编程►算法

《啊哈！算法》学习笔记之栈

栈

实现也很简单，只需要一个一维数组和一个指向栈顶的变量 top 就可以了。我们通过 top 来对栈进行插入和删除操作。

特点：后进先出

利用栈判断是否回文（java实现）

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public static void main(String[] args) {
    char[] character = { 'a', 'a', 'h', 'a', 'a' };
    char[] stack = new char[10];
    int top = -1;
    int mid = character.length % 2 == 0 ? character.length / 2 - 1 : character.length / 2;
    for (int i = 0; i <= mid; i++) {
        top++;
        stack[top] = character[i];
    }
    if (character.length % 2 == 0) {
        mid++;
    }
    for (int i = mid; i < character.length; i++) {
        if (top >= 0) {
            if (stack[top] != character[i]) {
                break;
            }
        }
        top--;
    }
    if (top == -1) {
        System.out.println("YES");
    } else {
        System.out.println("NO");
    }
}
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《啊哈！算法》学习笔记之队列

列队的主要特点：先进先出

文中题目

规则是这样的：首先将第 1个数删除，紧接着将第 2 个数放到这串数的末尾，再将第 3 个数删除并将第 4 个数放到这串数的末尾，再将第 5 个数删除……直到剩下最后一个数，将最后一个数也删除。按照刚才删除的顺序，把这些删除的数连在一起就是小哈的 QQ啦.

Java实现

例如：加密过的一串数是 “6 3 1 7 5 8 9 2 4”，输出应该是“6 1 5 9 4 7 2 8 3”

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public static void main(String[] args) {
    int[] array = { 6, 3, 1, 7, 5, 8, 9, 2, 4 };
    int[] queue = new int[100];
    int head = 0;
    int tail = 0;
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        queue[i] = array[i];
        tail++;
    }
    while (head < tail) {
        System.out.println(queue[head]);
        head++;
        queue[tail] = queue[head];
        tail++;
        head++;
    }
}
编程►算法

《啊哈！算法》学习笔记之快速排序

基本思想

每次排序的时候设置一个基准点，将小于等于基准点的数全部放到基准点的一边，将大于等于基准点的数全部放到基准点的另一边.

时间复杂度

因此快速排序的最差时间复杂度和冒泡排序是一样的，都是 O(N^2 )，它的平均时间复杂度为 O(NlogN)。

Java实现（从大到小）

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public static void main(String[] args) {
    int length = 20;
    int maxValue = 20;
    int[] array = new int[length];
    Random r = new Random();
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        array[i] = r.nextInt(maxValue);
    }
    System.out.println(Arrays.toString(array));
    quickSort(array, 0, length-1);
    System.out.println(Arrays.toString(array));
}
 
 
// 假设以左边的为基数，那就要从右边开始移动。左为大于基数，右为小于基数
public static void quickSort(int[] array, int leftPoint, int rightPoint) {
    if (leftPoint > rightPoint) {
        return;
    }
    int swapTmp = 0;
    int baseNumber = array[leftPoint];// 以左边为基准
    int i = leftPoint;
    int j = rightPoint;
    while (leftPoint != rightPoint) {
        // 从右边开始向左移动，到找第一个大于基数时停止
        while (array[rightPoint] <= baseNumber && leftPoint < rightPoint) {
            rightPoint--;
        }
 
        // 从左边开始向右移动，到找第一个小于基数时停止
        while (array[leftPoint] >= baseNumber && leftPoint < rightPoint) {
            leftPoint++;
        }
 
        // 没有相遇时，就交换
        if (leftPoint < rightPoint) {
            swapTmp = array[leftPoint];
            array[leftPoint] = array[rightPoint];
            array[rightPoint] = swapTmp;
        }
    }
    //恢复新一轮的基准，将旧的基准归位，然后又重新定一个新的左边基准位。即将基准数与中间数互换
    array[i] = array[leftPoint];
    array[leftPoint] = baseNumber;
 
    //递归左，右两边
    quickSort(array, i, leftPoint-1);
    quickSort(array, leftPoint+1, j);
}
编程►算法

《啊哈！算法》学习笔记之冒泡排序

基本思想

冒泡排序的基本思想是：每次比较两个相邻的元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。

以从大到小为例。

每次都是比较相邻的两个数，如果后面的数比前面的数大，则交换这两个数的位置。一直比较下去直到最后两个数比较完毕后，最小的数就在最后一个了。就如同是一个气泡，一步一步往后“翻滚” ，直到最后一位。所以这个排序的方法有一个很好听的名字“冒泡排序” 。

每将一个数归位我们将其称为“一趟” 。每一趟，都是将小的归位（先是最小，后次小，次后第三小…）。

如果有 n 个数进行排序，只需将 n-1 个数归位，也就是说要进行n-1 趟操作。而“每一趟”都需要从第 1 位开始进行相邻两个数的比较，将较小的一个数放在后面，比较完毕后向后挪一位继续比较下面两个相邻数的大小，重复此步骤，直到最后一个尚未归位的数， 已经归位的数则无需再进行比较 （已经归位的数你还比较个啥， 浪费表情） 。

核心思想

冒泡排序的核心部分是双重嵌套循环。

时间复杂度：O（N^2）

Java实现

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public static void main(String[] args) {
    int length = 10;
    int maxValue = 20;
    int[] array = new int[length];
    Random r = new Random();
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        array[i] = r.nextInt(maxValue);
    }
    System.out.println("before");
    print(array);
    bubbleSort(array);
    System.out.println("after");
    print(array);
}
 
 
public static void bubbleSort(int[] array) {
    int tmp = 0;
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        for (int j = 0; j < array.length-1; j++) {
            if (array[j] < array[j+1]) {//如果前一个比后一个小，则进行交换。这样子就可以是从大到小。
                tmp = array[j];
                array[j] = array[j+1];
                array[j+1] = tmp;
            }
        }
    }
}
 
 
public static void print(int[] array) {
    System.out.println(Arrays.toString(array));
}

总结

冒泡比较耗时

编程►算法

《啊哈！算法》学习笔记之桶排序

时间复杂度：O(M+N)

M:桶的个数（也是该数值的最大数）
N:待排序个数

Java实现

随便输入N个不大于M的数字，然后从小到大输出：（从大到小，作一下小修改即可）

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public static void main(String[] args) {
    int M= 100;
    int N = 5;
    int[] array = new int[M+ 1];
    Scanner scan = new Scanner(System.in);
    int in = 0;
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        in = scan.nextInt();
        array[in] = array[in] + 1;
    }
 
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        for (int j = 0; j < array[i]; j++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

个人总结

这种算法适合于范围比较小的排序，并且是需要知道输入的最大值。不然就不适用了。