算法练习day7——190325(比较器、不基于比较的排序、maxgap、数组实现栈和队列、minstack) -ag凯发k8国际
1.1 arrays.sort()
arrays.sort(数组)
- 若其中的数组元素时自定义类型,报错;
- 若为基本类型,则按值排序。
arrays.sort(数组,自己定义的比较器):
- 会按定义的比较器进行比较排序。
1.2 比较器
是一个自己定义的类。
类名 implements comparator
实现其中的public int compare(student o1,student o2)方法:
- 此方法返回一个负数:说明o1更小,即o1应该排在前面;
- 返回一个正数:第二个应该放在前面;
- 返回0:两个一样大
c 中重载运算符就是自己定义比较器的一种方式。
package comparator;import java.util.arrays; import java.util.comparator;class student{int id;string name;int age;public student(int id,string name,int age) {this.id=id;this.name=name;this.age=age;} } public class comparatortest {public static void main(string[] args) {student[] students=new student[3];students[0]=new student(3,"llll",23);students[1]=new student(2,"ssss",18);students[2]=new student(1,"qqqq",34);//arrays.sort(students);//printarray(students);arrays.sort(students,new idascendingcomparator());printarray(students);arrays.sort(students,new iddscendingcomparator());printarray(students);arrays.sort(students,new ageascendingcomparator());printarray(students);arrays.sort(students,new agedscendingcomparator());printarray(students);}public static void printarray(student[] arr) {for(int i=0;i运行结果:
1.3 priorityqueue
堆结构也可用比较器
优先级队列就是堆。
若没有给比较器,则报错。
package comparator;import java.util.priorityqueue;public class priorityqueuetest {public static void main(string[] args) {student student1=new student(3,"llll",23);student student2=new student(2,"ssss",18);student student3=new student(1,"qqqq",34);priorityqueue运行结果:
1.4 treemap
红黑树结构。
系统提供的一个有序的结构,都会伴随着一个比较器的构造。这个比较器告诉这个结构怎么组织。
——基于比较的排序是重点。
时间复杂度:
- 遍历数组的时间
额外空间复杂度:
都是稳定的。
与被排序的样本的实际数据状况很有关系, 所以实际中并不经常使用。
计数排序就是桶排序的一个具体体现。
3.1 举例:
原始数据:
排序之后:
所以应该返回3.
3.2 实现方式
借用了桶的概念,但是未用桶排序。
3.3 最大差值肯定跨桶的原因分析
如上图,排序后,相临的两个数可能来自同一个桶(11,15),也可能来自不同的桶(15,21)。
n个数,n 1个桶,根据鸽舍原理,肯定存在一个空桶。
存在空桶,就可以说明:最大差值一定不来自相同的桶。
因为:
空桶左肯定存在离它最近的非空桶,空桶右边也肯定存在离它最近的布控的桶(最起码桶0和桶n都非空)。
左.max-右.min>桶表示的范围;
一个桶内部的两个元素的差值<桶表示的范围
所以最大差值不会是同一桶中的两个元素——只用关心不同桶的元素。
为什么不直接找非空桶,得到最大差值=左.max-右.min?
