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【Java数据结构和算法】002-数据结构和算法概述

时间:2023-02-24 11:31:45浏览次数:41  
标签:问题 结点 链表 002 算法 数据结构 结构


目录

​​一、数据结构和算法的关系​​

​​二、实际编程中遇到的问题​​

​​1、一段Java代码​​

​​代码:​​

​​问题:​​

​​2、一个五子棋程序​​

​​图示:​​

​​问题:​​

​​功能实现步骤分析:​​

​​3、约瑟夫(Josephu)问题(丢手帕问题)​​

​​问题描述:​​

​​思路提示:​​

​​4、其他常见的算法问题​​

​​图示:​​

​​思路:​​

​​三、线性结构和非线性结构​​

​​1、数据结构的分类​​

​​2、线性结构​​

​​3、非线性结构​​


一、数据结构和算法的关系

1、数据data结构(structure)是一门研究组织数据方式的学科,有了编程语言也就有了数据结构。学好数据结构可以编写出更加漂亮,更加有效率的代码;

2、要学习好数据结构就要多多考虑如何将生活中遇到的问题,用程序去实现解决;

3、程序 = 数据结构 + 算法;

4、数据结构是算法的基础,换言之,想要学好算法,需要把数据结构学到位;

 

二、实际编程中遇到的问题

1、一段Java代码

代码:

public static void main(String[] args) {
String str = "Java,Java, hello,world!";
String newStr = str.replaceAll("Java", "尚硅谷~"); //算法
System.out.println("newStr=" + newStr);
}

问题:

试写出用单链表表示的字符串类及字符串结点类的定义,并依次实现它的构造函数、以及计算串长度、串赋值、判断两串相等、求子串、两串连接、求子串在串中位置等7个成员函数;

 

2、一个五子棋程序

图示:

【Java数据结构和算法】002-数据结构和算法概述_线性结构

问题:

如何判断游戏的输赢,并可以完成存盘退出和继续上局的功能 ?

 

功能实现步骤分析:

【存档功能】棋盘——>二维数组——>(稀疏数组)——> 写入文件;

【接上局功能】读取文件——>稀疏数组——>二维数组——>棋盘 ;

 

3、约瑟夫(Josephu)问题(丢手帕问题)

问题描述:

Josephu  问题为:设编号为1,2,… n的n个人围坐一圈,约定编号为k(1<=k<=n)的人从1开始报数,数到m 的那个人出列,它的下一位又从1开始报数,数到m的那个人又出列,依次类推,直到所有人出列为止,由此产生一个出队编号的序列;

 

思路提示:

用一个不带头结点的循环链表来处理Josephu 问题:先构成一个有n个结点的单循环链表(单向环形链表),然后由k结点起从1开始计数,计到m时,对应结点从链表中删除,然后再从被删除结点的下一个结点又从1开始计数,直到最后一个结点从链表中删除算法结束;

 

4、其他常见的算法问题

图示:

【Java数据结构和算法】002-数据结构和算法概述_java_02

思路:

修路问题  => 最小生成树(加权值)【数据结构】+ 普利姆算法

最短路径问题  => 图+弗洛伊德算法

汉诺塔 => 分支算法

八皇后问题 => 回溯法

 

三、线性结构和非线性结构

1、数据结构的分类

数据结构包括:线性结构和非线性结构;

 

2、线性结构

①线性结构作为最常用的数据结构,其特点是数据元素之间存在一对一的线性关系

②线性结构有两种不同的存储结构,即顺序存储结构链式存储结构

顺序存储的线性表称为顺序表,顺序表中的存储元素是连续的(存储空间地址是连续的);

链式存储的线性表称为链表,链表中的存储元素不一定是连续的,元素节点中存放数据元素以及相邻元素的地址信息;

⑤线性结构常见的有:数组、队列、链表和栈;

 

3、非线性结构

非线性结构包括:二维数组、多维数组、广义表、树结构、图结构;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

标签:问题,结点,链表,002,算法,数据结构,结构
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