0.数据结构与算法

吃我两拳
4 阅读14分钟

一、 数据结构类面试题

1. 数组 & 字符串

这类问题通常考察对基础数据结构的熟练度和边界处理能力。

  • ​经典题目​：

    • ​两数之和​：给定一个数组和一个目标值，找出和为目标值的两个数。考点：哈希表的运用。
      • 思路：主要有三种方案，分别是暴力解决，hash表，双指针法（有序数组）
      • 暴力解决：使用两层循环，计算是否有符合num[i] + num[j] = target的值
      • hash表：使用字典的方式对已经遍历过的数据进行num[i] : i的方式进行存储，如果数据可以重复使用，那么就先放入，再判断是否存在 target - num[i] 的值，如果数据不可以重复使用，那么就先判断，再放入
      • 双指针，记录left，right两个指针，计算num[lift] + num[right]与target的关系,如果相等,即可返回,如果值偏小,则将left指针右移,如果值偏大,则将right指针左移,直到两指针相遇
      • 代码示例：java-interview/0-data-structures-and-algorithms/src/main/java/org/interview/TwoNumbersSum.java at main · github2me2/java-interview
    • ​移动零​：将数组中的所有 0 移动到末尾，同时保持非零元素的相对顺序。考点：双指针（快慢指针）。
      • 思路：使用快慢指针的方式，分别记录第一个非零的位置和当前遍历的位置； 慢指针记录当前第一个非零的位置的下一个元素，第二个快指针对数组进行遍历，如果当前指针的值是零，向下继续遍历，如果当前指针是非零，则将当前位置与慢指针进行交换；因为如果没有碰上零元素，两个指针会同步向后走，当出现零元素，慢指针不动，快指针继续走，所以慢指针相当于记录到的是第一个零元素的位置，当出现交换的时候，实际是非零与第一个零元素的交换，而如果后面又出现了非零，慢指针则逐渐向后走，直到快指针遍历结束，慢指针始终指向最后一个非零元素的下一个元素
      • 代码示例：java-interview/0-data-structures-and-algorithms/src/main/java/org/interview/MoveZero.java at main · github2me2/java-interview
    • ​盛最多水的容器​：给定一个高度数组，找出两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。考点：双指针（对撞指针）。
    • ​最长无重复字符子串​：给定一个字符串，请你找出其中不含有重复字符的最长子串的长度。考点：滑动窗口 + 哈希表。
    • ​有效的括号​：给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']'的字符串，判断是否有效。考点：栈的应用。
      • 思路：使用栈的先进后出的特点对数据进行匹配，当遇到左括号时，将其压入栈，当遇到右括号时，从栈中弹出元素，如果匹配，则进行下一个，不匹配则返回false，当遍历结束后，如果栈中还有元素，则返回false，如果栈为空，则返回true
      • 拓展问题：只有一种括号，可以简化使用计数器来完成；包含其他字符，需要维护合法括号map，只对合法值进行处理；最长有效括号子串，统计长度，统计数量，获取实际字串等，可以使用栈，动态规划，双指针解决；
      • 代码示例：java-interview/0-data-structures-and-algorithms/src/main/java/org/interview/ValidParentheses.java at main · github2me2/java-interview
    • 二分法查找:给定一个有序数组,要求查找出指定的值

2. 链表

链表问题常考察指针操作、边界情况处理以及是否引入哑节点。

3. 栈 & 队列

考察这两种线性结构的特性和应用场景。

4. 哈希表

考察利用空间换时间的思想。

  • ​经典题目​：

    • ​两数之和​：（哈希表的经典应用）。
    • ​最长无重复字符子串​：（需要哈希表记录字符位置）。
    • ​字母异位词分组​：给定一个字符串数组，将字母异位词组合在一起。考点：哈希表的键设计（可以用排序后的字符串或字符计数数组作为键）。

