、右のポインタを追加して残りの組み合わせを見つけます]
ループの終了

5. ポーカー ストレート カード

【タイトル】

LL 今天心情特别好，因为他去买了一副扑克牌，发现里面居然有 2 个大王，2 个小王 (一副牌原本是 54 张 _)… 他随机从中抽出了 5 张牌，想测测自己的手气，看看能不能抽到顺子，如果抽到的话，他决定去买体育彩票，嘿嘿！！“红心 A, 黑桃 3, 小王，大王，方片 5”,“Oh My God!” 不是顺子…LL 不高兴了，他想了想，决定大 \ 小 王可以看成任何数字，并且 A 看作 1,J 为 11,Q 为 12,K 为 13。上面的 5 张牌就可以变成 “1,2,3,4,5”(大小王分别看作 2 和 4),“So Lucky!”。LL 决定去买体育彩票啦。 现在，要求你使用这幅牌模拟上面的过程，然后告诉我们 LL 的运气如何， 如果牌能组成顺子就输出 true，否则就输出 false。为了方便起见，你可以认为大小王是 0。

【代码】

    /**
     * 判断顺子，大小王为0
     *
     * 计算0的个数
     * 计算非0的差
     * */
    public boolean isContinuous(int [] numbers) {

        if (numbers.length == 0 || numbers == null) return false;

        Arrays.sort(numbers);

        int n,i,count,minus;

        n = numbers.length;
        count = 0;
        minus = 0;
        for (i=0; i<n-1; i++) {
            if (numbers[i] == 0) {
                count++;
            } else {

                minus += numbers[i+1] - numbers[i];
            }
        }
        // 除了最后一个其他都是0
        if (count == n-1) return true;
        // 存在相同的值
        if (minus != (numbers[n-1] - numbers[count])) return false;
        if (minus == 0) return false;

        return (minus - (n-count-1)) > count ? false : true;
    }

【思考】

可以考虑使用treeset这个结构，本身带有排序功能，并且不会存储相同元素，可以方便判断。

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以上がJava 面接でよくある配列に関する質問のまとめ (4)の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。