深入JAVA编程之算法及数据结构
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、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；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。
Java数据结构 ppt课件
3．健壮性
当输入的数据非法时，算法应当恰当 地作出反映或进行相应处理，而不是产 生莫名奇妙的输出结果。并且，处理出 错的方法不应是中断程序的执行，而应 是返回一个表示错误或错误性质的值， 以便在更高的抽象层次上进行处理。
4．高效率与低存储量需求
通常，效率指的是算法执行时间； 存储量指的是算法执行过程中所需的 最大存储空间，两者都与问题的规模 有关。
1.3.3 算法效率的度量
通常有两种衡量算法效率的方法:
事后统计法
缺点：1．必须执行程序 2．其它因素掩盖算法本质
事前分析估算法
和算法执行时间相关的因素：
1．算法选用的策略 2．问题的规模 3．编写程序的语言 4．编译程序产生的机器代码的质量 5．计算机执行指令的速度
一个特定算法的“运行工作量” 的大小，只依赖于问题的规模（ 通常用整数量n表示），或者说， 它是问题规模的函数。
数据在计算机中的表示称为数据的物理结 构，又称为存储结构。
数据对象可以是有限的，也可以是无限的。 数据结构不同于数据类型，也不同于数据对 象，它不仅要描述数据类型的数据对象，而且 要描述数据对象各元素之间的相互关系。
数据类型：在一种程序设计语言中，变量所具有的数 据种类。 例1、 在FORTRAN语言中，变量的数据类型有整型、 实型、和复数型 例2、在C++语言中 数据类型：基本类型和构造类型 基本类型：整型、浮点型、字符型 构造类型：数组、结构、联合、指针、枚举型、自定 义 数据对象：某种数据类型元素的集合。 例3、整数的数据对象是{…-3，-2，-1，0，1，2，3，
1.2 有关概念和术语
数据: 所有能被输入到计算机中，且能被计算机处
理的符号的集合。 是计算机操作的对象的总称。
java常用算法和数据结构
java常用算法和数据结构Java是一种面向对象的编程语言，它具有丰富的算法库和数据结构库，为开发人员提供了许多常用的算法和数据结构。
下面将介绍一些Java常用的算法和数据结构。
1.排序算法-冒泡排序（Bubble Sort）：比较相邻的两个元素，如果顺序错误则交换位置，重复该过程直到整个序列有序。
-插入排序（Insertion Sort）：将数组分为已排序和未排序两部分，每次从未排序部分取出一个元素，插入到已排序部分合适的位置。
-选择排序（Selection Sort）：每次从未排序部分选择最小（或最大）的元素，放到已排序部分的末尾。
-快速排序（Quick Sort）：选择一个基准元素，将数组分为两部分，小于基准的放左边，大于基准的放右边，递归地对左右两部分进行快速排序。
-归并排序（Merge Sort）：将数组分为两部分，分别对每个子数组进行排序，然后合并两个有序子数组。
2.搜索算法-二分查找（Binary Search）：对有序数组进行查找，每次将查找范围缩小一半。
-广度优先搜索（BFS）：以树或图的形式搜索，从根节点开始，逐层扩展搜索范围，直到找到目标节点。
-深度优先搜索（DFS）：以树或图的形式搜索，从根节点开始，逐个访问节点的所有邻居节点，直到找到目标节点或搜索完所有节点。
3.数据结构-数组（Array）：一组按顺序存储的相同类型元素的集合，通过索引访问元素，可以快速访问元素，但插入和删除元素较慢。
-链表（Linked List）：一组通过指针连接的节点存储的元素的集合，支持灵活的插入和删除操作，但访问元素较慢。
-栈（Stack）：一种特殊的线性数据结构，遵循先进后出（LIFO）原则，只能在栈顶进行插入和删除操作。