5. 树

二叉树是面试的重中之重，广泛考察递归和遍历。

  • ​经典题目​：

    • ​二叉树的最大深度​：基础递归题。
    • ​二叉树的层序遍历​：广度优先搜索（BFS）的典型应用。
    • ​二叉树的最近公共祖先​：求有根树中两个节点的最近公共祖先。考点：递归。
    • ​验证二叉搜索树​：判断一个二叉树是否是有效的二叉搜索树（BST）。考点：中序遍历的性质或递归传递上下界。
    • ​二叉树的序列化与反序列化​：将二叉树转换成一个字符串，并且能将这个字符串还原成原始的二叉树。考点：各种遍历方式。

6. 堆

常用来解决 Top K 问题。

  • ​经典题目​：

    • ​数组中的第K个最大元素​：考点：最小堆（维护大小为K的堆）或快速选择算法。
    • ​前K个高频元素​：给定一个非空的整数数组，返回其中出现频率前 k 高的元素。考点：哈希表统计频率 + 最小堆。

二、 算法类面试题

1. 排序 & 搜索

考察对基础算法的理解和应用。

  • ​经典题目​：

    • ​合并两个有序数组​：给定两个有序整数数组 nums1和 nums2，将 nums2合并到 nums1中，使 nums1成为一个有序数组。考点：逆向双指针。
    • ​第一个错误的版本​：假设你有 n 个版本 [1, 2, ..., n]，你想找出导致之后所有版本出错的第一个错误的版本。考点：二分查找的变体。

2. 动态规划

面试难点，核心是找到“状态”和“状态转移方程”。

  • ​经典题目​：

    • ​爬楼梯​：每次你可以爬 1 或 2 个台阶。有多少种不同的方法可以爬到楼顶？最简单的DP入门题。
    • ​买卖股票的最佳时机系列：有多种变体（如只能买卖一次、可以买卖多次、含冷冻期等）。考点：状态机DP。
    • ​最长递增子序列​：给你一个整数数组，找到其中最长严格递增子序列的长度。考点：经典DP或贪心+二分。
    • ​最大子数组和​：给你一个整数数组 nums，请你找出一个具有最大和的连续子数组，返回其最大和。考点：Kadane算法。
    • ​编辑距离​：给你两个单词 word1和 word2，请返回将 word1转换成 word2所使用的最少操作数（插入、删除、替换）。考点：二维DP经典问题。

3. 回溯算法

用于解决排列、组合、分割等问题，本质是暴力穷举的优化（剪枝）。

  • ​经典题目​：

    • ​全排列​：给定一个不含重复数字的数组 nums，返回其所有可能的全排列。考点：回溯模板。
    • ​子集​：给定一组不含重复元素的整数数组 nums，返回该数组所有可能的子集。考点：回溯或迭代。
    • ​括号生成​：数字 n代表生成括号的对数，请你设计一个函数，用于能够生成所有可能的并且 ​有效的​ 括号组合。考点：回溯 + 剪枝条件（左括号数 < n， 右括号数 < 左括号数）。
    • ​N 皇后​：经典难题。

4. 贪心算法

在每一步选择中都采取在当前状态下最好或最优的选择。

  • ​经典题目​：

    • ​买卖股票的最佳时机 II​：你可以尽可能地完成更多的交易（多次买卖一支股票）。考点：贪心（收集所有上坡）。
    • ​跳跃游戏​：给定一个非负整数数组 nums，你最初位于数组的第一个下标。数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。判断你是否能够到达最后一个下标。考点：贪心维护最远可达距离。

5. 图

考察图的表示和遍历（BFS/DFS）。

  • ​经典题目​：

    • ​岛屿数量​：给你一个由 '1'（陆地）和 '0'（水）组成的的二维网格，请你计算网格中岛屿的数量。考点：DFS/BFS 遍历连通分量。
    • ​课程表​：你这个学期必须选修 numCourses门课程，记为 0到 numCourses - 1。在选修某些课程之前需要一些先修课程。判断是否可能完成所有课程的学习？考点：拓扑排序（判断有向图是否有环）。
avatar
文章
阅读
粉丝