java中的基本算法
整理一下常用的又基础的算法。由于平时的项目比较简单,很少用到算法,但工作不只是眼前的苟且,还有诗和远方。
1.链表
链表用来存储数据,由一系列的结点组成。这些结点的物理地址不一定是连续的,即可能连续,也可能不连续,但链表里的结点是有序的。一个结点由数据的值和下一个数据的地址组成。一个链表内的数据类型可以是多种多样的。数组也是用来存储数据的,与链表相比,需要初始化时确定长度。一个数组内的数据都是同一类型。在Java中,ArrayList是通过数组实现,而LinkedList则通过链表实现。一个简单的链表类如下:
public class Node{ private Object data;private Node next;public Node(Object data){this.data = data;} //省略set、get方法 }
1 public class Node{2 private Object data;3 4 private Node next;5 6 public Node(Object data){7 this.data = data;8 }9 10 //省略set、get方法 11 }
2.二叉树
二叉树是n(n>=0)个结点的有序集合。每个结点最多有2个子节点,即左结点和右结点,且左右结点顺序不能更改。
当n=0时,为空二叉树;当n=1时,为只有一个根二叉树。
public class BinTree {
private BinTree lChild;//左结点
private BinTree rChild;//右结点
private Object data; //数据域
public BinTree getlChild() {
return lChild;
}
public void setlChild(BinTree lChild) {
this.lChild = lChild;
}
public BinTree getrChild() {
return rChild;
}
public void setrChild(BinTree rChild) {
this.rChild = rChild;
}
public Object getData() {
return data;
}
public void setData(Object data) {
this.data = data;
}
}
1 public class BinTree {2 3 private BinTree lChild;//左结点4 5 private BinTree rChild;//右结点 6 7 private Object data; //数据域 8 9 public BinTree getlChild() { 10 return lChild; 11 } 12 13 public void setlChild(BinTree lChild) { 14 this.lChild = lChild; 15 } 16 17 public BinTree getrChild() { 18 return rChild; 19 } 20 21 public void setrChild(BinTree rChild) { 22 this.rChild = rChild; 23 } 24 25 public Object getData() { 26 return data; 27 } 28 29 public void setData(Object data) { 30 this.data = data; 31 } 32 33 }
3.排序
(1)冒泡排序
重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。时间复杂度 O(n²),为稳定算法。
将数依次进行比较,并将大(或小)的,网后放,如下:
public static void bubbleSort(int []arr) {
for(int i =0;i<arr.length-1;i++) {
for(int j=0;j<arr.length-i-1;j++) { //-1为了防止溢出
if(arr[j]>arr[j+1]) { //把大的数放在后面
int temp = arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=temp;
}
}
}
}
1 public static void bubbleSort(int []arr) {2 for(int i =0;i<arr.length-1;i++) {3 for(int j=0;j<arr.length-i-1;j++) { //-1为了防止溢出4 if(arr[j]>arr[j+1]) { //把大的数放在后面5 int temp = arr[j];6 7 arr[j]=arr[j+1];8 9 arr[j+1]=temp; 10 } 11 } 12 } 13 }
(2)快速排序
通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
public static void quickSort(int[] numbers,int low,int high){
if(low < high) {
int middle = getMiddle(numbers,low,high); //将numbers数组进行一分为二
quickSort(numbers, low, middle-1); //对低字段表进行递归排序
quickSort(numbers, middle+1, high); //对高字段表进行递归排序
}
}
1 public static void quickSort(int[] numbers,int low,int high){ 2 if(low < high) { 3 int middle = getMiddle(numbers,low,high); //将numbers数组进行一分为二 4 quickSort(numbers, low, middle-1); //对低字段表进行递归排序 5 quickSort(numbers, middle+1, high); //对高字段表进行递归排序 6 } 7 8 }
(3)选择排序
每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。 选择排序是不稳定的排序方法(比如序列[5, 5, 3]第一次就将第一个[5]与[3]交换,导致第一个5挪动到第二个5后面)。
public static void selectSort(int[]a){
int minIndex=0;
int temp=0;
for(int i=0;i<a.length-1;i++) {
minIndex=i;//无序区的最小数据数组下标
for(intj=i+1;j<a.length;j++) {
//在无序区中找到最小数据并保存其数组下标
