Java每日一练(20230504) 位1的个数、移除元素、验证二叉搜索树

简介: Java每日一练(20230504) 位1的个数、移除元素、验证二叉搜索树

1. 位1的个数

编写一个函数,输入是一个无符号整数(以二进制串的形式),返回其二进制表达式中数字位数为 '1' 的个数(也被称为汉明重量)。

提示:

  • 请注意,在某些语言(如 Java)中,没有无符号整数类型。在这种情况下,输入和输出都将被指定为有符号整数类型,并且不应影响您的实现,因为无论整数是有符号的还是无符号的,其内部的二进制表示形式都是相同的。
  • 在 Java 中,编译器使用二进制补码(https://baike.baidu.com/item/二进制补码/5295284)记法来表示有符号整数。因此,在上面的 示例 3 中,输入表示有符号整数 -3

示例 1:

输入:00000000000000000000000000001011

输出:3

解释:输入的二进制串 00000000000000000000000000001011 中,共有三位为 '1'。

示例 2:

输入:00000000000000000000000010000000

输出:1

解释:输入的二进制串 00000000000000000000000010000000 中,共有一位为 '1'。


示例 3:

输入:11111111111111111111111111111101

输出:31

解释:输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 中,共有 31 位为 '1'。

提示:

  • 输入必须是长度为 32二进制串

进阶

  • 如果多次调用这个函数,你将如何优化你的算法?

出处:

https://edu.csdn.net/practice/27007582

代码:

import java.util.*;
public class hammingWeight {
    public static class Solution {
        public int hammingWeight(int n) {
            int count = 0;
            while (n != 0) {
                if ((n & 1) == 1)
                    count++;
                n >>>= 1;
            }
            return count;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Solution s = new Solution();
        int n = 0b1011;
        System.out.println(s.hammingWeight(n));
        n = 0b10000000;
        System.out.println(s.hammingWeight(n));
        n = 0b11111111111111111111111111111101;
        System.out.println(s.hammingWeight(n));
    }
}

输出:

3

1

31


2. 移除元素

给你一个数组 nums 和一个值 val, 你需要 原地 移除所有数值 等于 val 的元素,并返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间,你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组

元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

说明:

为什么返回数值是整数,但输出的答案是数组呢?

请注意,输入数组是以「引用」方式传递的,这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说,不对实参作任何拷贝

int len = removeElement(nums, val);


// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。 // 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。 for (int i = 0; i < len; i++) {     print(nums[i]); }

示例 1:

输入:nums = [3,2,2,3], val = 3

输出:2, nums = [2,2]

解释:函数应该返回新的长度 2, 并且 nums中的前两个元素均为 2。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。例如,函数返回的新长度为 2 ,而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0],也会被视作正确答案。


示例 2:

输入:nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2

输出:5, nums = [0,1,4,0,3]

解释:函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。注意这五个元素可为任意顺序。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。


提示:

  • 0 <= nums.length <= 100
  • 0 <= nums[i] <= 50
  • 0 <= val <= 100

出处:

https://edu.csdn.net/practice/27007583

代码:

import java.util.*;
public class removeElement {
    public static class Solution {
        public int removeElement(int[] nums, int val) {
            int len = nums.length;
            for (int i = 0; i < len;) {
                if (nums[i] == val) {
                    nums[i] = nums[len - 1];
                    len--;
                } else {
                    i++;
                }
            }
            return len;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Solution s = new Solution();
        int[] nums = {3,2,2,3};
        System.out.println(s.removeElement(nums, 3));
        int[] nums2 = {0,1,2,2,3,0,4,2};
        System.out.println(s.removeElement(nums2, 2));
    }
}

输出:

2

5


3. 验证二叉搜索树

给你一个二叉树的根节点 root ,判断其是否是一个有效的二叉搜索树。

有效 二叉搜索树定义如下:

  • 节点的左子树只包含 小于 当前节点的数。
  • 节点的右子树只包含 大于 当前节点的数。
  • 所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树。

示例 1:

输入:root = [2,1,3]

输出:true


示例 2:

输入:root = [5,1,4,null,null,3,6]

输出:false

解释:根节点的值是 5 ,但是右子节点的值是 4 。


提示:

  • 树中节点数目范围在[1, 10^4]
  • -2^31 <= Node.val <= 2^31 - 1

出处:

https://edu.csdn.net/practice/27007584

代码:

import java.util.*;
import java.util.LinkedList;
public class isValidBST {
    public final static int NULL = Integer.MIN_VALUE; //用NULL来表示空节点
    public static class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;
        TreeNode(int x) {
            val = x;
        }
    }
    public static class Solution {
        public boolean isValidBST(TreeNode root) {
            if (root == null)
                return true;
            if (root.left == null && root.right == null) {
                return true;
            }
            if (root.left != null) {
                TreeNode cur = root.left;
                while (cur.right != null) {
                    cur = cur.right;
                }
                if (cur.val >= root.val) {
                    return false;
                }
            }
            if (root.right != null) {
                TreeNode cur = root.right;
                while (cur.left != null) {
                    cur = cur.left;
                }
                if (cur.val <= root.val) {
                    return false;
                }
            }
            boolean left = isValidBST(root.left);
            boolean right = isValidBST(root.right);
            return left && right;
        }
    }
    public static TreeNode createBinaryTree(Integer[] arr) {
        Vector<Integer> vec = new Vector<Integer>(Arrays.asList(arr));
        if (vec == null || vec.size() == 0) {
            return null;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        TreeNode root = new TreeNode(vec.get(0));
        queue.offer(root);
        int i = 1;
        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            for (int j = 0; j < size; j++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                if (i < vec.size() && vec.get(i) != NULL) {
                    node.left = new TreeNode(vec.get(i));
                    queue.offer(node.left);
                }
                i++;
                if (i < vec.size() && vec.get(i) != NULL) {
                    node.right = new TreeNode(vec.get(i));
                    queue.offer(node.right);
                }
                i++;
            }
        }
        return root;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Solution s = new Solution();
        Integer[] arr = {2,1,3}; 
        TreeNode root = createBinaryTree(arr);
        System.out.println(s.isValidBST(root));
        Integer[] arr2 = {5,1,4,NULL,NULL,3,6}; 
        TreeNode root2 = createBinaryTree(arr2);
        System.out.println(s.isValidBST(root2));
    }
}

输出:

true

false


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