在前面复习了三个简单排序Java数据结构和算法(三)--三大排序--冒泡.选择.插入排序,属于算法的基础,但是效率是偏低的,所以现在 学习高级排序 插入排序存在的问题: 插入排序在逻辑把数据分为两部分,左边:数据是有序的,右边:数据是无序的 上图中的元素2,是最小的数据,但是在最右边,我们需要和之前的元素进行比较,然后每个元素都要后移,直到找到应该插入的位置,这里 对于元素2来说,所有的元素都要后移一位 这个过程将近存在N次复制,移位的次数平均N/2,所以执行效率是O(N^2) 所以如果能以某种…

数据结构与算法系列2 线性表 使用java实现动态数组+ArrayList源码详解 对数组有不了解的可以先看看我的另一篇文章,那篇文章对数组有很多详细的解析,而本篇文章则着重讲动态数组,另一篇文章链接如下,可点击跳转: 链接:https://blog.csdn.net/pjh88/article/details/107166950 什么是数组与动态数组? 数组 数组是相同数据类型的元素按照一定的顺序排列的集合,若将有限个类型相同的变量的集合命名,那么这个名称称为数组名,组成数组的各个变量称为数组…

数据结构与算法系列2.2 线性表 什么是链表? 链表是一种物理存储单元上非连续,非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表的链接次序实现的一系列节点组成,节点可以在运行时动态生成,每个节点包括两个部分,一个是村粗数据元素的数据域,一个是存储指针的指针域,相比于线性表顺序结构,操作复杂.由于不必须按照顺序存储,链表在插入的时候可以达到o(1)的复杂读,比另一种线性表顺序表快得多,但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间,而线性表和顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O…

大学的时候学习数据结构,当时吧虽然没挂这门课,但是确实学的不咋地,再但是其实自己一直都觉得数据结构很重要,是基础,只有基础好了,后面的路才能走的更好. 懒惰真的是天下的罪恶之源.所以一直到现在都毕业了才认真再度看它,认真的看,不是当初的敷衍. 也许记录的很多人早都会了,每个人的盲点不一样.领悟问题的方式也各不相同,所以找到适合自己的就好,其他不纠结. 书籍:<java数据结构和算法>第二版,还有一本是网络资料,都是pdf,看的时候我会2本同时看,为了自己弄的更清楚一些. 好了,不扯了,会持续更…

春晚好看吗?不存在的!!! 在Java数据结构和算法(三)——冒泡.选择.插入排序算法中我们介绍了三种简单的排序算法,它们的时间复杂度大O表示法都是O(N2),如果数据量少,我们还能忍受,但是数据量大,那么这三种简单的排序所需要的时间则是我们所不能接受的.接着我们在讲解递归 的时候,介绍了归并排序,归并排序需要O(NlogN),这比简单排序要快了很多,但是归并排序有个缺点,它需要的空间是原始数组空间的两倍,当我们需要排序的数据占据了整个内存的一半以上的空间,那么是不能使用归并排序的. 本篇博客将…

堆的介绍 Q: 什么是堆? A: 这里的“堆”是指一种特殊的二叉树,不要和Java.C/C++等编程语言里的“堆”混淆,后者指的是程序员用new能得到的计算机内存的可用部分 A: 堆是有如下特点的二叉树: 1) 是一棵完全二叉树 2) 通常由数组实现.前面介绍了如何用数组表示树 3) 堆中的每个节点都满足堆的条件,即每个节点的关键字都大于(或等于)这个节点的子节点关键字 下图显示了堆与实现它的数组之间的关系:  A: 堆是完全二叉树的事实说明了表示堆的数组中没有“洞”,从下标0到N-1,每个元素…

希尔排序 Q: 什么是希尔排序? A: 希尔排序因计算机科学家Donald L.Shell而得名,他在1959年发现了希尔排序算法. A: 希尔排序基于插入排序,但是增加了一个新的特性,大大地提高了插入排序的执行效率. Q: 回忆之前的插入排序,有哪些缺点? A: 回忆之前的简单排序的“插入排序”一节,在插入排序执行一半的时候,标记位i左边这部分数据项都是排过序的,而标记位右边的数据项则没有排过序.这个算法取出标记位所指的数据项,把它存储在一个临时变量里,接着,从刚刚被移除的数据项的左边第一个元…