-队列（Queue）：一种特殊的线性数据结构，遵循先进先出（FIFO）原则，在队尾插入元素，队头删除元素。
-堆（Heap）：一种特殊的树形数据结构，可以快速找到最小（或最大）元素，常用于实现优先队列。
Java大规模数据处理解析海量数据的技巧
Java大规模数据处理解析海量数据的技巧在处理大规模数据时，Java是一种常用的编程语言。
然而，由于海量数据的处理可能涉及到效率、内存管理以及算法优化等方面的挑战，开发人员需要掌握一些技巧来解析这些数据。
本文将介绍一些Java大规模数据处理的技巧，帮助开发人员更好地处理海量数据。
一、数据分块处理在处理大规模数据时，内存管理是一个重要的问题。
当数据量超过内存限制时，我们需要将数据分块处理，以避免内存溢出。
可以使用Java的流式处理机制，通过迭代的方式读取数据，每次处理一块数据，减少内存的消耗。
例如，可以使用BufferedReader的readLine()方法逐行读取文件，然后对每行数据进行处理。
二、并行处理并行处理是指同时处理多个数据块的技术，可以显著提高处理大规模数据的效率。
Java提供了多线程和线程池的机制，可以将数据分成多个部分，并行地处理每个部分。
通过合理设置线程池的大小，可以充分利用计算资源，提高程序的运行效率。
三、使用适当的数据结构在处理大规模数据时，选择适当的数据结构非常重要。
不同的数据结构对于不同的操作具有不同的时间复杂度，选择合适的数据结构可以提高程序的效率。
例如，如果需要频繁地插入和删除数据，可以选择链表或树等数据结构；如果需要随机访问数据，可以选择数组或哈希表等数据结构。
根据不同的需求，选择合适的数据结构可以提高程序的性能。
四、优化算法算法的选择也是解析海量数据的关键。
优化算法可以提高程序的效率，减少资源的消耗。
例如，对于排序操作，可以选择高效的排序算法，如快速排序或归并排序，而不是简单的冒泡排序。
另外，可以使用适当的数据结构和算法来进行数据过滤、去重等操作，减少不必要的计算。
五、使用缓存缓存是提高程序性能的有效方式之一。
当程序需要频繁地访问某些数据时，可以使用缓存将这些数据存储起来，避免重复计算和访问。
在Java中，可以使用HashMap等数据结构来实现缓存。
通过在内存中存储一部分数据，可以提高程序的响应速度和效率。
java实训个人总结8篇
java实训个人总结8篇篇1时间过得真快，转眼间我已经实训了4个月了。
在这4个月的时间里，我学到了很多关于Java的知识，也积累了一些工作经验。
现在，我对这段时间的学习和工作进行一下总结，以便更好地反思和提高。
一、Java基础学习在实训初期，我主要学习了Java的基础知识，包括Java的基本语法、面向对象编程的思想、常用的数据结构和算法等。
通过不断练习和巩固，我逐渐掌握了这些基础知识，并能够灵活运用它们来解决实际问题。
二、项目实践在掌握了Java基础之后，我开始了项目实践的阶段。
在这个过程中，我参与了一个小型项目的开发，主要负责后端接口的设计和实现。
通过实践，我深刻体会到了Java在实际应用中的强大之处，同时也锻炼了我的团队协作能力和解决问题的能力。
在项目实践中，我遇到了很多挑战。
例如，在实现某个功能时，我最初的设计方案并不完美，导致后续的修改和调整花费了很多时间和精力。
但是，通过不断学习和摸索，我逐渐找到了更好的解决方案，并成功完成了任务。
这个过程让我深刻认识到了学习和实践的重要性，也让我更加自信地面对未来的工作。
三、团队协作在实训期间，我还锻炼了团队协作的能力。
我们经常需要一起开会讨论、分工合作、共同解决问题。
在这个过程中，我学会了如何与他人有效沟通、如何分工协作、如何处理团队冲突等。
这些能力对于未来的工作和生活都非常有用。
四、自我提升除了学习和项目实践之外，我还注重自我提升。
我不断阅读相关的技术文档和书籍、观看视频和参加线上线下的技术交流活动等。
