剑指offer详解（数组）——python

1.二维数组中的查找

在一个二维数组中（每个一维数组的长度相同），每一行都按照从左到右递增的顺序排序，每一列都按照从上到下递增的顺序排序。请完成一个函数，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。

思路

类似于二分查找，根据题目，如果拿数组中任意一个元素与目标数值进行比较，如果该元素小于目标数值，那么目标数值一定是在该元素的下方或右方，如果大于目标数值，那么目标数值一定在该元素的上方或者左方。 对于二分查找来说，每次比较只能移动一个指针，在二维数组的查找中，两个指针是一个上下方向移动，一个是左右方向移动。两个指针可以从同一个角出发。 假设我们从左上角出发，也就是row=0 和 col=0，如果元素小于目标数值，我们会将row往下移或着col往右移，这样，被屏蔽的区域可能会是目标元素所在的区域。比如row+=1，那么第一行除左上角以外的元素就被忽略了，如果col+=1，那么第一列出左上角以外的元素就被忽略了。因此这样是不可行的。所以本题从右上角出发寻找解题思路。

代码

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    # array 二维列表
    def Find(self, target, array):
        if array == []:
            return False
        m=len(array)-1
        n=len(array[0])-1
        i,j=0,n #本题的要点是想通这个起点，放在第一行最后一个数字
        while i<=n and j>=0:
            if array[i][j]>target:
                j-=1
            elif array[i][j]<target:
                i+=1
            else:
                return True
        return False

6.旋转数组中的最小数字

一个递增排序的数组做了一次旋转，给你旋转后的数组，找到最小元素。输入{3,4,5,1,2}输出1。
思路
两个方法：1.遍历数组元素，如果前一个元素大于后一个元素，则找到了最小的元素。如果前一个一直小于后一个元素，说明没有旋转，返回第一个元素。

2.二分查找，如果中间元素位于递增元素，那么中间元素>最右边元素，最小元素在后半部分。否则，最小元素在前半部分。

class Solution:
    def minNumberInRotateArray(self, rotateArray):
        if not rotateArray:
            return 0
        minval=rotateArray[0]
        for i in range(len(rotateArray)): # 不能直接 for i in len() 因为int类型需要加range
            if minval>rotateArray[i]:
                minval=rotateArray[i]
        return minval

6.斐波那契数列

现在要求输入一个整数n，请你输出斐波那契数列的第n项（从0开始，第0项为0，第1项是1）。

class Solution:
    def Fibonacci(self, n):
        if n<=0:
            return 0
        a=b=1
        for i in range(2,n): # 因为前两个数已经有了，就是1，所以从第三个数开始需要a+b
            a,b=b,a+b # 这里不能写成 a=b   b=a+b，如果写成这样，b就不是前两位相加的值，而是已经被b赋过值的a和b相加的值
        return b

13.调整数组顺序使奇数位于偶数前面

输入一个整数数组，实现一个函数来调整该数组中数字的顺序，使得所有的奇数位于数组的前半部分，所有的偶数位于数组的后半部分，并保证奇数和奇数，偶数和偶数之间的相对位置不变。

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def reOrderArray(self, array):
        # write code here
        if not array: return []
        adv=[]
        end=[]
        for i in range(len(array)): # 也可以直接写成 for i in array:  则每个数字是 i
            if array[i]%2==0:
                end.append(array[i])
            if array[i]%2==1:
                adv.append(array[i])
        return adv+end # 数组拼接，直接+

19.顺时针打印矩阵

输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字，例如，如果输入如下4 X 4矩阵： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 则依次打印出数字1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10.

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    # matrix类型为二维列表，需要返回列表
    def printMatrix(self, matrix):
        # write code here
        if not matrix: return []
        result=[]
        while(matrix):
            result+=matrix.pop(0) # 把第一行取出来
            if not matrix or not matrix[0]:
                break
            matrix=self.turn(matrix) # 把拿掉第一行以后剩余还有数据的矩阵逆时针转90度
        return result
    def turn(self,matrix):
        mid=[]
        for i in range(len(matrix[0])):
            midd=[]
            for j in range(len(matrix)): # 外列内行，用来竖着改造这个矩阵
                midd.append(matrix[j][i])
            mid.append(midd)
        mid.reverse() # 把列表里面的值从当前顺序改变为倒序
        return mid

28.数组中出现次数超过一半的数字

数组中有一个数字出现的次数超过数组长度的一半，请找出这个数字。例如输入一个长度为9的数组{1,2,3,2,2,2,5,4,2}。由于数字2在数组中出现了5次，超过数组长度的一半，因此输出2。如果不存在则输出0。

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def MoreThanHalfNum_Solution(self, numbers):
        # write code here
        a={}
        n=len(numbers)
        for i in numbers:
            a[i]=1 if i not in a else a[i]+1 # 这句是最关键的，字典的初始化，可以用not in
            if a[i]>n/2:
                return i 
        return 0