Q: 什么是外部存储? A: 外部存储特指某类磁盘系统,例如在大多数台式电脑或服务器中的硬盘. Q: 如何访问外部存储? A: 我们所学的数据结构都是假设数据存储在内存中,但是,在很多情况下要处理的数据量太大,不能都存储在内存中.这种情况下需要另一种存储方式,访问外部磁盘文件上的数据.外部磁盘存储的缺点就是读写比内存要慢得多,因此需要用一个合理的数据结构技术来管理它们. A: 作为外部存储的一个例子,假设编写一个数据库程序来管理一个电话簿,可能有500000条记录.每条记录包括姓名.地址.电话号…

Java数据结构和算法(四)赫夫曼树 数据结构与算法目录(https://www.cnblogs.com/binarylei/p/10115867.html) 赫夫曼树又称为最优二叉树,赫夫曼树的一个最主要的应用就是赫夫曼编码. 一.赫夫曼编码 can you can a can as a can canner can a can. 1.1 定长编码 99 97 110 32 121 111 117 32 99 97 110 32 97 32 99 97 110 32 97 115 32 97…

三大排序在我们刚开始学习编程的时候就接触过,也是刚开始工作笔试会遇到的,后续也会学习希尔.快速排序,这里顺便复习一下 冒泡排序: 步骤: 1.从首位开始,比较首位和右边的索引 2.如果当前位置比右边的大,则交换位置 3.当前位置的索引向右移动一位,必须两两比较 图例: 代码实现: public static int[] sort(int[] array) { for (int i = 1; i < array.length; i++) { //外层循环,代表着需要经过多少轮比较 boolean…

栈(Stack)是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表.表尾为栈顶(top),表头为栈底(bottom),不含元素的空表为空栈. 栈又称为后进先出(last in first out)的线性表. 堆栈可以用链表和数组两种方式实现,一般为一个堆栈预先分配一个大小固定且较合适的空间并非难事,所以较流行的做法是 Stack 结构下含一个数组.如果空间实在紧张,也可用链表实现,且去掉表头. 栈的链式表示结构图: 用js数组可以非常简单地实现栈的顺序表示,故这里不赘述.这里主要讲解一下栈的链式表示. /…

首先,本人自学java,但是只学习了java的基础知识,所以想接下来学习一下数据结构和算法,但是找了很多教材,大部分写的好的都是用c语言实现的,虽然知道数据结构和算法,跟什么语言实现的没有关系,但是我java基础知识比较薄弱,想要找一本能够一边看一边敲代码感受一下实现程序的书,但是用java实现的都写的不咋滴.而且,目前学习数据结构比较迫切,因为接近找工作的节点,不需要我了解的多么细致,只要了解考点的那些就可以. 跋山涉水,翻山越岭,我终于找到了一本我既能看懂,又有java实现代码的书. 我本人…

  本篇是java数据结构与算法的第2篇,从本篇开始我们将来了解栈的设计与实现,以下是本篇的相关知识点: 栈的抽象数据类型 顺序栈的设计与实现 链式栈的设计与实现 栈的应用 栈的抽象数据类型   栈是一种用于存储数据的简单数据结构,有点类似链表或者顺序表(统称线性表),栈与线性表的最大区别是数据的存取的操作,我们可以这样认为栈(Stack)是一种特殊的线性表,其插入和删除操作只允许在线性表的一端进行,一般而言,把允许操作的一端称为栈顶(Top),不可操作的一端称为栈底(Bottom),同时把插入…

前面我们介绍了三种数据结构,第一种数组主要用作数据存储,但是后面的两种栈和队列我们说主要作为程序功能实现的辅助工具,其中在介绍栈时我们知道栈可以用来做单词逆序,匹配关键字符等等,那它还有别的什么功能吗?以及数据结构与本篇博客的主题前缀.中缀.后缀表达式有什么关系呢? 1.人如何解析算术表达式 如何解析算术表达式?或者换种说法,遇到某个算术表达式,我们是如何计算的: ①.求值 3+4-5 这个表达式,我们在看到3+4后都不能直接计算3+4的值,知道看到4后面的 - 号,因为减号的优先级和前面的加号…