这些经历不仅让我更加深入地了解了Java技术栈的各个方面，还让我结识了很多志同道合的朋友和业界大咖。
通过与他们的交流和学习，我受益匪浅。
五、总结与展望总的来说，这次Java实训让我收获颇丰。
我不仅掌握了Java的基础知识，还锻炼了项目实践和团队协作的能力。
同时，我也认识到了自己的不足之处并努力加以改进。
在未来的学习和工作中我会继续努力提升自己的技术水平和综合素质以更好地适应市场需求和企业发展需求！篇2一、实训背景与目标本次Java实训旨在通过实践操作，深化理论知识，提高编程技能，以便更好地适应工作岗位需求。
java业务的常用算法,应用场景
java业务的常用算法,应用场景Java业务的常用算法及应用场景算法是计算机科学的基础，它可以解决各种计算问题。
在Java编程中，算法的应用非常广泛。
本文将介绍Java业务中常用的算法以及它们的应用场景。
一、排序算法排序算法是最基本、最常用的算法之一。
在Java业务中，需要对数据进行排序的场景非常多。
例如，对数组或集合中的元素按照某个属性进行排序，对数据库中的记录按照某个字段进行排序等等。
常用的排序算法有冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等。
这些算法各有特点，可以根据排序需求的不同选择合适的算法。
二、查找算法查找算法用于在一组数据中查找目标元素。
在Java业务中，查找算法的应用场景也很多。
例如，根据关键字从数据库中查询记录，查找集合中满足条件的元素等等。
常用的查找算法有线性查找、二分查找等。
线性查找适用于无序数据，而二分查找适用于有序数据。
三、图算法图算法用于解决图结构相关的问题。
在Java业务中，图算法可以应用于各种场景。
例如，社交网络中的好友关系图分析，行程规划中的路径搜索等等。
常用的图算法有广度优先搜索、深度优先搜索、最短路径算法等。
这些算法可以帮助我们理解和分析复杂的图结构，解决实际问题。
四、贪心算法贪心算法是一种通过局部最优选择来达到全局最优的算法。
在Java业务中，贪心算法可以用于解决各种优化问题。
例如，资源分配中的任务调度，机票价格计算中的最优组合等等。
贪心算法的核心思想是不断做出局部最优选择，并且希望这些选择最终能够达到全局最优。
虽然贪心算法不一定能够得到最优解，但在许多实际问题中，它的效果是非常好的。
五、动态规划算法动态规划算法是一种将复杂问题分解成简单子问题的思想。
在Java业务中，动态规划算法可以用于解决各种优化问题。
例如，最短路径问题、背包问题、字符串匹配问题等等。
动态规划算法的基本思路是通过保存已计算过的结果，避免重复计算，从而大大提高算法效率。
它常常用于求解具有最优子结构的问题。
数据结构与算法分析java课后答案
数据结构与算法分析java课后答案【篇一：java程序设计各章习题及其答案】>1、 java程序是由什么组成的？一个程序中必须有public类吗？java源文件的命名规则是怎样的？答：一个java源程序是由若干个类组成。
一个java程序不一定需要有public类：如果源文件中有多个类时，则只能有一个类是public类；如果源文件中只有一个类，则不将该类写成public也将默认它为主类。
源文件命名时要求源文件主名应与主类（即用public修饰的类）的类名相同，扩展名为.java。
如果没有定义public类，则可以任何一个类名为主文件名，当然这是不主张的，因为它将无法进行被继承使用。
另外，对applet小应用程序来说，其主类必须为public，否则虽然在一些编译编译平台下可以通过（在bluej下无法通过）但运行时无法显示结果。
2、怎样区分应用程序和小应用程序？应用程序的主类和小应用程序的主类必须用public修饰吗？答：java application是完整的程序，需要独立的解释器来解释运行；而java applet则是嵌在html编写的web页面中的非独立运行程序，由web浏览器内部包含的java解释器来解释运行。
