编程面试题集：二叉树、栈、链表等经典问题解析

"程序员面试题精选，涵盖数据结构、算法、编程等多个方面，旨在测试和提升面试者的编程能力。" 这份文档包含了一系列精选的面试题目，主要涉及计算机科学的基础知识，尤其是程序设计和算法分析。以下是部分题目及其相关知识点的详细说明： 1. **把二元查找树转变成排序的双向链表**：这道题考察的是数据结构的转换。二元查找树（BST）是一种自平衡的二叉搜索树，而双向链表则是一种线性数据结构。转换的关键在于保持原有的顺序，可以采用中序遍历的方式进行递归操作。 2. **设计包含min函数的栈**：此题要求在栈结构中快速找到最小元素，可以通过维护一个辅助栈来保存每个入栈元素的最小值，这样每次访问min函数时，辅助栈的顶部元素就是当前栈中的最小值。 3. **求子数组的最大和**：这是一个经典的动态规划问题，可以使用Kadane's algorithm解决，通过遍历数组，找到当前子数组的最大和以及全局最大和。 4. **在二元树中找出和为某一值的所有路径**：这道题涉及到树的深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS），并使用路径跟踪来记录和等于目标值的路径。 5. **查找最小的k个元素**：这个问题可以使用快速选择算法或堆排序来解决，寻找前k小的元素。 6. **判断整数序列是不是二元查找树的后序遍历结果**：检查给定序列是否符合二元查找树的后序遍历规律，后序遍历的顺序为左子树-右子树-根节点。 7. **翻转句子中单词的顺序**：这是一道字符串处理问题，可以通过逆序处理单词，然后逆序处理整个句子来实现。 8. **求1+2++n**：这是等差数列求和问题，可以用高斯求和公式求解，即n*(n+1)/2。 9. **查找链表中倒数第k个结点**：可以使用快慢指针法，快指针先走k步，然后两个指针一起走，当快指针走到链表尾部时，慢指针就指向了倒数第k个结点。 10. **在排序数组中查找和为给定值的两个数字**：双指针法可以解决这个问题，从两端向中间扫描，当两指针元素之和等于目标值时返回。 11. **求二元查找树的镜像**：这道题是二元查找树的翻转操作，可以递归地对每个节点进行左右子树交换。 12. **从上往下遍历二元树**：这是二元树的层次遍历，通常使用队列来实现。 13. **第一个只出现一次的字符**：可以使用哈希表来记录字符出现的次数，一次遍历即可找出第一个只出现一次的字符。 14. **圆圈中最后剩下的数字**：这个问题与约瑟夫环问题类似，可以通过模运算和数组模拟解决。 15. **含有指针成员的类的拷贝**：这涉及到C++中的深拷贝和浅拷贝概念，需要重载拷贝构造函数和赋值运算符以确保正确复制指针对象。 16. **O(logn)求Fibonacci数列**：使用动态规划或矩阵快速幂可以达到O(logn)的时间复杂度。 17. **把字符串转换成整数**：涉及到字符串解析和溢出处理，需要小心处理负数、超大数以及非法字符。 18. **用两个栈实现队列**：通过两个栈，一个用于入队，一个用于出队，可以模拟队列的操作。 19. **反转链表**：链表的基本操作，通过迭代或递归实现。 20. **最长公共子串**：动态规划问题，可以构建二维状态转移数组来求解。 21. **左旋转字符串**：字符串操作，可以使用双指针法或额外的空间来实现字符串的旋转。 22. **整数的二进制表示中1的个数**：可以使用位操作，例如位移和按位与来计算。 23. **跳台阶问题**：斐波那契数列的变种，可以用动态规划求解。 24. **栈的push、pop序列**：考察栈的操作顺序，可以使用栈来模拟过程并验证序列的合法性。 25. **在从1到n的正数中1出现的次数**：对于每个数字，计算其十进制表示中1的个数，然后累加。 26. **和为n连续正数序列**：判断给定数n是否为平方数，如果是则存在这样的序列。 27. **二元树的深度**：计算树的高度，可以使用递归或层次遍历。 28. **字符串的排列**：这可能涉及到全排列问题，需要使用回溯算法。 29. **调整数组顺序使奇数位于偶数前面**：双指针法，从两端向中间扫描，交换奇偶元素的位置。 30. **异常安全的赋值运算符重载函数**：在C++中，实现异常安全的赋值操作符需要考虑三种情况：正常赋值、自我赋值和异常发生时的资源管理。 这些题目覆盖了编程基础、数据结构、算法、逻辑思维等多个方面，是提升程序员技能的良好练习材料。通过解决这些问题，面试者可以加深对计算机科学原理的理解，提高编程能力和解决问题的能力。