32.数组中出现次数超过一半的数字

输入一个正整数数组，把数组里所有数字拼接起来排成一个数，打印能拼接出的所有数字中最小的一个。例如输入数组{3，32，321}，则打印出这三个数字能排成的最小数字为321323。

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def theMax(self, str1, str2):
        '''定义字符串比较函数'''
        return str1 if str1+str2 > str2+str1 else str2

    def PrintMinNumber(self, numbers):
        """使用冒泡进行排序(把最大的放最后)"""
        string = [str(num) for num in numbers]#把数字转成字符串
        res = []
        flag = True
        count = len(string) - 1
        while flag and  count > 0:
            flag = False
            for i in range(len(string)-1):
                if self.theMax(string[i], string[i+1]) == string[i]:
                    temp = string[i]
                    del string[i]
                    string.insert(i+1, temp)
                    #string[i], string[i+1]=string[i+1], string[i] 为啥一一定要上面那样交换？ 这样为啥不行？
                    flag = True
            count -= 1
        string = ''.join(string)
        return string

35. 搜索插入位置leetcode

class Solution:
    def searchInsert(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        for i,j in enumerate(nums):
            if target - j <= 0:
                return i
        return len(nums)

53. 最大子序和leetcode

class Solution:
    def maxSubArray(self, nums: List[int]) -> int:
        n=len(nums)
        temp=nums[0]
        max_=temp
        for i in range (1,n):
            if temp+nums[i]>nums[i]: # 最重要的思想就在于当前和加上这个数后是比这个数还小还是大，如果小的话，就需要从这个数开始从新加起
                max_=max(max_ ,temp+nums[i])
                temp =temp+nums[i]
            else:
                max_=max(max_,temp,nums[i])
                temp=nums[i]
        return max_

和上题十分类似的：最大区别在于返回值和无基础格式

import sys
if __name__=="__main__":
        nums = list(map(int, input().strip().split(',')))
        n=len(nums)
        temp=nums[0]
        max_=temp
        for i in range (1,n):
            if temp+nums[i]>nums[i]: # 最重要的思想就在于当前和加上这个数后是比这个数还小还是大，如果小的话，就需要从这个数开始从新加起
                max_=max(max_ ,temp+nums[i])
                temp =temp+nums[i]
            else:
                max_=max(max_,temp,nums[i])
                temp=nums[i]
        print(max_ if max_>0 else 0)

56. 合并区间

class Solution:
    def merge(self, intervals):
        if not intervals:
            return []
        intervals.sort()
        left=intervals[0][0]
        right=intervals[0][1]
        n=len(intervals)
        res=[]
        for i in range(1,n):
            if (intervals[i][0]) <= right :
                if (intervals[i][1]) >= right:
                    right = intervals[i][1]
            else:
                res.append([left,right])
                left=intervals[i][0]
                right=intervals[i][1]
        res.append([left,right])
        return res

498. 对角线遍历

class Solution:
    def findDiagonalOrder(self, matrix: List[List[int]]) -> List[int]:
        if len(matrix)==0 : return []
        m,n=len(matrix),len(matrix[0])
        re=[]
        for i in range(m+n-1):
            row_begin=0 if i+1 <= n else i-n+1
            row_end=i  if i+1 <= m else m-1
            if i%2==1:
                for j in range(row_begin,row_end+1):
                    re.append(matrix[j][i-j])
            else:
                for j in range(row_end,row_begin-1 ,-1):
                    re.append(matrix[j][i - j])
        return re

724. 寻找数组的中心索引leetcode

class Solution:
    def pivotIndex(self, nums: List[int]) -> int:
        total=sum(nums)
        part_sum=0
        for i,j in enumerate(nums):
            if part_sum == (total - j) / 2:
                return i
            part_sum += j
        return -1

面试题 01.07. 旋转矩阵

class Solution:
    def rotate(self, matrix: List[List[int]]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify matrix in-place instead.
        """
        length=len(matrix)
        matrix[:] = matrix[::-1]
        for i in range(length):
            for j in range(i):
                matrix[j][i], matrix[i][j] = matrix[i][j], matrix[j][i]

面试题 01.08. 零矩阵

class Solution:
    def setZeroes(self, matrix: List[List[int]]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify matrix in-place instead.
        """
        length = len(matrix)
        length1 = len(matrix[0])
        row=[]
        col=[]
        if length != 0:
            for i in range(length):
                for j in range(length1):
                    if matrix[i][j] == 0:
                        row.append(i)
                        col.append(j)
        for i in row:
            for j in range(length1):
                matrix[i][j]=0
        for j in col:
            for i in range(length):
                matrix[i][j]=0