在源程序代码中两者的主要区别是：任何一个java application应用程序必须有且只有一个main方法，它是整个程序的入口方法；任何一个applet小应用程序要求程序中有且必须有一个类是系统类applet的子类，即该类头部分以extends applet结尾。
应用程序的主类当源文件中只有一个类时不必用public修饰，但当有多于一个类时则主类必须用public修饰。
小应用程序的主类在任何时候都需要用public来修饰。
3、开发与运行java程序需要经过哪些主要步骤和过程？答：主要有三个步骤（1）、用文字编辑器notepad（或在jcreator,gel, bulej,eclipse, jbuilder等）编写源文件；(2)、使用java编译器（如javac.exe)将.java源文件编译成字节码文件.class；(3)、运行java程序：对应用程序应通过java解释器（如java.exe)来运行，而对小应用程序应通过支持java标准的浏览器(如microsoft explorer)来解释运行。
Java中常用的设计模式23种JAVA设计模式项目实战教程java数据结构算法
Java中常⽤的设计模式23种JAVA设计模式项⽬实战教程java数据结构算法Java中常⽤的设计模式 23种JAVA设计模式项⽬实战教程java数据结构算法58套Java⾼级架构师视频教程，微服务，⾼并发，分布式，⾼可⽤，⾼性能，集群架构，设计模式，数据结构，中间件，并发编程，虚拟机，⾼可扩展，服务器，数据库，性能调优，负载均衡，安全架构，全⽂检索，权限管理Spring Boot，Spring Cloud⼤型分布式综合电商项⽬实战等视频教程JAVA⾼级架构师技术包含：JAVA架构设计，系统架构，缓存架构，分布式架构，安全架构，微服务，⾼并发，⾼可⽤，⾼可扩展，⾼性能，集群搭建，设计模式，数据结构，中间件，并发编程，JVM虚拟机，性能调优，负载均衡，单点登录，⽇志分析，全⽂检索，任务调度，权限管理，⼯作流，⽹络编程，脚本编程，分布式事务，分库分表，团队协作，持续集成，⾃动化部署，服务器，数据库，图形数据库，项⽬实战，SSM框架，SpringBoot，SpringCloud，Maven，Mybatis，Docker，K8S，Devops，Jenkins，Elasticsearch，Nginx，Tomcat，RabbitMQ，RocketMQ，ActiveMQ，Kafka，Dubbo，Solr，SSO，CAS，OA，Ehcache，Memcached，Activiti，Quartz，Shiro ，Git，Netty ，NIO，Linux，Shell，IDEA，Spring，Springmvc，SpringSecurity，SpringData，VueJS，RectJS，AngularJS，NodeJS，Hadoop，Hbase，Spark，HttpClient，Json，Nosql，Mysql，Redis，MongoDB，Zookeeper，Mycat，Oracle，健康项⽬实战，秒杀系统实战，电商项⽬实战，在线教育实战，P2P⾦融项⽬实战，⼤型分布式综合电商项⽬实战等视频教程......58套精品教程介绍：1、58套精品是掌柜最近整理出的最新教程，都是当下最⽕的技术，最⽕的课程，也是全⽹教程的精品；2、58套资源包含：全套完整⾼清视频、完整源码、配套⽂档；3、知识也是需要投资的，有投⼊才会有产出（保证投⼊产出⽐是⼏百上千倍），如果有⼼的朋友会发现，⾝边投资知识的⼤都是技术经理或者项⽬经理，⼯资⼀般相对于不投资的也要⾼出很多；总⽬录：58套JAVA⾼级架构师，微服务架构，亿级⾼并发，分布式架构，源码剖析系列，项⽬实战，设计模式实战，数据结构与算法，消息中间件，并发编程多线程，服务器系列，数据库，分布式事务，⼤型分布式综合电商项⽬实战视频教程第⼀套：01.