如上图,最大差值为19,是相邻两桶产生的差值。
有空桶,只是说明最大差值肯定不是在同一桶中,但不是说最大差值一定来自空桶两侧非空桶的差值。
3.4 代码实现
package solution;public class maxgap {public static void main(string[] args) {int[] array= {3,1,6,2,7};system.out.println("maxgap=" maxgap(array));}public static int maxgap(int[] arr) { int result=0;if (arr == null || arr.length < 2) {return result;}int min=integer.max_value;int max=integer.min_value;int n=arr.length;for(int i=0;i3.4.1 结果分析
元素,其中最大值为7,最小值为1。
5个元素,需要6个桶。
首先,将max-min=7-1=6进行5等分,6/5=1.2,得每段距离长1.2。
然后进行每个元素属于的桶号的计算:
- 3:(3-1)/1.2=2/1.2=1(取整);
- 6:(6-1)/1.2=5/1.2=4;
- 2:(2-1)/1.2=1/1.2=0;
所以分桶结果如下图:
所以result=3;
3.4.2 对于计算桶号的公式的分析
即就是:
先算出每段距离的长度(),再求出当前元素据起点min的距离(),最后用后者除以前者就得到当前元素所属于的桶号(index)。
4.1 实现栈
4.1.1 分析
index:表示新进来的数应该放置的位置。
一个数入栈时,若index 1>size,则报错;否则这个数放在array[index]的位置,然后index ;
一个数出栈时,若index-1<0,则报错;否则弹出放在array[index-1]位置上的数,然后index--。
4.1.2 代码实现
package solution;class arraystack{integer[] array;integer size; public arraystack(int initsize) {if(initsize<0)throw new illegalargumentexception("the init size is less than 0");elsearray=new integer[initsize];size=0;}public void push(int num) {if(size==array.length)throw new arrayindexoutofboundsexception("the queue is full");elsearray[size ]=num;}public integer peek() {if(size==0)throw new arrayindexoutofboundsexception("the queue is empty");elsereturn array[size-1];}public integer pop() {if(size==0)throw new arrayindexoutofboundsexception("the queue is empty");elsereturn array[--size];} } public class arraytostack {public static void main(string[] args) {arraystack as=new arraystack(3);as.push(3);system.out.println("peek:" as.peek());as.push(24);system.out.println("pop:" as.pop());system.out.println("pop:" as.pop());//system.out.println("pop:" as.pop());} }运行结果:
若为注释掉最后一句pop,运行结果为:
4.2 实现队列
4.2.1 分析
如果一个数要入队列,若size
如果一个数要出队列,若size>0,则array[first]位置上的数出队列,同时first ;否则报错。
注:当last和first到达最后一个元素时,让它们下一个位置为0位置。
(last和first之间无关系)
4.2.2 代码实现
package solution;class arrayqueue{integer[] array;integer first;//出队列时的下标integer last;//入队列时的下标integer size;public arrayqueue(int initsize) {if(initsize<0)throw new illegalargumentexception("the init size is less than 0");elsearray=new integer[initsize];size=0;last=0;first=0;}public void push(int num) {if(size==array.length)throw new arrayindexoutofboundsexception("the queue is full");else {array[last]=num;last=last==array.length-1?0:last 1;size ;}}public integer peek() {if(size==0)throw new arrayindexoutofboundsexception("the queue is empty");else return array[first];}public integer poll() {if(size==0)throw new arrayindexoutofboundsexception("the queue is empty");else {size--;first=first==array.length-1?0:first 1;return array[first];}} } public class arraytoqueue {public static void main(string[] args) {arrayqueue as=new arrayqueue(3);as.push(7);system.out.println("peek:" as.peek());as.push(6);system.out.println("pop:" as.poll());//7出as.push(5);as.push(9);//as.push(4);system.out.println("pop:" as.poll());//6system.out.println("pop:" as.poll());//5} }运行结果:
【要求】
1. pop、 push、 getmin操作的时间复杂度都是o(1)。
2. 设计的栈类型可以使用现成的栈结构。
5.1 方法一
5.1.1 分析:
准备两个栈:data、min
入栈:
第一个元素,压入data、min栈;
后面剩余元素,依次压入data栈;若当前入栈元素比min栈栈顶元素小,则入min栈,否则再一次压入min栈栈顶元素。
出栈:
两个栈同时弹出元素。
5.1.2 代码实现
package solution;import java.util.stack;class mystack{stack运行结果:
5.2 方法二
5.2.1 分析:
准备两个栈:data、min
入栈:
第一个元素,压入data、min栈;
后面剩余元素,依次压入data栈;若当前入栈元素比min栈栈顶元素小,则入min栈,否则不如min栈。
出栈:
若当前弹出的data栈顶元素=min栈栈顶元素,两个栈都弹出栈顶元素,否则只有data栈弹出栈顶元素。
总结
以上是ag凯发k8国际为你收集整理的算法练习day7——190325(比较器、不基于比较的排序、maxgap、数组实现栈和队列、minstack)的全部内容,希望文章能够帮你解决所遇到的问题。
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