在Java数据结构和算法(五)——队列中我们介绍了优先级队列,优先级队列是一种抽象数据类型(ADT),它提供了删除最大(或最小)关键字值的数据项的方法,插入数据项的方法,优先级队列可以用有序数组来实现,这种实现方式尽管删除最大数据项的时间复杂度为O(1),但是插入还是需要较长的时间 O(N),因为每次插入平均需要移动一半的数据项,来保证插入后,数组依旧有序. 本篇博客我们介绍另外一种数据结构——堆,注意这里的堆和我们Java语言,C++语言等编程语言在内存中的“堆”是不一样的,这里的堆是一种树,…

本篇是java数据结构与算法的第4篇,从本篇开始我们将来了解栈的设计与实现,以下是本篇的相关知识点: 栈的抽象数据类型 顺序栈的设计与实现 链式栈的设计与实现 栈的应用 栈的抽象数据类型 栈是一种用于存储数据的简单数据结构,有点类似链表或者顺序表(统称线性表),栈与线性表的最大区别是数据的存取的操作,我们可以这样认为栈(Stack)是一种特殊的线性表,其插入和删除操作只允许在线性表的一端进行,一般而言,把允许操作的一端称为栈顶(Top),不可操作的一端称为栈底(Bottom),同时把插入元素的操…

前言 数据结构可划分为线性结构.树型结构和图型结构三大类.前面几篇讨论了数组.栈和队列.链表都是线性结构.树型结构中每个结点只允许有一个直接前驱结点,但允许有一个以上直接后驱结点.树型结构有树和二叉树(Binary Tree)两种,二叉树最多只允许有两个直接后继结点的有序树. 本篇将学习树的用途.运行机制以及创建树的方法. 为什么使用二叉树 Q: 为什么要用到树? A: 因为它通常结合了另外两种数据结构的优点:1)有序数组 2)链表.在树中查找数据项的速度和在有序数组中查找一样快,并且插入数据项…

三角数字 Q: 什么是三角数字? A: 据说一群在毕达哥拉斯领导下工作的古希腊的数学家,发现了在数学序列1,3,6,10,15,21,……中有一种奇特的联系.这个数列中的第N项是由第N-1项加N得到的. 由此,第二项是由第一项(1)加上2,得3.第三项是由第二项(3)加上3得到6,依次类推. 这个序列中的数字被称为三角数字,因为它们可以被形象化地表示成对象的一个三角形排列.  Q: 如何使用循环求第N项? A: 示例:TriangleNumber.java Q: 如何使用递归求第N项? A: 导…

Q: 栈.队列与数组的区别? A: 本篇主要涉及三种数据存储类型:栈.队列和优先级队列,它与数组主要有如下三个区别: A: (一)程序员工具 数组和其他的结构(栈.队列.链表.树等等)都适用于数据库应用中作为数据记录.它们常用于记录那些对应于现实世界的对象和活动的数据,如职员档案等,这些结构便于数据的访问:它们易于进行插入.删除和查找特定数据项的操作. 然而,本篇要讲解的数据结构和算法更多的是作为程序员的工具来运用.它们主要作为构思算法的辅助工具,而不是完全的数据存储工具.这些数据结构的生命周期…

Q: 冒泡排序? A: 1) 比较相邻的元素.如果第一个比第二个大,就交换它们两个; 2) 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对.在这一点,最后的元素应该会是最大的数; 3) 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个.因此总共有N - 1 趟; 4) 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较. Q: 冒泡排序的Java代码? A: 示例: BubbleSort.java, BubbleSortTest.java Q: 冒泡排序的不变性? A: …

Q: 数组的创建? A: Java中有两种数据类型,基本类型和对象类型,在许多编程语言中(甚至面向对象语言C++),数组也是基本类型.但在Java中把数组当做对象来看.因此在创建数组时,必须使用new操作符: int [] objArray = null; // defines a reference to an array objArray = new int[100]; // creates the array, and sets objArray to refer to it 或使用等价的…

Q: 为什么要学习数据结构与算法? A: 如果说Java语言是自动档轿车,C语言就是手动档吉普.数据结构呢?是变速箱的工作原理.你完全可以不知道变速箱怎样工作,就把自动档的车子从1档开到4档,而且未必就比懂得的人慢.写程序这件事,和开车一样,经验可以起到很大作用,但如果你不知道底层是怎么工作的,就永远只能开车,既不会修车,也不能造车.如果你对这两件事都不感兴趣也就罢了,数据结构懂得用就好.但若你此生在编程领域还有点更高的追求,数据结构是绕不开的课题. Java 替你做了太多事情,那么多动不动还支…

