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编辑推荐
如何在IT名企的面试中脱颖而出、一举成名?《程序员代码面试指南:IT名企算法与数据结构题目解》就是你应该拥有的“神兵利器”。“刷”完本书,你就是“题王”! 对于每一个程序员来说,提升算法和数据结构等方面的能力至关重要。无数码农和编程爱好者“深陷”题海之中,无论你是为了代码面试、提升能力而不情愿地刷题,还是爱好所致沉迷于此,这都是你值得拥有的案头书。 这里有你在别处找不到的优解分析,有高频出现在IT名气代码面试中的真题,有让人拍案惊叹巧妙的题目解法,也有让你工作中的编程难题迎刃而解的启发……
内容简介
《程序员代码面试指南:IT名企算法与数据结构题目解》是一本程序员面试宝典!
《程序员代码面试指南:IT名企算法与数据结构题目解》采用题目 解答的方式组织内容,并把面试题类型相近或者解法相近的题目尽量放在一起,读者在学习本书时很容易看出面试题解法之间的联系,使知识的学习避免碎片化。《程序员代码面试指南:IT名企算法与数据结构题目解》将所有的面试题从难到易依次分为“将、校、尉、士”四个档次,方便读者有针对性地选择“刷”题。《程序员代码面试指南:IT名企算法与数据结构题目解》所收录的所有面试题都给出了解讲解和代码实现,并且提供了一些普通解法和解法的运行时间对比,让读者真切地感受到解的魅力!
《程序员代码面试指南:IT名企算法与数据结构题目解》中的题目全面且经典,更重要的是,《程序员代码面试指南:IT名企算法与数据结构题目解》收录了大量题目和解分析,这些内容源自笔者多年来“死磕自己”的深入思考。
码农们,你们做好准备在IT名企的面试中脱颖而出、一举成名了吗?《程序员代码面试指南:IT名企算法与数据结构题目解》就是你应该拥有的“神兵利器”。当然,对需要提升算法和数据结构等方面能力的程序员而言,价值也是显而易见的。
作者简介
左程云,毕业于华中科技大学(本科)、芝加哥大学(硕士),先后就职于IBM、百度。自2010年起专注刷题至今。除刷题之外,兴趣广泛。
目 录
第1章 栈和队列
设计一个有getMin功能的栈(士 ★☆☆☆)
由两个栈组成的队列(尉 ★★☆☆)
如何仅用递归函数和栈操作逆序一个栈(尉 ★★☆☆)
猫狗队列(士 ★☆☆☆)
用一个栈实现另一个栈的排序(士 ★☆☆☆)
用栈来求解汉诺塔问题(校 ★★★☆)
生成窗口zui大值数组(尉 ★★☆☆)
构造数组的MaxTree(校 ★★★☆)
求zui大子矩阵的大小(校 ★★★☆)
第2章 链表问题
打印两个有序链表的公共部分(士 ★☆☆☆)
在单链表和双链表中删除倒数第K个节点(士 ★☆☆☆)
删除链表的中间节点和a/b处的节点(士 ★☆☆☆)
反转单向和双向链表(士 ★☆☆☆)
反转部分单向链表(士 ★☆☆☆)
环形单链表的约瑟夫问题(原问题:士 ★☆☆☆ 进阶:校 ★★★☆)
判断一个链表是否为回文结构(普通解法 士 ★☆☆☆)
(进阶解法 尉 ★★☆☆)
将单向链表按某值划分成左边小、中间相等、右边大的形式(尉 ★★☆☆)
复制含有随机指针节点的链表(尉 ★★☆☆)
两个单链表生成相加链表(士 ★☆☆☆)
两个单链表相交的一系列问题(将 ★★★★)
将单链表的每K个节点之间逆序(尉 ★★☆☆)
删除无序单链表中值重复出现的节点(士 ★☆☆☆)
在单链表中删除指定值的节点(士 ★☆☆☆)
将搜索二叉树转换成双向链表(尉 ★★☆☆)
单链表的选择排序(士 ★☆☆☆)
一种怪异的节点删除方式(士 ★☆☆☆)
向有序的环形单链表中插入新节点(士 ★☆☆☆)
合并两个有序的单链表(士 ★☆☆☆)
按照左右半区的方式重新组合单链表(士 ★☆☆☆)
第3章 二叉树问题