【⾼并发课】亿级⾼并发⼤型电商详情页系统的⾼性能与⾼可⽤缓存架构实战视频教程第⼆套：02.【微服务课】微服务架构实战160讲.8⼤核⼼模块精讲.打通架构师进阶之路视频教程第三套：03.【项⽬实战】微服务电商系统从设计到实现全流程讲解基于SpringCloud视频教程第四套：04.【项⽬实战】微服务架构⼴告设计系统实战基于SpringCloud+Kafka+Mysql视频教程第五套：【项⽬实战】精讲SpringBoot2.0互联⽹⾦融理财项⽬实战，开发实战与原理分析视频教程（3套）第01套【主流框架】SpringBoot2.0全新系列精通到实战史上最全的完整版视频教程第02套【主流框架】Spring Boot实战与原理分析视频课程第03套【主流框架】SpringBoot2.0互联⽹⾦融理财系统综合项⽬实战视频课程第六套：06.【微服务课】精通SpringBoot Cloud微服务框架，实战案例与源码剖析视频教程（2套）第01套.Spring Cloud微服务最新技术⼊门到精通视频教程第02套.精通Spring Boot Cloud使⽤并理解框架的原理与底层运作机制视频教程第七套：07.【源码解析】深度剖析Spring Spring5 Mybatis Tomcat源码系列底层框架解析视频教程第⼋套：08.【项⽬实战】微服务容器化综合实践Docker+Kubernetes践⾏DevOps理念 k8s部署落地（3套）第01套：Docker+Kubernetes(k8s)微服务容器化及多技术综合实践视频教程第02套：深⼊系统学习Docker容器技术，实践DevOps理念视频教程第03套：Kubernetes（k8s）落地全程实践企业级应⽤实践从部署到核⼼应⽤视频教程第九套：09.【项⽬实战】从⽆到有搭建中⼩型互联⽹公司后台服务架构与运维架构视频课程第⼗套：10.【设计模式】精讲Java23种设计模式源码分析+内存分析+编程思想+Debug⽅式视频教程第⼗⼀套：11.【项⽬实战】设计模式综合项⽬（实战）设计模式综合应⽤的实战案例视频教程第⼗⼆套：12.【项⽬实战】软件系统功能设计（实战）训练（6个设计案例）视频教程第⼗三套：13.【数据结构】恋上数据结构与算法，程序员修炼编程内功（数组,栈,队列,链表,递归,排序,堆等）第⼗四套：14.【⾼级进阶】深度解析Spring5新特性，Java8~11新特性原理与实践,⾼级进阶实战视频教程第01套：Java8新特性原理，⾼级进阶实战视频教程第02套：Java9、10、11新特性全套精讲视频教程第03套：深⼊浅出spring原理与实践视频课程第04套：Spring5新特性及应⽤举例精讲剖析视频教程第⼗五套：15.【项⽬实战】快速上⼿SSO单点登录开发与项⽬实战单点登录在集群开发的作⽤视频教程（2套）第01套【单点登录】SSO单点登录快速上⼿与项⽬实战视频教程第02套【单点登录】SSO单点登录开发与实战，单点登录在集群开发的作⽤视频教程第⼗六套：16.【⾼级架构】Java架构之消息中间件Kafka RabbitMQ RocketMQ ActiveMq精通实战（4套）01.【中间件】ActiveMq中间件基础到精通⾼级实战视频课程02.【中间件】JAVA-ACE架构师系列课程 Rocketmq03.【中间件】RabbitMQ中间件基础到精通，消息订阅视频课程04.【中间件】Kafka分布式消息中间节原理剖析及实战演练视频课程第⼗七套：17.【项⽬实战】企业⽇志平台⽣产案例实战，⽇志分析之ELK stack实战视频教程第⼗⼋套：18.【⾼级进阶】顶尖⾼⼿系列Elasticsearch快速上⼿篇+⾼⼿进阶篇视频课程第⼗九套：19.【项⽬实战】基于Activiti6.X⼯作流进阶与项⽬实战，Activiti整合Drools视频课程第⼆⼗套：20.【任务调度】Spring+Quartz的分布式任务调度及源码解析视频课程第⼆⼗⼀套：21.