文档介绍：Java数据结构和算法
一、数组于简单排序 1
二、栈与队列 4
三、链表 7
四、递归 22
五、哈希表 25
六、高级排序 25
七、二叉树 25
八、红—黑树 26
九、堆 36
十、带权图 39
一、数组于简单排序
数组
数组(array)是相同类型变量的集合,可以使用共同的名字引用它。数组可被定义为任何类型,可以是一维或多维。数组中的一个特别要素是通过下标来访问它。数组提供了一种将有联系的信息分组的便利方法。
一维数组
一维数组(one-dimensional array )实质上是相同类型变量列表。要创建一个数组,你必须首先定义数组变量所需的类型。通用的一维数组的声明格式是:
type var-name[ ];
获得一个数组需要2步。第一步,你必须定义变量所需的类型。第二步,你必须使用运算符new来为数组所要存储的数据分配内存,并把它们分配给数组变量。这样Java 中的数组被动态地分配。如果动态分配的概念对你陌生,别担心,它将在本书的后面详细讨论。
数组的初始化(array initializer )就是包括在花括号之内用逗号分开的表达式的列表。逗号分开了数组元素的值。Java 会自动地分配一个足够大的空间来保存你指定的初始化元素的个数,而不必使用运算符new。
Java 严格地检查以保证你不会意外地去存储或引用在数组范围以外的值。
Java 的运行系统会检查以确保所有的数组下标都在正确的范围以内(在这方面,Java 与C/C++ 从根本上不同,C/C++ 不提供运行边界检查)。
多维数组
在Java 中,多维数组(multidimensional arrays )实际上是数组的数组。你可能期望,这些数组形式上和行动上和一般的多维数组一样。然而,你将看到,有一些微妙的差别。定义多维数组变量要将每个维数放在它们各自的方括号中。例如,下面语句定义了一个名为twoD 的二维数组变量。
int twoD[][] = new int[4][5];
简单排序
简单排序中包括了:冒泡排序、选择排序、插入排序;
:
假设有N个数据需要排序,则从第0个数开始,依次比较第0和第1个数据,如果第0个大于第1个则两者交换,否则什么动作都不做,继续比较第1个第2个…,这样依次类推,直至所有数据都“冒泡”到数据顶上。
冒泡排序的的java代码:
Public void bubbleSort()
{
int in,out;
for(out=nElems-1;out>0;out--)
for(in=0;in<out;in++)
{
If(a[in]>a[in+1])
Swap(in,in+1);
}
}
算法的不变性:许多算法中,有些条件在算法执行过程中始终是不变的。这些条件被称为算法的不变性,如果不变性不为真了,则标记出错了;
冒泡排序的效率O(N*N),比较N*N/2,交换N*N/4;
2. 选择排序的思想:
假设有N条数据,则暂且标记第0个数据为MIN(最小),使用OUT标记最左边未排序的数据,然后使用IN标记第1个数据,依次与MIN进行比较,如果比MIN小,则将该数据标记为MIN,当第一轮比较完后,最终的MIN与OUT标记数据交换,依次类推;
选择排序的java代码:
Public void selectSort()
{
Int in,out,min;
For(out=0;out<nElems-1;out++)
{
Min=out;
For(in=out+1;in<nElems;in++)
If(a[in]<a[min])
Min=in;
Swap(out,min);
}
}
选择排序的效率:O(N*N),比较N*N/2,交换<N; 选择排序与冒泡排序比较,比较次数没有明显改变,但交换次数明显减少了很多;
3. 插入排序的思想:
插入排序是在部分数据有序的情况下,使用OUT标记第一个无序的数据,将其提取保存到一个中间变量temp中去,使用IN标记空位置,依次比较temp中的值与IN-1的值,如果IN-值大于temp的值,则后移,直到遇到第一个比temp小的值,在其下一个位置插入;
插入排序的java代码:
Public void InsertionSort()
{
Int in,out;
For(out=1;out<nElems;out++)
{
Long temp=a[out]
In=out;
While(in>0&& a[in-1]>temp)
{
A[in]=a[in-1];
- -in;
}
A[in]=temp;
}
}
插入