互联网大厂offer收割之数组及相关面试题解决方法

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数组是所有数据结构中最简单的数据结构了,很多复杂的数据结构依赖数组实现,比如哈希表等。数组是一个连续的内存空间,因此我们可以一次定位其中的元素,也就是其查找是O(1)时间复杂度。

因此,数组相关的面试题也是最多的。很多面试官喜欢问数组相关的面试题,如果大家上力扣就会发现数组面试题是最多的。这主要是因为,数组的面试题可易,可难,因此面试起来非常自如。

数组的面试题归结起来其实就是对数组的各种遍历和操作。遍历就是查找了,核心是二分查找;操作就是对数组元素的移动和删除等操作。下面我们通过几个经典的面试题介绍一下数组面试题的解法。

两数之和(基本遍历类)

给定一个整数数组array和一个目标值 target,在该数组中找出和为目标值的那两个整数并返回他们的下标。为了简化问题,我们可以假设数组中只有一对答案。为了明确问题,我们举一个具体的例子。假设数组为[1, 3, 5, 7], target = 8

在上述数组中3+5=8,因此返回 [1, 2],也就是数组的下标。

该面试题是一个典型的数组遍历类的问题,最简单暴力的解法是对数组中的每一个元素进行遍历配对,找到合适的结果。但是这种情况的时间复杂度太高,通常不能通过面试。为了让大家清楚,我们还是介绍一下该算法。
图2 遍历目标

如图2所示,我们逐次遍历数组中的元素,并将其与后面的元素进行对比,判断是否有符合要求的元素对。实现算法如下所示,该算法耗时很长,大家可以在力扣测试一下。
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另外一种解法是借助哈希表,因为哈希表几乎可以在O(1)的时间复杂度找到元素,因此我们可以通过空间来换时间。具体方法是在遍历数组的时候,首先判断哈希表中是否有可以与当前元素配对的元素,如果没有则将该元素加入哈希表中(为后面查找做准备),如果有则说明找到了元素对。具体代码实现如下所示。
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移除元素

假设有一个数组array,数组中的值是不确定的,然后给定目标值target。移除数组中所有值为target的元素。最后返回移除满足要求的元素后的新数组的长度。附加要求:不使用辅助空间,仅使用O(1)空间的情况下对原始数组进行修改完成该题目。

例如下面一个数组,假设目标数为5,那么直观的思路是找到该元素之后将后面的所有元素向前移动,并覆盖掉找到的元素即可。
图3 移除元素
但是上述算法最大的问题是时间复杂度太高,如果数组很长的话将非常耗时。其实我们可以变换一下。比如当我们发现目标元素的时候并不马上用后面元素覆盖,而是标记下来;在遍历后面元素的时候如果后面元素不等于目标元素则将其覆盖掉标记的元素,然后将标记后移,以此类推。这就是所谓的双指针法,这是一个通用方法,很多地方可以用到。具体如图所示。

图4 双指针示意

有了上述思路,代码实现就非常简单了。下面是具体的代码实现。

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整数加一(本地操作)

给定一个由整数组成的非空数组所表示的非负整数,在该数的基础上加一。最高位数字存放在数组的首位, 数组中每个元素只存储单个数字。假设除了整数 0 之外,这个整数不会以零开头。下面给出2个具体的例子,如图所示。

图5 实例说明

在图5中有2个例子,上面的例子是整数135759加1,由于末位是9,因此会进位。下面这个例子是没有进位的示例。

下面是一个C语言的代码实现,算法比较简单,这里就不过多介绍了。

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数组面试题集锦

1.盛最多水的容器

2.三数之和

3.四数之和

4.搜索旋转排序数组

5.搜索插入位置

6.最大子序和

7.合并区间

8.合并两个有序数组

9.杨辉三角

10.买卖股票的最佳时机

11.求众数

12.旋转数组

关于数组的面试题还很多,本文主要是介绍了一些数组基本操作的内容。其实还有很多比较复杂的面试题,比如动态规划和回溯等。相关内容可以参考本专栏的其它专题文章。