分别用递归和非递归方式实现二叉树先序、中序和后序遍历(校 ★★★☆)
打印二叉树的边界节点(尉 ★★☆☆)
如何较为直观地打印二叉树(尉 ★★☆☆)
二叉树的序列化和反序列化(士 ★☆☆☆)
遍历二叉树的神级方法(将 ★★★★)
在二叉树中找到累加和为指定值的zui长路径长度(尉 ★★☆☆)
找到二叉树中的zui大搜索二叉子树(尉 ★★☆☆)
找到二叉树中符合搜索二叉树条件的zui大拓扑结构(校 ★★★☆)
二叉树的按层打印与ZigZag打印(尉 ★★☆☆)
调整搜索二叉树中两个错误的节点(原问题:尉 ★★☆☆)
(进阶问题:将 ★★★★)
判断t1树是否包含t2树全部的拓扑结构(士 ★☆☆☆)
判断t1树中是否有与t2树拓扑结构完全相同的子树(校 ★★★☆)
判断二叉树是否为平衡二叉树(士 ★☆☆☆)
根据后序数组重建搜索二叉树(士 ★☆☆☆)
判断一棵二叉树是否为搜索二叉树和完全二叉树(士 ★☆☆☆)
通过有序数组生成平衡搜索二叉树(士 ★☆☆☆)
在二叉树中找到一个节点的后继节点(尉 ★★☆☆)
在二叉树中找到两个节点的zui近公共祖先(原问题难度:士 ★☆☆☆)
(进阶问题难度:尉 ★★☆☆ 再进阶问题难度:校 ★★★☆)
Tarjan算法与并查集解决二叉树节点间zui近公共祖先的批量查询问题
(校 ★★★☆)
二叉树节点间的zui大距离问题(尉 ★★☆☆)
先序、中序和后序数组两两结合重构二叉树(先序与中序结合 士 ★☆☆☆)
(中序与后序结合 士 ★☆☆☆ 先序与后序结合 尉 ★★☆☆)
通过先序和中序数组生成后序数组(士 ★☆☆☆)
统计和生成所有不同的二叉树(尉 ★★☆☆)
统计完全二叉树的节点数(尉 ★★☆☆)
第4章 递归和动态规划
斐波那契系列问题的递归和动态规划(将 ★★★★)
矩阵的zui小路径和(尉 ★★☆☆)
换钱的zui少货币数(尉 ★★☆☆)
换钱的方法数(尉 ★★☆☆)
zui长递增子序列(校 ★★★☆)
汉诺塔问题(校 ★★★☆)
zui长公共子序列问题(尉 ★★☆☆)
zui长公共子串问题(校 ★★★☆)
zui小编辑代价(校 ★★★☆)
字符串的交错组成(校 ★★★☆)
龙与地下城游戏问题(尉 ★★☆☆)
数字字符串转换为字母组合的种数(尉 ★★☆☆)
表达式得到期望结果的组成种数(校 ★★★☆)
排成一条线的纸牌博弈问题(尉 ★★☆☆)
跳跃游戏(士 ★☆☆☆)
数组中的zui长连续序列(尉 ★★☆☆)
N皇后问题(校 ★★★☆)
第5章 字符串问题
判断两个字符串是否互为变形词(士 ★☆☆☆)
字符串中数字子串的求和(士 ★☆☆☆)
去掉字符串中连续出现k个0的子串(士 ★☆☆☆)
判断两个字符串是否互为旋转词(士 ★☆☆☆)
将整数字符串转成整数值(尉 ★★☆☆)
替换字符串中连续出现的指定字符串(士 ★☆☆☆)
字符串的统计字符串(士 ★☆☆☆)
判断字符数组中是否所有的字符都只出现过一次(按要求一实现的方法 士 ★☆☆☆)
(按要求二实现的方法 尉 ★★☆☆)
在有序但含有空的数组中查找字符串(尉 ★★☆☆)
字符串的调整与替换(士 ★☆☆☆)
翻转字符串(士 ★☆☆☆)
数组中两个字符串的*小距离(尉 ★★☆☆)
添加zui少字符使字符串整体都是回文字符串(校 ★★★☆)
括号字符串的有效性和*长有效长度(原问题 士 ★☆☆☆)
(补充问题 尉 ★★☆☆)
公式字符串求值(校 ★★★☆)
0左边必有1的二进制字符串数量(校 ★★★☆)
拼接所有字符串产生字典顺序*小的大写字符串(校 ★★★☆)
找到字符串的*长无重复字符子串(尉 ★★☆☆)
找到被指的新类型字符(士 ★☆☆☆)
zui小包含子串的长度(校 ★★★☆)
回文zui少分割数(尉 ★★★☆)
字符串匹配问题(校 ★★★☆)
字典树(前缀树)的实现(尉 ★★☆☆)
