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C の筆記試験の問題

2024-07-12

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可変パーティション管理ソリューション

  • 最適な適応: 容量に応じて空き領域が増加
  • 最悪の適応: 容量に応じて空き領域が減少する
  • 最初に適応: 空き領域はアドレスによって増加します

C++ 構造にはコンストラクターがあります。

Linux で新しいユーザーまたはグループを作成する

  • useradd: ユーザーアカウントを作成するために使用されるコマンド
  • usermod: ユーザーアカウントを変更する
  • groupadd: 新しいワークグループを作成します
  • userdel: ユーザーアカウントを削除します

#include はプログラム ファイルの途中に記述できます。

仮パラメータ名は関数宣言では省略できますが、定義では省略できません。

リニアテーブル

次の 2 つの条件を満たす場合、空ではないデータ構造。

  1. ルートノードは 1 つだけです
  2. 各ノードには最大 1 つの前のノードと最大 1 つの後続ノードがあります。

これは線形構造と呼ばれ、データ構造では線形テーブルと呼ばれます。
二重リンク リスト ノードには 2 つのポインター フィールドがあり、線形構造です。
循環リンク リスト内のすべてのノードのポインタは null ではなく、線形構造でもあります。

ハッシュテーブルの検索

ハッシュテーブルの構築方法には、直接アドレス法、除算剰余法などがあります。

競合解決方法には次のようなものがあります。

  • チェーンアドレス方式:同じハッシュ値を持つ要素をリンクリストで連結します。
  • 線形検出とハッシュ法: 競合後、下方向に循環して配置用の空の場所を見つけます。

数値範囲のビット単位の AND

区間 [left, right] を表す左と右の 2 つの整数を指定すると、この区間内のすべての数値のビット単位の AND の結果を返します。

一連のビットの場合、値が 0 のビットが存在する限り、この一連のビットごとの AND 演算の結果は 0 になります。

ここに画像の説明を挿入します
上の例では、次のことがわかります。すべての数値に対してビット単位の AND 演算を実行した結果は、対応するすべてのバイナリ文字列の共通プレフィックスとなり、残りのビットにはゼロが埋め込まれます。

一度だけ現れる数字 (2)

整数配列 nums を指定すると、1 回だけ出現する要素を除き、各要素が 3 回出現します。1 回だけ出現する要素を検索して返します。

線形時間計算量を備えたアルゴリズムを設計し、一定空間を使用して問題を解決します。

各バイナリビットを順番に決定します
配列内の要素は int の範囲内にあるため、答えの各バイナリ ビットが 0 か 1 かを順番に計算できます。

具体的には、答えの i 番目の 2 進数 (i は 0 から始まる番号が付けられます) を考慮します。これは 0 または 1 です。

答えの i 番目の桁は、配列内のすべての要素の i 番目の 2 進数の合計を 3 で割った余りです。

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int ret = 0;
        for(int i=0; i<32; i++){
            int sum = 0;
            for(int num : nums){
                sum += ((num >> i) & 1);
            }
            ret += ((sum%3) << i);
        }
        return ret;
    }
};
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べき乗(x, n)

高速パワー + 再帰
高速電力アルゴリズムの本質は分割統治アルゴリズムです。
x から開始して、毎回前の結果を直接 2 乗します。 5 回計算すると x64 の電力が得られます。

class Solution {
public:
    double quickMul(double x, long long N){
        if(N == 0){
            return 1.0;
        }
        double y = quickMul(x, N/2);
        return N%2 == 0 ? y * y : y * y * x;
    }
    double myPow(double x, int n) {
        long long N = n;
        return N >= 0 ? quickMul(x, N) : 1.0 / quickMul(x, -N); 
    }
};
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階乗後のゼロ

整数 n を指定すると、結果の末尾のゼロの数が返されます。

n! の末尾ゼロの数は約数 10 を求めることであり、10=2x5 なので、n! の素因数 2 と素因数 5 の小さい方の値を求めることに変換されます。

素因数 5 の数は素因数 2 の数より大きくならないため、素因数 5 の数のみが考慮されます。

n! 内の素因数 5 の数は、各数値の素因数 5 の数の合計に等しい。

class Solution {
public:
    int trailingZeroes(int n) {
        int res = 0;
        for(int i=5; i<=n; i += 5){
            for(int j=i; j%5 == 0; j/=5){
                res++;
            }
        }
        return res;
    }
};
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循環リンクリスト

