面试常问的C++算法(有题目和答案)

面试中经常会问到各种算法和数据结构的问题，以下是一些常见的算法，以及每个算法的C++示例：

1. 二分查找 (Binary Search):
   - 题目：在排序数组中查找目标值的位置。
   - 描述：给定一个升序排列的整数数组和一个目标值，使用二分查找算法在数组中找到目标值的位置，如果不存在则返回 -1。
   

int binarySearch(vector<int>& nums, int target) {
    int left = 0, right = nums.size() - 1;
    while (left <= right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (nums[mid] == target) return mid;
        if (nums[mid] < target) left = mid + 1;
        else right = mid - 1;
    }
    return -1;
}

2. 快速排序 (Quick Sort):
   - 题目：实现快速排序算法。
   - 描述：编写一个函数，使用快速排序对给定的整数数组进行排序。
 

void quickSort(vector<int>& arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pivot = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pivot - 1);
        quickSort(arr, pivot + 1, high);
    }
}
 
int partition(vector<int>& arr, int low, int high) {
    int pivot = arr[high];
    int i = (low - 1);
    for (int j = low; j < high; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++;
            swap(arr[i], arr[j]);
        }
    }
    swap(arr[i + 1], arr[high]);
    return i + 1;
}

3. 广度优先搜索 (Breadth-First Search, BFS):
   - 题目：二叉树的层序遍历。
   - 描述：给定一个二叉树，按从上到下、从左到右的顺序逐层遍历所有节点。
 

vectorint>> levelOrder(TreeNode* root) {
    vectorint>> result;
    if (!root) return result;
 
    queue q;
    q.push(root);
 
    while (!q.empty()) {
        int size = q.size();
        vector<int> level;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            TreeNode* node = q.front();
            q.pop();
            level.push_back(node->val);
            if (node->left) q.push(node->left);
            if (node->right) q.push(node->right);
        }
        result.push_back(level);
    }
 
    return result;
}

4. 深度优先搜索 (Depth-First Search, DFS):
   - 题目：二叉树的前序遍历。
   - 描述：给定一个二叉树，按根-左-右的顺序返回节点的值。
  

vectorint>> levelOrder(TreeNode* root) {
    vectorint>> result;
    if (!root) return result;
 
    queue q;
    q.push(root);
 
    while (!q.empty()) {
        int size = q.size();
        vector<int> level;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            TreeNode* node = q.front();
            q.pop();
            level.push_back(node->val);
            if (node->left) q.push(node->left);
            if (node->right) q.push(node->right);
        }
        result.push_back(level);
    }
 
    return result;
}

5. 动态规划 (Dynamic Programming):
   - 题目：0-1背包问题。
   - 描述：给定一组物品的重量和价值，以及一个背包的容量，确定可以放入背包的物品，使得它们的总价值最大。
 

int knapsack(vector<int>& values, vector<int>& weights, int capacity) {
    int n = values.size();
    vectorint>> dp(n + 1, vector<int>(capacity + 1, 0));
 
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        for (int w = 1; w <= capacity; w++) {
            if (weights[i - 1] > w) {
                dp[i][w] = dp[i - 1][w];
            } else {
                dp[i][w] = max(dp[i - 1][w], dp[i - 1][w - weights[i - 1]] + values[i - 1]);
            }
        }
    }
 
    return dp[n][capacity];
}

这些问题和示例代码可以帮助您准备面试。