第6章 大数据和空间限制
认识布隆过滤器(尉 ★★☆☆)
只用2GB内存在20亿个整数中找到出现次数zui多的数(士 ★☆☆☆)
40亿个非负整数中找到没出现的数(尉 ★★☆☆)
找到100亿个URL中重复的URL以及搜索词汇的top K问题(士 ★☆☆☆)
40亿个非负整数中找到出现了两次的数和所有数的中位数(尉 ★★☆☆)
一致性哈希算法的基本原理(尉 ★★☆☆)
第7章 位运算
不用额外变量交换两个整数的值(士 ★☆☆☆)
不用任何比较判断找出两个数中较大的数(校 ★★★☆)
只用位运算不用算术运算实现整数的加减乘除运算(尉 ★★☆☆)
整数的二进制表达中有多少个1(尉 ★★☆☆)
在其他数都出现偶数次的数组中找到出现奇数次的数(尉 ★★☆☆)
在其他数都出现k次的数组中找到只出现一次的数(尉 ★★☆☆)
第8章 数组和矩阵问题
转圈打印矩阵(士 ★☆☆☆)
将正方形矩阵顺时针转动90°(士 ★☆☆☆)
"之"字形打印矩阵(士 ★☆☆☆)
找到无序数组中zui小的k个数(O(N*logK)的方法 尉 ★★☆☆)
(O(N)的方法 将 ★★★★)
需要排序的zui短子数组长度(士 ★☆☆☆)
在数组中找到出现次数大于N/K的数(校 ★★★☆)
在行列都排好序的矩阵中找数(士 ★☆☆☆)
zui长的可整合子数组的长度(尉 ★★☆☆)
不重复打印排序数组中相加和为给定值的所有二元组和三元组(尉 ★★☆☆)
未排序正数数组中累加和为给定值的zui长子数组长度(尉 ★★☆☆)
未排序数组中累加和为给定值的zui长子数组系列问题(尉 ★★☆☆)
未排序数组中累加和小于或等于给定值的zui长子数组长度(校 ★★★☆)
计算数组的小和(校 ★★★☆)
自然数数组的排序(士 ★☆☆☆)
奇数下标都是奇数或者偶数下标都是偶数(士 ★☆☆☆)
子数组的zui大累加和问题(士 ★☆☆☆)
子矩阵的zui大累加和问题(尉 ★★☆☆)
在数组中找到一个局部zui小的位置(尉 ★★☆☆)
数组中子数组的zui大累乘积(尉 ★★☆☆)
打印N个数组整体zui大的Top K(尉 ★★☆☆)
边界都是1的zui大正方形大小(尉 ★★☆☆)
不包含本位置值的累乘数组(士 ★☆☆☆)
数组的partition调整(士 ★☆☆☆)
求zui短通路值(尉 ★★☆☆)
数组中未出现的zui小正整数(尉 ★★☆☆)
数组排序之后相邻数的zui大差值(尉 ★★☆☆)
第9章 其他题目
从5随机到7随机及其扩展(原问题 尉 ★★☆☆ 补充问题 尉 ★★☆☆)
(进阶问题 校 ★★★☆)
一行代码求两个数的zui大公约数(士 ★★☆☆)
有关阶乘的两个问题(原问题 尉 ★★☆☆ 进阶问题 校 ★★★☆)
判断一个点是否在矩形内部(尉 ★★☆☆)
判断一个点是否在三角形内部(尉 ★★☆☆)
折纸问题(尉 ★★☆☆)
蓄水池算法(尉 ★★☆☆)
设计有setAll功能的哈希表(士 ★☆☆☆)
zui大的leftMax与rightMax之差的jue对值(校 ★★★☆)
前 言
推荐序1
2015年春节,因为公司业务的快速发展,我们开始寻觅优秀的笔试面试算法讲师。几经周转,找到了当时在办线下算法分享的程云,认认真真地听他讲了一堂课,当时就认定他就是我们要找的人。
我听过很多国内ACM选手的算法分享,但是每一次听完以后总觉得我和那些人永远隔着一个断裂带,算法对我来说遥不可及,而程云讲解算法的时候总能从小的切口讲起,由浅入深,环环相扣,不知不觉引你走向算法的核心精髓,那种醍醐灌顶的感觉激发大家学习算法的热情,一直推着我们前进。
这几年IT技术蓬勃发展,日新月异,对技术人才的需求日益增长,程序员招聘市场也如火如荼。在有限的三五轮面试中,国外流行让面试者编程解决某些数据结构和算法的题目,通过观察面试者编码的熟练度、思考的速度和深度来衡量面试者的能力和潜力。国内以百度、阿里、腾讯为首的互联网企业也都逐步开始采用算法面试来筛选人才。