【系统学习】Java架构之Shiro权限管理权限设计实现项⽬案例，与Springboot整合教程（3套）第01套.SpringBoot与Shiro整合-权限管理实战视频第02套.Shiro基础到精通，原理与架构视频课程第03套.Apache Shiro权限框架实战+项⽬案例+权限设计实现视频课程第⼆⼗⼆套：22.【系统学习】深⼊学习Zookeeper分布式系统开发实战视频课程第⼆⼗三套：23.【分布式】Dubbo第三⽅⽀付项⽬的系统架构实战视频教程第⼆⼗四套：24.【微服务】基于⽀付系统场景的微服务架构的分布式事务解决⽅案视频课程第⼆⼗五套：25.【项⽬实战】实战技能Linux100讲全⽅位实战讲解视频教程第⼆⼗六套：26.【linux精讲】Shell脚本编程⼤量企业级实例带你全⾯掌握六⼤技术点视频教程第⼆⼗七套：27.【⾼级进阶】⾼并发多线程实训营-Java多线程编程三个阶进阶实战视频教程第⼆⼗⼋套：28.【⾼级架构】架构之⾼并发系统架构实战⽅案 Java⾼并发解决⽅案与并发编程教程第⼆⼗九套：29.【⾼级进阶】深⼊Java并发编程原理与实战线程安全+锁原理+同步容器+实战讲解视频教程第三⼗套：30.【分布式】分布式事务框架Myth+Raincat+Tcc源码解析视频教程第三⼗⼀套：31.【分布式】分布式常见问题解决⽅案，分布式事务与锁，缓存实战解决⽅案视频教程第三⼗⼆套：32.【分布式】解决分布式事务数据⼀致性开发与实践分布式事务实现视频教程第三⼗三套：33.【分布式】分布式集群部署实战，分布式存储缓存协调调度视频教程第三⼗四套：34.【性能优化】深⼊JAVA虚拟机，JVM内核-原理，诊断与优化+内存模型+虚拟机原理视频教程第三⼗五套：35.【性能优化】架构⼤⽜带你学习MySql，Nginx，Tomcat，JVM性能调优系列专题视频教程第三⼗六套：36.【性能优化】深⼊JAVA程序性能调优视频(阿姆达尔定律、缓存组件、并⾏开发、线程池、JVM调优)第三⼗七套：37.【⾼级进阶】全⾯深⼊Mysql数据库系统优化+查询优化，Mysql⼤型分布式集群，从⼩⽩到⼤神（3套）第01套：全⾯深⼊Mysql数据库优化查询优化mysql⾼级第02套【数据库】MySQL⾼级⼤型分布式集群，主从复制，负载均衡，数据库中间件视频课程第03套：Mysql从⼩⽩到⼤神视频教程第三⼗⼋套：38.【⾼级进阶】深⼊进阶Oracle DBA性能优化+⾼可⽤+海量数据库设计视频课程（2套）第三⼗九套：39.【项⽬实战】企业级开发与运维Redis从⼊门到项⽬实战视频教程第四⼗套：40.【项⽬实战】精通MongoDB4.0从⼊门到实践，掌握NoSQL数据库企业主流解决⽅案视频教程第四⼗⼀套：41.【⾼级架构】Java架构之Mycat实现mysql⾼可⽤集群，分布库分表中间件视频教程第四⼗⼆套：42.【数据库】图形数据库之王 Neo4j从⼊门到精通视频教程第四⼗三套：43.【⾼级进阶】企业级Nginx核⼼知识，百万并发下的Nginx性能优化之道视频教程。
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第022课 算法及数据结构
5 队列
5.4 入队
1.检查是否 0 是满队
SIZE
2.数据加入到end所 指向的位置
0
SIZE
end head
3.将end向正方向移动
end head
0
SIZE
end head
第022课 算法及数据结构
5 队列
其中,SIZE是数组得大小.当这个队列被创建后其大小不会改变,所以我们 定义它为final(不会改变得变量).queue[]是存储数据的数组.head标识着队 列的队首,也就是队列中的第一个元素.end标识着队列尾部,它是第一个未 被使用的空间.
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.1 队列的初始化
5.5 出队
当需要从队列中取出数据时,只能从队列首部取出,这个动作叫出队.