スピードポインター

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        if(head == nullptr || head->next == nullptr){
            return false;
        }
        ListNode* slow = head->next;
        ListNode* fast = head->next->next;
        while(fast != nullptr){
            if(slow == fast){
                return true;
            }
            if(fast->next == nullptr){
                return false;
            }
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }
        return false;
    }
};
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2 つの順序付きリンク リストを結合する

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
        if(list1 == nullptr){
            return list2;
        }
        if(list2 == nullptr){
            return list1;
        }
        ListNode* newHead;
        if(list1->val <= list2->val){
            newHead = list1;
            list1 = list1->next;
        }else{
            newHead = list2;
            list2 = list2->next;
        }
        ListNode* p = newHead;
        while(list1 && list2){
            if(list1->val <= list2->val){
                p->next = list1;
                p = p->next;
                list1 = list1->next;
            }else{
                p->next = list2;
                p = p->next;
                list2 = list2->next;
            }
        }

        while(list1){
            p->next = list1;
            p = p->next;
            list1 = list1->next;
        }
        while(list2){
            p->next = list2;
            p = p->next;
            list2 = list2->next;
        }
        return newHead;
    }
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対称二分木

ここに画像の説明を挿入します
ツリーの左右のサブツリーが互いに鏡像である場合、ツリーは対称です。

  • それらの 2 つのルート ノードは同じ値を持ちます
  • 各ツリーの右側のサブツリーは、他のツリーの左側のサブツリーの鏡像です。

二分木のレベル平均

幅優先トラバース
検索はルート ノードから開始され、各ラウンドで同じレイヤー内のすべてのノードを走査し、レイヤー内のノード数とレイヤー内のノード数の合計を計算して、レイヤーの平均値を計算します。

  • 最初に、ルート ノードがキューに入れられます。
  • トラバーサルの各ラウンド中に、キュー内のすべてのノードが取り出され、これらのノードの数と合計が計算され、平均値が計算されて、ノードのすべての空の子ノードがキューに追加されます。
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<double> averageOfLevels(TreeNode* root) {
        vector<double> average;
        queue<TreeNode *> que;
        que.push(root);
        while(!que.empty()){
            double sum = 0;
            int size = que.size();
            for(int i=0; i<size; i++){
                TreeNode* node = que.front();
                que.pop();
                sum += node->val;
                TreeNode* left = node->left;
                TreeNode* right = node->right;
                if(left){
                    que.push(left);
                }
                if(right){
                    que.push(right);
                }
            }
            average.push_back(sum / size);
        }
        return average;
    }
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バイナリツリーレベルの順序トラバーサル

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> res;
        queue<TreeNode* > que;
        if(!root){
            return res;
        }
        que.push(root);
        while(!que.empty()){
            vector<int> temp;
            int size = que.size();
            for(int i=0; i<size; i++){
                TreeNode* node = que.front();
                que.pop();
                temp.push_back(node->val);
                TreeNode* left = node->left;
                TreeNode* right = node->right;
                if(left){
                    que.push(left);
                }
                if(right){
                    que.push(right);
                }
            }
            res.push_back(temp);
        }
        return res;
    }
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順序付けられた配列内の重複を削除する

順序付けされた配列 nums は、繰り返される要素をその場で削除し、2 回以上出現する要素が 2 回のみ出現するようにし、削除後の配列の新しい長さを返します。

入力配列はインプレースで変更する必要があり、O(1) の追加スペースを使用して実行する必要があります。

class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        int left = 0;
        int right = 0;
        int n = nums.size();
        int count = 0;
        int sum = 0;
        while (right < n) {
            if (nums[left] == nums[right]) {
                count++;
                right++;
            } else {
                if (count > 1) {
                    nums[++left] = nums[left];
                    sum += 2;
                } else {
                    sum += 1;
                }
                nums[++left] = nums[right++];
                count = 1;
            }
        }
        if (count > 1) {
            nums[++left] = nums[left];
            sum += 2;
        } else {
            sum += 1;
        }
        return sum;
    }
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配列を回転する

