算法面試題(四)


1. 問題:有一對兔子,從出生第3個月起每個月都生一對兔子,小兔子長到第三個月後每個月也生一對兔子,假如兔子都不死,問每個月兔子的總數是多少?這個一個菲波拉契數列問題。



package test;
/**
 * @author cz
 * @date 2018年7月29日
 */
public class Test10 {

    //月    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12
    //對    1   1   2   3   5   8   13  21  34  55   89   144
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("第1個月:"+1+"對");
        System.out.println("第2個月:"+1+"對");

        //記錄月
        int M=24;

        //
        int f1=1,f2=1;
        int f;

        for(int i=3;i<=M;i++){
            f=f2;
            f2=f1+f2;
            f1=f;
            System.out.println("第"+i+"個月:"+f2+"對");
        }

    }

}

2.已知有一個數列,f(0)=1,f(1)=4,f(n+2)=2*f(n+1)+f(n);求f(10).(提示:遞歸只能往已知方向走)


package test;
/**
 * @author cz
 * @date 2018年7月29日
 */
public class Test11 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(func(10));
    }

    public static int func(int n){
        if(n==0)
            return 1;
        else if(n==1)
            return 4;
        else{
            return 2*func(n-1) + func(n-2);
            //return func(n+2)-2*func(n+1);
        }
    }

}

3.求1-10之間整數的階乘



package test;
import java.util.HashMap;   
public class Test12 {   
    public static void main(String[] args) {
        for(long i=1;i<=10;i++){
            System.out.println(i+"!="+fact(i));
        }
    }   
    //階乘方法  
    public static long fact(long n){
        if(n==0 || n==1)
            return 1;
        else if(n<0)
            return 1;
        else
        {
            return n*fact(n-1);
        }
    }   
}

4.輸入一個只包含加減乖除和括號的合法表達式,求表達式的值。其中除表示整除。


輸入格式
  輸入一行,包含一個表達式。
輸出格式
  輸出這個表達式的值。

樣例輸入
    1-2+3*(4-5)
樣例輸出
    -4

數據規模和約定
 表達式長度不超過100,表達式運算合法且運算過程都在int內進行。

解題思路:



1,初始化兩個棧:運算符棧S1和儲存中間結果的棧S2;
2,從左至右掃描中綴表達式;
3,遇到操作數時,將其壓入S2,這裏由於運算數可能大於10,所以如果數字後面一個符號是運算符,則將‘#’入S2棧充當分割線;
4, 遇到運算符時有三種情況:
(4-1) 三種情況下直接入S1棧①S1爲空②運算符爲‘(’③運算符優先級比S1棧頂運算符的高;
(4-2)如果右括號“)”,則依次彈出S1棧頂的運算符,並壓入S2,直到遇到左括號爲止,此時將這一對括號丟棄;
(4-3) 若運算符優先級小於或等於S1棧頂運算符的優先級,則依次彈出S1棧頂元素,直到運算符的優先級大於S1棧頂運算符優先級;
5, 重複步驟(2)至(5),直到表達式的最右邊;
6,將S1中剩餘的運算符依次彈出並壓入S2;
7,依次彈出S2中的元素並輸出,結果的逆序即爲中綴表達式對應的後綴表達式

解題


import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;
public class Main{
public static void main(String[] args) {

        // TODO Auto-generated method stub
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        Stack<Integer> nums = new Stack<Integer>(); // 保存數字
        Stack<Character> opes = new Stack<Character>(); // 保存操作符

        String string = scanner.nextLine();
        int n = 0; // 保存每一個數字
        char[] cs = string.toCharArray();

        for (int i = 0; i < cs.length; i++) {
            char temp = cs[i];
            if (Character.isDigit(cs[i])) {
                n = 10 * n + Integer.parseInt(String.valueOf(cs[i])); // 大於10的數字保存
            } else {
                if (n != 0) {
                    nums.push(n);
                    n = 0;
                }
                if (temp == '(') {
                    opes.push(temp);
                } else if (temp == ')') {
                    while (opes.peek() != '(') { // 括號裏面運算完
                        int t = cal(nums.pop(), nums.pop(), opes.pop());
                        nums.push(t);
                    }
                    opes.pop();
                } else if (isType(temp) > 0) {
                    if (opes.isEmpty()) { // 棧爲空直接入棧
                        opes.push(temp);
                    } else {
                        // 若棧頂元素優先級大於或等於要入棧的元素,將棧頂元素彈出並計算,然後入棧
                        if (isType(opes.peek()) >= isType(temp)) {
                            int t = cal(nums.pop(), nums.pop(), opes.pop());
                            nums.push(t);
                        }
                        opes.push(temp);
                    }
                }
            }
        }

        // 最後一個字符若是數字,未入棧
        if (n != 0) {
            nums.push(n);
        }
        while (!opes.isEmpty()) {
            int t = cal(nums.pop(), nums.pop(), opes.pop());
            nums.push(t);
        }
        System.out.println(nums.pop());
    }

    // 返回的是運算符的優先級,數字和()不需要考慮
    public static int isType(char c) {
        if (c == '+' || c == '-') {
            return 1;
        } else if (c == '*' || c == '/') {
            return 2;
        } else {
            return 0;
        }
    }

    // 運算次序是反的,跟入棧出棧次序有關
    public static int cal(int m, int n, char c) {
        int sum = -987654321;
        if (c == '+') {
            sum = n + m;
        } else if (c == '-') {
            sum = n - m;
        } else if (c == '*') {
            sum = n * m;
        } else if (c == '/') {
            sum = n / m;
        }
        return sum;
    }
}

5.用兩個棧實現一個隊列,完成隊列的push和pop,隊列中的元素爲int類型。


import java.util.Stack; //使用棧記得引用java.util,Stack包
public class Solution {
   Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();
   Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();

//入棧函數
   public void push(int num) {
       stack1.push(num);    //要往棧中壓入什麼就直接用棧的push方法就好了      
    }

//出棧函數
   public int pop() {
   Integer re=null; 
       if(!stack2.empty()){  // 如果棧2不是空的,那麼把最上面那個取出來
           re=stack2.pop(); 
       }else{ 
               //如果棧2是空的,就把棧1裏的數一個個取出來,放到棧2裏
           while(!stack1.empty()){   
                re=stack1.pop(); 
                stack2.push(re); 
                             } 
                  //棧2裏有數之後,再次把裏面的數取出來
                  if(!stack2.empty()){ 
                         re=stack2.pop(); 
                   } 
       } 
       return re; 
    }
}

原文發佈時間爲:2018-09-18
本文作者:IT技術之道
本文來自雲棲社區合作伙伴“IT技術之道”,瞭解相關信息可以關注“IT技術之道”。


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