Java数据结构和算法

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
一一
一、
、、
、数组于简单排序
数组于简单排序数组于简单排序
数组于简单排序 数组
数组数组
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
一维数组一维数组
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
多维数组多维数组
多维数组
在Java 中，多维数组（multi
dimensional 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
简单排序简单排序
简单排序 简单排序中包括了：冒泡排序、选择排序、插入排序；
1.冒泡排序的思想：
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;
}
}
插入排序的效率：O（N*N）, 比较N*N/4，复制N*N/4；插入排序在随机数的
情况下，比冒泡快一倍，比选择稍快；在基本有序的数组中，插入排序几乎只需
要O（N）；在逆序情况下，并不比冒泡快； 二
二二
二、
、、
、栈
栈栈 …… 此处隐藏：20712字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……