程云出于对算法的热爱,长期泡在careercup、leetcode等笔试面试网站上,编码解决各种笔试面试编程题,对各种笔试面试编程题的解题技巧了如指掌。
算法面试普及后,传统的数据结构和算法课本讲得太过基础,又远离求职,国内也逐渐出现迎合求职需求的笔试面试工具书,这些书籍有些过于应试,纯粹以通过面试为导向,程云的书和那些书相比,题目更前沿,讲解更注重思考思路和代码的实践技巧,对每个题目都深挖zui优解,同时根据自己在线下讲课学员们的反馈,对每个编程考题的解题反复修改,让思路更清晰。
这本书不仅可以作为面试代码指南,还可以作为学生课后的辅助练习,刷题5年,悉数总结都沉淀在这本书里,相信读者跟着他的引导从头到尾逐一攻克一定会有所收获。
叶向宇
牛客网CEO
推荐序2
初次遇见程云是在2014年8月,那时我在上一家公司工作刚好满4年,也是在那时我开始想换个环境,寻找新机会,就试着投了一家公司,结果初次面试遇到算法题就被淘汰了。后来又面试过其他一些国内互联网公司,也总是卡在算法上。其实,之前我曾经自己在家抱着《算法导论》“啃”了几章,花了1个月的业余时间看了前5章,后面就没再继续坚持下去。看过的人都知道,虽然很有用,但实在很难“啃”。
单调地看书很枯燥,于是想到去网上找志同道合的人一起研究,就开始逛算法论坛。很巧的是,在某个论坛的算法板块看到一个帖子,说是在周末有算法交流班,当时我立即报名,周日的名额已满,我是很幸运地“替补”上去的。
还记得初次交流是在程云租的房子里,小小的客厅里放了一张沙发、两排椅子和一张桌子,桌上放着笔记本电脑和一台大电视,前面还挂着白板。di一次算法交流就在这样的环境里开始了。
程云讲起题来犹如行云流水,我们听得更是酣畅淋漓,初次听完就爱上了……当然,我说的是他的讲述。
相信大家都有过这样的经历,面对一道算法题,苦思冥想了半天,还是不知道怎么解,感觉很沮丧。如果这时突然有人把解题思路和方法以及代码都告诉你了,是不是感觉豁然开朗,心情舒畅了?这样的情景一天出现一次就可以让人感觉很开心,而如果一天连续出现二十次,那将会是什么感觉?一个字:爽!
程云把每一道题都讲解得清晰透彻,有的题目难以理解、思路诡异,他就会不厌其烦地反复讲解,用形象的方式展现复杂的逻辑,直到大家都听懂为止。给人的感觉可以说是高潮迭起,一波又一波。
后来第二次交流,我带来朋友一起参加。之后的交流,我和朋友都毫不犹豫地报名参加。交流的内容涉及经典算法的高难题目,也有一些小巧玲珑的技巧题。难题难得让人叹服,巧题巧得让人玩味。
对想去国外大公司就职的程序员来说,算法题这一关是必不可少的。程云讲述的题目是他5年刷题的经验积累而成,其实只要掌握题目的解题思路和思想,就足以应付国内互联网公司程序员职位的算法面试题。不过,要想去外国的大公司,比如Google、Facebook之类的,还是要研究得透彻一些才行。
另外,除应付面试之外,还有很重要的一点,甚至是更重要的一点,就是本书可以帮我们打开思路,因为很多算法题的解法是需要逆向思维的,需要跳出原有的固定思维模式,当思维模式被打开之后,你会发现原有的事物现在看起来会有不同的看法,因为角度变了。不过这只能自己体会。
后来才知道,程云办算法交流是为了写书做准备。用他的话说:“会做题不算什么,比我刷题多的人我也能找出一把,但能给人讲明白就不容易了。”于是我后来又变成了程云在写这本书期间的试读者。
在此书还未上市之前,就能听到作者面对面地逐一讲解每一道题,真是非常难得且宝贵的经历。
如果你和我一样,对数据结构有个大概的了解,很想快速掌握算法题的解法技巧,那么这本书一定适合你!
祝每一位勤奋努力的程序员,都能拿到自己满意的职位!
