前言

如果想进大厂工作，除了基础知识，项目经验，还有一些非常重要的能力需要锻炼，其中最重要的就是算法。算法题千千万，但是类型也就几十种，接下来的系列文章，我将面试中常见的算法题类型进行归纳。

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数组面试题01. 一次编辑

字符串有三种编辑操作:插入一个字符、删除一个字符或者替换一个字符。 给定两个字符串，编写一个函数判定它们是否只需要一次(或者零次)编辑。

示例 1:
输入:
first = "pale"
second = "ple"
输出: True

示例 2:
输入:
first = "pales"
second = "pal"
输出: False

分析：
根据题意，两字符串 first , second 能够通过一次（或者零次）编辑互相转换的「充要条件」为：
两字符串 first , second 的长度之差 \leq 1≤1 ；
当 first , second 长度相等时，两字符串各对应位置只有一个字符不同；
当 first , second 长度之差为 11 时，「较短字符串」仅需在某位置添加一个字符，即可转化为「较长字符串」； 

如下图所示，为示例字符串 first = "paes" , second = "pales" 的算法执行过程。            

代码：

class Solution {
    public boolean oneEditAway(String first, String second) {
        int lf = first.length(), ls = second.length();
        // 为方便后续处理，先保证输入 first 长度 < second 长度
        if (lf > ls)
            return oneEditAway(second, first);
            
        // 「CASE1」若两字符串长度之差 > 1 ，则无法通过一次编辑互相转换
        if (ls - lf > 1)
            return false;
            
        // 「CASE2」当两字符串长度相等
        if (lf == ls) {
            int count = 0;
            // 遍历两字符串，统计“对应索引处字符不同”数量
            for (int i = 0; i < lf; i++) {
                if (first.charAt(i) != second.charAt(i))
                    count += 1;
            }
            // 若“对应索引处字符不同”数量 <= 1 ，则能够通过一次编辑互相转换
            return count <= 1;
        }
        
        // 「CASE3」当两字符串长度之差为 1
        int i = 0, ofs = 0;
        // 遍历两字符串，统计“对应索引处字符不同”数量
        while (i < lf) {
            // 当遍历到不同字符时，执行偏移量 ofs += 1
            if (first.charAt(i) != second.charAt(i + ofs)) {
                // 若偏移量 > 1 ,说明无法通过一次编辑互相转换
                if (++ofs > 1) // 注意 ++ofs > 1 是先执行 ofs 自增，再执行逻辑判断； ofs++ 的顺序反之
                    return false;
            } else {
                i += 1;
            }
        }
        // 遍历完成，代表能够通过一次编辑互相转换
        return true;
    }
}

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数组面试题02. 字符串压缩

字符串压缩。利用字符重复出现的次数，编写一种方法，实现基本的字符串压缩功能。比如，字符串aabcccccaaa会变为a2b1c5a3。若“压缩”后的字符串没有变短，则返回原先的字符串。 你可以假设字符串中只包含大小写英文字母（a至z）。

示例1:
输入："aabcccccaaa"
输出："a2b1c5a3"

示例2:
输入："abbccd"
输出："abbccd"
解释："abbccd"压缩后为"a1b2c2d1"，比原字符串长度更长。

提示：
字符串长度在[0, 50000]范围内。

代码：

class Solution {
    public String compressString(String S) {
        if (S.length() == 0) { // 空串处理
            return S;
        }
        StringBuffer ans = new StringBuffer();
        int cnt = 1;
        char ch = S.charAt(0);
        for (int i = 1; i < S.length(); ++i) {
            if (ch == S.charAt(i)) {
                cnt++;
            } else {
                ans.append(ch);
                ans.append(cnt);
                ch = S.charAt(i);
                cnt = 1;
            }
        }
        ans.append(ch);// 最后一个元素加到StringBuffer中
        ans.append(cnt);
        return ans.length() >= S.length() ? S : ans.toString();
    }
}

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数组面试题03. 旋转矩阵

给你一幅由 N × N 矩阵表示的图像，其中每个像素的大小为 4 字节。请你设计一种算法，将图像旋转 90 度。不占用额外内存空间能否做到？

示例 1:

示例 2:

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分析：
 先将原数组复制到辅助数组中，然后根据映射公式给原数组赋值

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代码：

class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
        // 将原数组复制到辅助数组中
        int n = matrix.length;
        int[][] tmp = new int[n][n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                tmp[i][j] = matrix[i][j];
            }
        }

        // 根据元素旋转公式，遍历修改原矩阵 matrix 的各元素
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                matrix[j][n - 1 - i] = tmp[i][j];
            }
        }
    }
}

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数组面试题04. 零矩阵

编写一种算法，若M × N矩阵中某个元素为0，则将其所在的行与列清零。

示例 1：

示例 2：

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代码：

第一种解法：

class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        ArrayList<Integer> row = new ArrayList<Integer>();// 行
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();// 列

        for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
            for(int j = 0; j < matrix[0].length; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    row.add(i);
                    list.add(j);
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < row.size(); i++) {
            for(int j = 0; j < matrix[0].length; j++) {
                matrix[row.get(i)][j] = 0;
            }
        }

        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            for(int j = 0; j < matrix.length; j++) {
                matrix[j][list.get(i)] = 0;
            }
        }
    }
}

第二种解法：
我们可以用两个标记数组分别记录每一行和每一列是否有零出现。
具体地，我们首先遍历该数组一次，如果某个元素为0，那么就将该元素所在的行和列所对应标记数组的位置置为true。
最后我们再次遍历该数组，用标记数组更新原数组即可。

代码：

class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        int m = matrix.length, n = matrix[0].length;
        boolean[] row = new boolean[m];
        boolean[] col = new boolean[n];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    row[i] = col[j] = true;
                }
            }
        }
        
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (row[i] || col[j]) {
                    matrix[i][j] = 0;
                }
            }
        }
    }
}