应对笔试手写代码，如何准备数组相关问题？

Posted 2023-02-22 执章学长

1. 数组是个啥？

有一定编程语言基础对数组都不陌生，数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合。因此当我们通过索引去访问某个元素的时候，实际上是通过查找索引为0的元素的位置，然后加上索引值（偏移量）得到的。因此，按照索引查询一个数组的元素只需要 O(1) 的时间复杂度。但是删除和添加元素大概率需要移动大量元素，从而保证其连续存储空间的特点。

2. 数组题目常见类型

2.1. 二分查找

最朴素的二分查找（也就是中规中矩的二分查找）就是给你一个有序的数组，让你找到指定值的索引。如果是这道题那直接带入模板即可。
左闭右闭区间：

初始指针指向如上图，所以要保证在后续操作的过程中都要考虑[start,end]

class Solution 
    public int search(int[] nums, int target) 
        // 避免当 target 小于nums[0] nums[nums.length - 1]时多次循环运算
        if (target < nums[0] || target > nums[nums.length - 1]) 
            return -1;
        
        // 初始指针是指向左右两端，表示都是闭区间
        int left = 0, right = nums.length - 1;
        // 等号不能省略，因为当 left = right 时在闭区间中是有意义的，也就是有可能有答案的。
        while (left <= right) 
            int mid = left + ((right - left) >> 1);
            if (nums[mid] == target)
                return mid;
            else if (nums[mid] < target)
                left = mid + 1;
            else if (nums[mid] > target)
                right = mid - 1;
        
        return -1;
    

左闭右开区间：

初始指针指向如上图，所以要保证在后续操作的过程中都要考虑[start,end)

class Solution 
    public int search(int[] nums, int target) 
    	// 初始指针的右边要指向最后一个元素的下一个，表示这里没有意义，即开区间
        int left = 0, right = nums.length;
        // 等于号不用考虑，因为当 left = right 时，在[left,right)中，并没有意义。
        while (left < right) 
            int mid = left + ((right - left) >> 1);
            if (nums[mid] == target)
                return mid;
            else if (nums[mid] < target)
                left = mid + 1;
            else if (nums[mid] > target)
            // 注意这里不用加一，因为target的值是小于mid的值的，
            //所以，值在mid之前，但是是开区间，所以right = mid ，可以让right值得值是有效值的下一位。
                right = mid;
        
        return -1;
    

2.2. 指针类型

1、背向双指针（从中间某个点向两端移动）
典型题目：最长回文子串
典型题目：找到K个最接近的元素
2、面对面双指针（一个在左边，一个在右边，向中间靠拢）
典型题目：有序数组的平方
3、同向双指针（两个指针位于数组的左侧，最后移动到右侧）
这种类型又分为：滑动窗口类型和快慢指针类型，都是面试中的常客。
滑动窗口典型题目：长度最小的子数组
快慢指针典型题目：移除元素

ps：有时候也有三指针啥的，原理差不多

2.3. 模拟类型

螺旋矩阵II
没啥好说的，就是直接上题目。

2.4. 排序算法

常考的排序算法直接背诵模板。