周宝鑫
一个程序员
自序
我能出书挺意外的。
在6年前的某一天,虽然我早就知道想进入那些大公司要靠刷代码面试题来练习编写代码的能力。可是这一天却不止如此,我突然有了心情去看代码面试题长什么样子,于是收集了代码面试的题目,越深入,我越有一种恐慌的感觉,因为感觉自己什么都不太在行,一个归并排序(Merge sort)写出完整的代码都感觉挺费劲的,面对这个冯·诺伊曼发明的排序算法,我真有底气说自己是计算机专业的学生吗?这种打击并没有持续太久,因为爱耍小聪明的人总会特别自信。我决定开始认真面对刷题这件事,但那时我根本不知道我即将面对什么,更不要谈有写书的念头了。
我把课余时间利用起来,心想:不就是刷题嘛,别人能写出来,咱也能写出来。起初的心态是我不服,我就想告诉自己能行。过程虐心是肯定的,经常半夜因为看到一个复杂度特别低的算法自己真的不能理解而沮丧地睡不着觉。当时觉得找不到什么资料能彻底让我明白,书上讲的太粗,网上的太散,代码写得看不懂。起初我刷题的时候无数次地想放弃,因为觉得这些都是什么玩意儿!我为什么放着好好的日子不过,去找这种罪受?可是我又不甘心,虽然我不懂很多解法,但是它们真的很有意思。
我将能买到的所有相关书籍上的所有题目全都研究了一遍,不管是中文的还是英文的,我都硬着头皮“啃”。写完的每道题后,我都和书上的方法进行反复比对,“啃”完了五六本书之后,距离我刚开始刷题已经过去16个月了。写书?别逗了,才刚看完。
“年轻人总会找借口说这个东西不是我感兴趣的,所以我做不好是应该的。但他们没有注意的是,你面对的事情中感兴趣的事情总是少数,这就使得大多数时候你做事情的态度总是很懈怠、很消极,这使你变成了一个懈怠的人。当你真正面对自己感兴趣的东西时,你发现你已经攥不紧拳头了。”时常想起本科时的毕业设计指导老师——高鹏义老师说的这句话。说得对,对一个东西,如果你没有透彻研究过,不要轻易说它不精彩。这不是博爱,而是对自己认真。
刷题代码达到4万行的时候,我基本上成了国内外所有热门刷题网站的日常用户,此时我确认了一件事情,今天的代码面试指导真的处在一个很初级的阶段,这种不健全是全方面的。
例如:
经常看到一篇文章前后的语境是割裂的,作者经常根据之前的一个优良解法提出更好的优化方式,但整篇文章都不提之前的解法是什么。这就导致初学者根本没有看懂的基础;
几乎所有的书籍都忽略例子带来的引导作用,甚至还有不少书籍在阐述一个解法的时候只写伪代码,这就使得读者在看懂意思和自己真正能写出代码之间其实还有很多的路要走;
代码面试题目的特点是“多”、“杂”、“难”,从着手开始学习到*终达到自己想要的效果之间,自己对自己的评估根本无从谈起。“慢慢练吧,学海无涯”成为主要的心态,这就难免会产生怀疑的情绪;
看见一道新的面试题时还是会无从下手,因为之前的学习无法做到举一反三,对自己做过的题目缺乏总结和归纳。
难道刷题真的只适合聪明人玩?我不这么看,既然大多数内容处在有待商榷的地步,那我就去学习原论文吧。
当时一个人在国外,记得在初冬的一个下午,刷题已经两年之久,快吃晚饭的时候我突然想起自己忘了吃午饭,就冲出家门去觅食。站在7-11门前的广场上,我拿着1.5美元的热狗和75美分的咖啡,微温的阳光撒在眼睛里,远远地望着即将消失的一天。我停下来,把咖啡放在斑驳的石头台子上,咬下热狗的时候,眼泪就流了下来,越流越多。真苦啊,要争气,要把题目做完,要把论文读完。哭得跟个鬼似的我除了想家,哪里敢想自己会出书呢?
当我意识到在网上很难搜到新鲜的题目时,我已经换了两家公司,反复实现了600多道题目,写了差不多10万行刷题代码。原来只是想找份工作,而刷题的初心早就忘了,变成了兴趣并坚持了这么久,我自己也感到意外。更奇怪的是,我已经完全乐在其中,同时交流欲望越来越强,时常和同事们展开这方面的讨论。发现了好多书上的解法不是**,发现好多题目其实和同事们讨论的做法更好,发现高手特别多,但好像都懒得动笔。
有一天,我看到自己写的题目,想到自己那些抓心挠肝的日子,突然觉得要不出书吧?要不专职讲题吧?我已经离不开这份感觉了,如果这不是真爱,那什么才是呢?
这不是一个励志的故事,一个爱刷题的人决定把很多解讲出来,就这么简单。
左程云
2015年7月20日