我们来看看poll如何实现. public int poll() throws Exception{ if(isEmpty()){ throw new Exception("queue is empty"); }else{ int result = queue[head]; head = next(head); return result; } }
专业教程
理论讲解部分
Ver3.1
第022课 算法及数据结构 概述：
➢ 队列的概念 ➢ 队列的实现
• 重点：
➢ 队列的实现
• 难点：
➢ 队列的实现
5 队列
第022课 算法及数据结构
队列提供了一种“先入先出”的一种数据结构
队列是一块连续的(物理的或者逻辑的)存储区域.有两个标识标志 出栈的两个端点 –头和尾.
}
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.3 队列满的判断
满栈
0
SIZE
end head
非满栈
0
end head
SIZE
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.4 入队
将数据存储到队列中叫入队.入队的数据只能在当前的队尾之后添加.
下面我们来看看入队的实现.
public void offer(int data) throws Exception{ if(isFull()){ throw new Exception("queue is full"); }else{ queue[end]=data; end = next(end); }
无论head与end在什么位置, 当head == end时,此时队列 为空,否则队列非空.
public boolean isEmpty() { return end == head;
}
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.2 队列空的判断
空栈 非空栈0head end Nhomakorabea0
head
end
SIZE SIZE
当这个队列被初始化之后,如图 0
SIZE
head end
初始化代码如下:
SIZE = size; queue = new int[SIZE]; head = 0; end = 0;
其中,size为初始化参 数.可以当作已知量.
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.2 队列空的判断 一个栈被建立,我们需要在任意时刻需要了解到它得情况,比如是否为空. 队列是否为空主要依靠head与end的位置关系.
}
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.4 入队
这里我们要注意入队的步骤: 1.需要判断栈是否是满队,如果队满,那么返回一个异常说明队已经 满了.无法在使其它元素入队.如果栈非满,那么继续. 2.将数据存储到end指向的空间.由于end始终指向第一个未使用 的空间.所以可以将数据存储进去.
3.调用next()得到end的下一个位置并赋值.
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.3 队列满的判断 同样,我们还需要在任何时刻需要判断栈是否为满栈.
当head前进的速度大于end 的前进速度,直到head如果再 前进就把end覆盖的时候,此 时队列就满了.
当next(end) == head时,此时 栈为满,否则栈不满.
public boolean isFull(){ return next(end) == head;
堆栈需要提供2个最基本的操作入队(offer)和出队(poll)
5 队列
第022课 算法及数据结构
下面我们以一个数组实现的循环队列为例,进行队列的讲解. 什么是循环队列
循环队列就是反复的利用同一块存储空间进行队列的移动.这种队列的 好处,是不需要队列的整理.可以提高队列效率.
是将数组的首尾相连,使移动到末端的队列仍旧可以继续爬行到数组 的头部.
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.1 队列的初始化
在进行具体的初始化之前,我们需要明确,如何实现队列在存储空间尾 部可以自然的移动到存储空间头部.
队列的移动主要依靠两个变量来指示,head end.队列的移动方向定义为 正方向.当head向正方向移动时,队列向着正方向减少.当end向正方向移动 时,队列向着正方向增长.
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.5 出队
这里我们要注意出队的步骤: 1.需要判断队是否是空队,如果队空,那么返回一个异常说明队已经 空了.无法弹出.如果队非空,那么继续. 2.将head指向元素保存等待返回. 3.调用next()求出head得下一个位置然后移动. 4.返回保存元素.
5.1 队列的初始化
因为head end都需要有这样的移动规则,所以给出一个next()方法来 取得移动后的位置.
private int next(int i){ return (i+1)%SIZE;
}
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.1 队列的初始化
下面我们来实现一个最简单的循环队列.
private final int SIZE; private int[] queue; private int head; private int end;
end
end
end
head 初始状态
head 入队
head 出队
第022课 算法及数据结构
5 队列
5.1 队列的初始化
当队列移动到存储空间边缘时会发生什么? end
head
此时end将增加到什么地方? end
head
将end移动到数组头部. head也是同样的道理
第022课 算法及数据结构
5 队列