Q1: 什么是2-3-4树? A1: 在介绍2-3-4树之前,我们先说明二叉树和多叉树的概念. 二叉树:每个节点有一个数据项,最多有两个子节点. 多叉树:(multiway tree)允许每个节点有更多的数据项和更多的子节点.在多叉树中,节点的数据项是按关键字升序排列. A1: 2-3-4树就是多叉树,它的每个节点最多有3个数据项和4个子节点. 2-3-4树中的2.3.4的含义是指一个节点可能包含的子节点的个数. 对非叶节点有三种可能的情况: 1) 有1个数据项的节点总是有2个子节点 2) 有2…

Q: 如何快速地存取员工的信息? A: 假设现在要写一个程序,存取一个公司的员工记录,这个小公司大约有1000个员工,每个员工记录需要1024个字节的存储空间,因此整个数据库的大小约为1MB.一般的计算机内存都可以满足. 为了尽可能地存取每个员工的记录,使用工号从1(公司创业者)到1000(最近雇佣的工人).将工号作为关键字(事实上,用其他作为关键字完全没有必要).即使员工离职不在公司,他们的记录也是要保存在数据库中以供参考,在这种情况下需要使用什么数据结构呢? A: 一种可能使用数组,每个员工…

队列.queue,就是现实生活中的排队. 1.简单队列: public class Queqe { private int array[]; private int front; private int end; private int number; private int max; private Queqe(int maxsize){ array = new int[maxsize]; max = maxsize; front = 0; end = 0; number = 0; } pri…

Java数据结构和算法(一)散列表 数据结构与算法目录(https://www.cnblogs.com/binarylei/p/10115867.html) 散列表(Hash table) 也叫哈希表,是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构.也就是说,它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录,以加快查找的速度.这个映射函数叫做 散列函数 ,存放记录的数组叫做 散列表. 数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难: 链表的特点是:寻址困难,插入和删除容易. 散列表的特点是:结…

Java数据结构和算法(七)B+ 树 数据结构与算法目录(https://www.cnblogs.com/binarylei/p/10115867.html) 我们都知道二叉查找树的查找的时间复杂度是 O(logN),其查找效率已经足够高了,那为什么还有 B 树和 B+ 树的出现呢?难道它两的时间复杂度比二叉查找树还小吗?答案当然不是, B 树和 B+ 树的出现是因为另外一个问题,那就是磁盘 IO. 一.计算机中数据的存储原理 页是计算机管理存储的逻辑块,硬件及操作系统往往将主存和磁盘存储区分割…

Java数据结构和算法(一)线性结构之单链表 prev current next -------------- -------------- -------------- | value | next | -> | value | next | -> | value | next | -------------- -------------- -------------- 单链表的结构如上:最后一个节点的 next=null.下面看一下代码. (1) 链表的基本操作 public class…

Java数据结构和算法(一)线性结构 数据结构与算法目录(https://www.cnblogs.com/binarylei/p/10115867.html) 线性表 是一种逻辑结构,相同数据类型的 n 个数据元素的有限序列,除第一个元素外,每个元素有且仅有个直接前驱,除最后一个元素外,每个元素有且仅有一个直接后继. 一.基本概念 线性表具有以下特点: 元素个数有限 逻辑上元素有先后次序 数据襟型相同 仅讨论元素间的逻辑关系 (1) 数组和链表 选项 数组 链表 读取 O(1) O(n) 插入…

Java数据结构和算法(一)树 数据结构与算法目录(https://www.cnblogs.com/binarylei/p/10115867.html) 前面讲到的链表.栈和队列都是一对一的线性结构,这节讲一对多的线性结构 - 树.「一对多」就是指一个元素只能有一个前驱,但可以有多个后继. 一.树的基本概念 度(Degree) :节点拥有的子树数.树的度是树中各个节点度的最大值. 节点 :度为 0 的节点称为叶节点(Leaf)或终端节点.度不为 0 的节点称为分支节点.除根节点外,分支节点也被称…