Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)(二)遞歸算法

Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)(一)概述與線性結(jié)構(gòu)

學(xué)習(xí)目的：為了能更順暢的讀很多底層API代碼和拓寬解決問題的思路

一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概述

1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么？數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系

2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分類：

存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分類：順序結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)

邏輯結(jié)構(gòu)分類：線性結(jié)構(gòu)(除了首位元素，其他元素都存在前一元素和后一元素)、集合結(jié)構(gòu)(集合)、樹形結(jié)構(gòu)(樹結(jié)構(gòu)、文件夾、文件結(jié)構(gòu))、圖形結(jié)構(gòu)(多對(duì)多結(jié)構(gòu))

二、算法概述

1.算法特性：輸入(0或多個(gè)輸入)、輸出(一個(gè)輸出)、有窮性(能出結(jié)果)、確定性(一一對(duì)應(yīng))、可行性(能解決問題)

2.算法的基本要求：正確性、可讀性、健壯性、時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度

3.沒有最好的算法，只有最適合的算法

三、線性結(jié)構(gòu)

1.數(shù)組的基本概念與操作

① 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：順序方式存儲(chǔ)

② 訪問方式：數(shù)組名[下標(biāo)]，最大下標(biāo) = arr.length-1;

③ 元素默認(rèn)值 = 0，賦值：數(shù)組名[下標(biāo)] = value;

2.數(shù)組創(chuàng)建的時(shí)候就要指定長(zhǎng)度(即數(shù)組長(zhǎng)度不可變)

問題：如何解決數(shù)組長(zhǎng)度不可變？如在數(shù)組末尾添加元素

解決：① 建一個(gè)新數(shù)組，長(zhǎng)度 = oldArr.length+1;

② 復(fù)制舊數(shù)組元素到新數(shù)組，新數(shù)組的末尾元素 = 新元素;

③ oldArr = newArr

3.數(shù)組元素的刪除(先告訴我刪哪個(gè)元素)

① 建一個(gè)新數(shù)組，長(zhǎng)度 = oldArr.length-1;

② 復(fù)制舊數(shù)組元素

newArr[i] = oldArr[i]; // inewArr[i] = oldArr[i+1]; // i>n

③ oldArr = newArr;

4.面向?qū)ο蟮臄?shù)組

屬性(一個(gè)私有的數(shù)組)+方法(操作私有屬性數(shù)組的方法)

要點(diǎn)：① 長(zhǎng)度變化就意味著要建新數(shù)組，替代舊數(shù)組

② 傳入下標(biāo)的方法，首先都應(yīng)該判斷數(shù)組越界的問題

5.(數(shù)組)查找算法

線性查找：依次對(duì)比元素，找到相同元素即break

二分法查找：① 先排序，再查找

public static int binarySearch(int [] arr, int target){

if (arr == null) {

return -1;

}

int begin = 0;

int end = arr.length-1;

int mid = ((end - begin) >>> 1) + begin;

while(begin <= end){

if (arr[mid] == target) {

return mid;

}

if(arr[mid] > target){

end = mid-1;

}else if(arr[mid] < target){

begin = mid+1;

}

mid = ((end - begin) >>> 1) + begin;

}

return -1;

}

6.棧：先進(jìn)后出

數(shù)組實(shí)現(xiàn)：入棧(建新數(shù)組，復(fù)制元素，新元素放到新數(shù)組最后，新數(shù)組替換對(duì)象舊數(shù)組屬性)、出棧(建新數(shù)組，復(fù)制元素，取出最后一個(gè)元素，新數(shù)組替換對(duì)象中的舊數(shù)組屬性，返回舊數(shù)組的最后一個(gè)元素)、查看棧元素(不涉及數(shù)組長(zhǎng)度變化，所以直接返回舊數(shù)組的索引對(duì)應(yīng)的值即可)

7.隊(duì)列：先進(jìn)先出

數(shù)組實(shí)現(xiàn)：入隊(duì)、出隊(duì)、隊(duì)列是否為空(套路：建新數(shù)組主要涉及長(zhǎng)度、復(fù)制元素、替換舊數(shù)組操作)

8.單鏈表：

存儲(chǔ)形式：鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)(存當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，同時(shí)存下個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置[最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)除外])

Java中單鏈表的結(jié)構(gòu)：

Node:

int data;

Node next;

public Node(int data){

this.data = data;

}

涉及的操作：

通過第一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行追加操作：

① 獲取當(dāng)前節(jié)點(diǎn)：Node currentNode = this;

② while(true){

獲取下一個(gè)節(jié)點(diǎn)：Node next = currentNode.next;

如果下個(gè)節(jié)點(diǎn)為null，即最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)：break;

否則：currentNode = next;

}

③ 追加節(jié)點(diǎn)到末尾：currentNode.next = node;//入?yún)⒌腘ode

④ 返回當(dāng)前節(jié)點(diǎn) return this;

判斷當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是否是最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)：

判斷當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)是否為空即可

☆ 刪除單鏈表的節(jié)點(diǎn)：取不到上個(gè)節(jié)點(diǎn)信息(這是問題)，所以只能刪除下個(gè)節(jié)點(diǎn)信息

① 取到下下個(gè)節(jié)點(diǎn)

② 將下下個(gè)節(jié)點(diǎn)賦值給當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的下個(gè)節(jié)點(diǎn)

顯示所有節(jié)點(diǎn)信息：

① 打印當(dāng)前節(jié)點(diǎn)信息

② currentNode = currentNode.next;

如果currentNode == null; break;

否則重復(fù)①~②

插入新節(jié)點(diǎn)：

① tempNode = currentNode.next;//作為下下個(gè)節(jié)點(diǎn)

② currentNode.next = node; //node 為新節(jié)點(diǎn)

③ node.next = tempNode;

9.循環(huán)鏈表：

結(jié)構(gòu)：單鏈表的尾節(jié)點(diǎn)的下個(gè)節(jié)點(diǎn)是頭結(jié)點(diǎn)

LoopNode{

int data;

LoopNode next = this;//默認(rèn)自身是個(gè)循環(huán)鏈表，下個(gè)節(jié)點(diǎn)為其自身，插入節(jié)點(diǎn)操作和單鏈表相同

}

10.雙向循環(huán)鏈表：

結(jié)構(gòu)：包含上個(gè)節(jié)點(diǎn)信息、下個(gè)節(jié)點(diǎn)信息、當(dāng)前節(jié)點(diǎn)內(nèi)容

DoubleNode{

DoubleNode pre = this;

DoubleNode next = this;

int data;

}

主要操作：新增節(jié)點(diǎn)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java算法概述,Java数据结构与算法基础（一）概述与线性结构的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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