整数配列 nums を指定すると、配列内の要素を右に k 位置回転します。

class Solution {
public:
    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        int n = nums.size();
        k = k % n;
        reverse(nums.begin(), nums.end());
        reverse(nums.begin(), nums.begin()+k);
        reverse(nums.begin()+k, nums.end());
    }
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株を売買するのに最適な時期

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        int result = 0;
        int price = prices[0];
        for(int i=1; i<prices.size(); i++){
            if(prices[i] > price){
                result = max(result, prices[i] - price);
            }else{
                price = prices[i];
            }
        }
        return result;
    }
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株を買うのに最適な時期 2

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        int n = prices.size();
        vector<vector<int>> dp(n,vector<int>(2)); //dp[i][0]第i天没有股票
        dp[0][0] = 0;
        dp[0][1] = -prices[0];
        for(int i=1; i<n; i++){
            dp[i][0] = max(dp[i-1][0], dp[i-1][1] + prices[i]);
            dp[i][1] = max(dp[i-1][1], dp[i-1][0]-prices[i]);
        }
        return dp[n-1][0];
    }
};
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ジャンプゲーム

非負の整数配列 nums が与えられ、最初は配列の最初のインデックスに配置され、配列内の各要素はジャンプできる最大長を表します。
最後のインデックスにジャンプできるかどうかを判断します。

よく深い
配列内の任意の位置 y について、それ自体で到達できる位置 x が存在し、x + nums[x] ≥ y である限り、y にも到達できます。

到達可能な位置 x ごとに、連続する位置 x+1、x+2、...、x+nums[x] が到達可能になります。

class Solution {
public:
    bool canJump(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        int rightmost = 0;
        for(int i=0; i<n; i++){
            if(i <= rightmost){
                rightmost = max(rightmost, i+nums[i]);
                if(rightmost >= n-1){
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }
};
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ジグザグ変換

文字列 s を指定すると、指定された行数 numRows に従って、上から下、左から右に Z 字型に配置します。

ここに画像の説明を挿入します
2D マトリックスを使用してシミュレーションする
n を文字列 s の長さ、r = numRows とします。r=1 (1 行のみ)、または r &gt;= n (1 列のみ) の場合、答えは s と同じであり、直接返すことができます。

他の場合には、2 次元行列を作成し、その行列上でジグザグ パターンで文字列 s を埋め、最後に行列内の空でない文字を 1 行ずつスキャンして答えを形成することを検討してください。

質問の意味からすると、マトリックス上に文字を埋めるときは、下にr文字埋めてから、右上にr-2文字埋めて、最後に最初の行に戻ることになるので、Z字型の変形周期はt = r + r - 2 = 2r - 2。 各サイクルは行列上の 1+r-2 = r-1 列を占有します。

n/t 周期×列数があり、これは行列の列数と同じです。

r 行、c 列の行列を作成し、文字列を反復処理してジグザグ パターンに埋めます。

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {
        int n = s.length(), r = numRows;
        if(r == 1 || r >= n){
            return s;
        }

        //变换周期
        int t = 2*r - 2;
        int c = (n + t -1) / t * (r - 1);
        //创建二维字符串
        vector<string> mat(r, string(c, 0));
        for(int i = 0, x = 0, y =0; i<n; i++){
            mat[x][y] = s[i];
            if(i % t < r - 1){
                ++x; //向下移动
            }else{
                --x;
                ++y; //向右上移动
            }
        }

        string ans;
        for(auto &row : mat){
            for(char ch : row){
                if(ch){
                    ans += ch;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
};
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文字列内の単語を反転する

class Solution {
public:
    vector<string> splitString(string s){
        istringstream iss(s);
        vector<string> res;
        string word;
        while(iss >> word){
            res.push_back(word);
        }
        return res;
    }
    string reverseWords(string s) {
        vector<string> words = splitString(s);
        string res;
        for(int i=words.size()-1; i>=0; i--){
            res += words[i] + " ";
        }
        res.pop_back();
        return res;
    }
};
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