【剑指offer系列】剑指offer 03-06

这次我们来讲解剑指offer的全部题目，今天是第一天，我们来讲解第三题到第六题。（我也不清楚为什么力扣上查不到第一题和第二题）

一、剑指offer 03

题目链接：力扣

题目描述：找出数组中重复的数字。在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0～n-1 的范围内。数组中某些数字是重复的，但不知道有几个数字重复了，也不知道每个数字重复了几次。请找出数组中任意一个重复的数字。

示例 1：

输入：
[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]
输出：2 或 3 

限制：2 <= n <= 100000

解题思路：数组遍历，把每个数字放到正确的位置，即让 nums[i] = i 。从前往后遍历数组中的所有数，假设当前遍历到的数是 nums[i]=xnums[i]=x ，那么：

• 如果x != i && nums[x] == x，则说明 xx 出现了多次，直接返回 xx 即可；
• 如果nums[x] != x，那我们就把 x 交换到正确的位置上，即 swap(nums[x], nums[i])，交换完之后如果nums[i] != i，则重复进行该操作。由于每次交换都会将一个数放在正确的位置上，所以swap操作最多会进行 n 次，不会发生死循环。

循环结束后，如果没有找到任何重复的数，则返回-1。

时间复杂度：O(n)

解题代码：

class Solution {
public:
    int findRepeatNumber(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        for(int i=0;i
            while(nums[nums[i]] != nums[i]) swap(nums[nums[i]],nums[i]);
            if(nums[i] != i) return nums[i];
        }
        return -1;
    }
};

二、剑指offer 04

题目链接：力扣

题目描述：在一个 n * m 的二维数组中，每一行都按照从左到右递增的顺序排序，每一列都按照从上到下递增的顺序排序。请完成一个高效的函数，输入这样的一个二维数组和一个整数，判断数组中是否含有该整数。

示例:

现有矩阵 matrix 如下：
 
[
  [1,   4,  7, 11, 15],
  [2,   5,  8, 12, 19],
  [3,   6,  9, 16, 22],
  [10, 13, 14, 17, 24],
  [18, 21, 23, 26, 30]
]
给定 target = 5，返回 true。
 
给定 target = 20，返回 false。
 

解题思路：核心在于发现每个子矩阵右上角的数的性质，把数组逆时针旋转45°，可以发现这个数组其实就是一个二叉查找树，根据二叉查找树中根节点的值大于左子节点的值，小于右子节点的值，就可以按二分查找的思路解题了。

时间复杂度：数组为n列m行，所以最多可以走m+n步，时间复杂度为O（n+m）

解题代码：

class Solution {
public:
    bool findNumberIn2DArray(vectorint>>& matrix, int target) {
        int i = matrix.size()-1,j=0;
        while(i>=0&&j0].size()){
            if(matrix[i][j] > target) i--;
            else if(matrix[i][j] < target) j++;
            else return true;
        }
        return false;
    }
};

三、剑指offer 05

题目链接：力扣

题目描述：请实现一个函数，把字符串 s 中的每个空格替换成"%20"。

示例：

输入：s = "We are happy."
输出："We%20are%20happy."

限制：0 <= s 的长度 <= 10000

解题思路：线性扫描，遇到空格就直接插入%20，否则就继续扫描。

时间复杂度：O(n)

解题代码：

class Solution {
public:
    string replaceSpace(string s) {
        string res;
        for(auto c:s){
            if(c == ' '){
                res.push_back('%');
                res.push_back('2');
                res.push_back('0');
            }
            else res.push_back(c);
        }
        return res;
    }
};

四、剑指offer 06

题目链接：力扣

题目描述：输入一个链表的头节点，从尾到头反过来返回每个节点的值（用数组返回）。

示例 ：

输入：head = [1,3,2]
输出：[2,3,1]

限制：0 <= 链表长度 <= 10000

解题思路：从前到后扫描，并保存节点的值，最后反转链表。

时间复杂度：O(n)

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> reversePrint(ListNode* head) {
        vector<int> res;
        if(head == nullptr) return res;
        while(head){
            res.push_back(head->val);
            head = head->next;
        }
        reverse(res.begin(),res.end());
        return res;
    }
};