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…

这篇我们说说堆这种数据结构,其实到这里就暂时把java的数据结构告一段落,感觉说的也差不多了,各种常见的数据结构都说到了,其实还有一种数据结构是“图”,然而暂时对图没啥兴趣,等有兴趣的再说:还有排序算法,emmm....有时间再看看吧! 其实从写数据结构开始到现在让我最大的感触就是:新手刚开始还是不要看数据结构为好,太无聊太枯燥了,很容易让人放弃:可以等用的各种框架用得差不多了之后,再回头静下心来搞搞数据结构还是挺有趣的:废话不多说,开始今天的内容: 1.二叉树分类 树分为二叉树和多叉树,其实吧…

前面我们讲解了数组,数组更多的是用来进行数据的存储,纯粹用来存储数据的数据结构,我们期望的是插入.删除和查找性能都比较好.对于无序数组,插入快,但是删除和查找都很慢,为了解决这些问题,后面我们会讲解比如二叉树.哈希表的数据结构. 而本篇博客讲解的数据结构和算法更多是用作程序员的工具,它们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比数据库类型的结构要短得多,在程序执行期间它们才被创建,通常用它们去执行某项特殊的业务,执行完成之后,它们就被销毁.这里的它们就是——栈和队…

一.简介 栈(英语:stack)又称为堆栈或堆叠,栈作为一种数据结构,是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表.它按照先进后出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底(Bottom),最后的数据在栈顶(Top).我们把插入元素的操作称为入栈(Push),删除元素的操作称为出栈(Pop). 由于堆叠数据结构只允许在一端进行操作,因而按照后进先出(LIFO, Last In First Out)的原理运作.栈也称为后进先出表. 这里以羽毛球筒为例,羽毛球筒就是一个栈,刚开始羽毛球筒是空的,也就是…

栈: 英文名stack,特点是只允许访问最后插入的那个元素,也就是LIFO(后进先出) jdk中的stack源码: public class Stack<E> extends Vector<E> { //继承Vector,Vector和ArrayList几乎相同,都是通过数组保存数据,只不过方法有Synchronized修饰 public Stack() { } public E push(E item) { //push,也就是add,把数据保存得add到数组的末尾 addEle…

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,…

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…

日常开发中,数组和集合使用的很多,而数组的无序插入和删除效率都是偏低的,这点在学习ArrayList源码的时候就知道了,因为需要把要 插入索引后面的所以元素全部后移一位. 而本文会详细讲解链表,可以解决数组的部分问题,相比数组的大小不可更改,链表更加灵活,在学习LinkedList源码对链表有了一个大致的 了解. ArrayList和LinkedList源码请参考: Java集合(四)--基于JDK1.8的ArrayList源码解读 Java集合(五)--LinkedList源码解读 本文我们会…

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…

这一篇我们来看看红黑树,首先说一下我啃红黑树的一点想法,刚开始的时候比较蒙,what?这到底是什么鬼啊?还有这种操作?有好久的时间我都缓不过来,直到我玩了两把王者之后回头一看,好像有点儿意思,所以有的时候碰到一个问题困扰了很久可以先让自己的头脑放松一下,哈哈! 不瞎扯咳,开始今天的正题: 前提:看红黑树之前一定要先会搜索二叉树 1.红黑树的概念 红黑树到底是个什么鬼呢?我最开始也在想这个问题,你说前面的搜索二叉树多牛,各种操作效率也不错,用起来很爽啊,为什么突然又冒出来了红黑树啊? 确实,搜索二…

什么是树? 上面图例就是一个树,用圆代表节点,连接圆的直线代表边.树的顶端总有一个节点,通过它连接第二层的节点,然后第二层连向更下一层的节点,以此递推 ,所以树的顶端小,底部大.和现实中的树是相反的,但是代码一般从顶点开始执行操作 本文会讲述一种特殊的树--二叉树,每个节点最多有两个子节点.普通的树,节点可以多于两个,称为多路树/多叉树 树的术语: 1.路径:顺着节点的边从一个节点走到另一个节点,所经过的节点的顺序排列就称为“路径” 2.根:树顶端的节点称为根.一棵树只有一个根,如果要把一个节点…

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…

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…

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…

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: 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(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 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(三)顺序存储的树结构 二叉树也可以用数组存储,可以和完全二叉树的节点一一对应. 一.树的遍历 // 二叉树保存在数组中 int[] data; public void preOrder() { preOrder(0); } // 前序遍历指定的节点 public void preOrder(int index) { System.out.printf(data[index] + " "); int leftIndex = 2 * index + 1; int r…

上一篇我们大概了解了红黑树到底是个什么鬼,这篇我们可以看看另外一种树-----2-3-4树,看这个树的名字就觉得很奇怪.... 我们首先要知道这里的2.3.4指的是任意一个节点拥有的子节点个数,所以我们就大概知道2-3-4树中的每一个节点应该最多有四个子节点:注意:2-3-4树中的任意一个节点不能只有一个子节点,应该只有几种情况:0.2.3.4 有个东西一直忘记说了,就是那个大O表示法,或者叫做时间复杂度,感觉最开始不要纠结于用这个大O表示法比较好,因为直接看这个你会觉得很蒙,学了一定的数据结构…

Java中的集合(十四) Map的实现类LinkedHashMap 一.LinkedHashMap的简介 LinkedHashMap是Map接口的实现类,继承了HashMap,它通过重写父类相关的方法,来实现自己的链接列表特性.但是很多方法都直接复用了父类HashMap的方法.底层数据结构是哈希表+双向链表,具有可预知的迭代顺序.允许使用null值和null键存储. LinkedHashMap实现与HashMap的不同之处在于,后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表.此链接列表定义了迭代顺序…

WZJ的数据结构(负十四) 难度级别:D: 运行时间限制:6000ms: 运行空间限制:262144KB: 代码长度限制:2000000B 试题描述 请你设计一个数据结构,完成以下功能: 给定一个大小为N的整数组A,M次操作,操作分两种: 1.1 i j k 每次询问给你i,j,k三个参数,求Ai至Aj中第k小的数. 2.0 x v 每次操作给你x,v两个参数,将A[x]改成v. 输入 第一行为两个正整数N,M.第二行为N个正整数Ai.接下来M行为操作. 输出 对于每个询问输出答案(保证k合法)…

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…

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…

JAVA之旅(十四)--静态同步函数的锁是class对象,多线程的单例设计模式,死锁,线程中的通讯以及通讯所带来的安全隐患,等待唤醒机制 JAVA之旅,一路有你,加油! 一.静态同步函数的锁是class对象 我们在上节验证了同步函数的锁是this,但是对于静态同步函数,你又知道多少呢? 我们做一个这样的小实验,我们给show方法加上static关键字去修饰 private static synchronized void show() { if (tick > 0) { try { Thread…