if(a[j]<a[minIndex]) {
minIndex=j;
}
}
//将最小元素放到本次循环的前端
temp=a[i];
a[i]=a[minIndex];
a[minIndex]=temp;
}
}
1 public static void selectSort(int[]a){2 int minIndex=0;3 int temp=0;4 5 for(int i=0;i<a.length-1;i++) {6 minIndex=i;//无序区的最小数据数组下标7 for(intj=i+1;j<a.length;j++) {8 //在无序区中找到最小数据并保存其数组下标9 if(a[j]<a[minIndex]) { 10 minIndex=j; 11 } 12 } 13 //将最小元素放到本次循环的前端 14 temp=a[i]; 15 a[i]=a[minIndex]; 16 a[minIndex]=temp; 17 } 18 }
(4)插入排序
每步将一个待排序的记录,按其顺序码大小插入到前面已经排序的字序列的合适位置(从后向前找到合适位置后),直到全部插入排序完为止。
每一个数和它前面的数依次进行比较,因为前面的数的顺序是已经排好的
private static int[] insertSort(int[]arr){
for(int i=1;i<arr.length;i++){
for(int j=i;j>0;j--){
if(arr[j]<arr[j-1]){
int temp=arr[j];
arr[j]=arr[j-1];
arr[j-1]=temp;
}else{
break;
}
}
}
return arr;
}
1 private static int[] insertSort(int[]arr){2 for(int i=1;i<arr.length;i++){3 for(int j=i;j>0;j--){4 if(arr[j]<arr[j-1]){5 int temp=arr[j];6 arr[j]=arr[j-1];7 arr[j-1]=temp;8 }else{9 break; 10 } 11 } 12 } 13 return arr; 14 }
(5)希尔排序
把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序;随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多,当增量减至1时,整个文件恰被分成一组,算法便终止。
public static void main(String [] args)
{
int[]a={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,1};
//希尔排序
int d=a.length;
while(true){
d=d/2;
for(int x=0;x<d;x++){
for(int i=x+d;i<a.length;i=i+d){
int temp=a[i];
int j;
for(j=i-d;j>=0&&a[j]>temp;j=j-d){
a[j+d]=a[j];
}
a[j+d]=temp;
}
}
if(d==10){
break;
}
}
}
1 public static void main(String [] args)2 {3 int[]a={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,1};4 //希尔排序5 int d=a.length;6 while(true){7 d=d/2;8 for(int x=0;x<d;x++){9 for(int i=x+d;i<a.length;i=i+d){ 10 int temp=a[i]; 11 int j; 12 for(j=i-d;j>=0&&a[j]>temp;j=j-d){ 13 a[j+d]=a[j]; 14 } 15 a[j+d]=temp; 16 } 17 } 18 if(d==10){ 19 break; 20 } 21 } 22 }
(6)归并排序
建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并。时间复杂度O(n log n) 。
public static int[] sort(int[] nums, int low, int high) {
int mid = (low + high) / 2;
if (low < high) {
// 左边
sort(nums, low, mid);
// 右边
sort(nums, mid + 1, high);
// 左右归并
merge(nums, low, mid, high);
}
return nums;
}
1 public static int[] sort(int[] nums, int low, int high) {2 int mid = (low + high) / 2;3 if (low < high) {4 // 左边5 sort(nums, low, mid);6 // 右边7 sort(nums, mid + 1, high);8 // 左右归并9 merge(nums, low, mid, high); 10 } 11 return nums; 12 }
(6)堆排序
利用堆积树(堆)这种数据结构所设计的一种排序算法,它是选择排序的一种。可以利用数组的特点快速定位指定索引的元素。(暂没理解)
4.递归、迭代
递归是自己调用自己,直到满足结束递归的条件时结束。迭代是不断的循环,直接循环结束。一般来说,能用迭代就不用递归,递归消耗资源大。
递归
int recursion(...){
if(...) { //递归终止条件
return abc(...);
}
return 0;
}
迭代
int iteration(...){
for(; ; ;) { //迭代终止条件
a = b + c;
}
}
1 递归2 int recursion(...){3 if(...) { //递归终止条件4 return abc(...); 5 }6 return 0;7 }8 9 迭代 10 int iteration(...){ 11 for(; ; ;) { //迭代终止条件 12 a = b + c; 13 } 14 }
5.位操作
位操作与逻辑运算符是2种不同的东西,初学之时,自己还经常记不清。位操作有6种,即与(&)、或(|)、异或(^)、取反(~)、左移(<<)、右移(>>)。在这些位操作运算符中,只有取反(~)是弹幕运算符,其他5种都是双目运算符。
6.概率
7.排列组合
转载于:https://www.cnblogs.com/DreamRecorder/p/9237590.html
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