算法与数据结构

在线体验各类最新模型,更有模型 免费Token 额度领取!
立即体验
简介: 算法与数据结构

大O描述的是算法的运行时间和输入数据之间的关系

O(1), O(n),O(lgn),O(nlogn),O(n^2)

n是nums中的元素个数

 

均摊复杂度和防止复杂度的震荡

栈也是一种线性结构


相比数组,栈对应的操作是数组的子集


只能从一端添加元素,也只能从一端取出元素


这一端称为栈顶


栈是一种后进先出的数据结构


Last in First Out(LIFO)

栈的实现:Stack<E>

void push(E)

E pop()

E peek()

int getSize()

boolean isEmpty()


栈顶元素反映了在嵌套的层次关系中,最近的需要匹配的元素

import java.util.Stack;

class Solution{

public boolean isValid(String s){

Stack<Character> stack = new Stack<>();

for(int i=0;i<s.length(); i++){

char c = s.charAt(i);

if(c == '(' || c =='[' || c == '{'){

stack.push(c);

}else{

if(stack.isEmpty()){

return false;

}else{

char topChar = stack.pop();

if(c == '(' && topChar != ')'){

return false

}

if(c == '[' && topChar != ']'){

return false

}

if(c == '{' && topChar != '}'){

return false

}


}


}

}


}

return stack.isEmpty();

}

队列 QUEUE

队列也是一种线性结构

相比数组,队列对应的操作是数组的子集

只能从一端(队尾)添加元素,只能从另一端(队首)取出元素

队列是一种先进先出的数据结构


First in First out


FIFO


队列的实现

Queue<E>

void enqueue()

E dequeue()

E getFront()

int getSize()

boolean isEmpty()


循环队列





什么是链表


线性数据结构



动态数组



队列

--------底层依托静态数组;靠resize解决固定容量问题


链表linkedList

public E e;

public Node nextElement;


数据存储在节点(Node)中

优点:真正的动态,不需要处理固定容量的问题

缺点:丧失了随机访问的能力


数组和链表的对比:

数组最好用于索引有语意的情况。array[2]

最大的优点:支持快速查询


链表不适合用于索引有语意的情况。

最大的优点:动态



程序调用的系统栈

递归调用时有代价的:函数调用+系统栈空间




二叉堆是一棵完全二叉树


二叉堆得性质:

堆中某个节点的值总是不大于其父节点



什么是Trie(字典树)--多叉树

每个节点有若干指向下个节点的指针


class Node{

boolean isWord;


Map<char,Node> next;


}


平衡二叉树(AVL树)


对于任意一个节点,左子树和右子树的高度差不能为超过1


平衡二叉树的高度和节点数量之间的关系也是O(logn)的二叉树


平衡因子:左子树的高度减去右子树的高度

左右节点的高度差



AVL树的左旋转和右旋转



加入节点后,沿着节点向上维护平衡性







什么是红黑树


1.每个节点或者是红色的,或者是黑色的

2.根节点是黑色的

3.每一个叶子节点(最后的空节点)是黑色的

4.如果一个节点是红色的,那么他的孩子节点都是黑色的

5.从任意一个节点到叶子节点,经过的黑色节点是一样的



2-3树

满足二分搜索树的基本性质

节点可以存放一个元素或者两个元素

每个节点有2个或3个孩子 ------ 2-3树

2-3树是一颗绝对平衡的树



红黑树和2-3树的等价性


所有的红色节点都是向左倾斜的

三个元素的节点会产生一个红色节点


(二三树中的三节点的左侧(较小的元素)为红节点)

其子节点为黑节点

黑节点的右侧子节点为黑节点


红黑树是保持“黑平衡”的二叉树





















 

标签: 算法与数据结构

相关文章
|
存储 人工智能 算法
数据结构与算法细节篇之最短路径问题:Dijkstra和Floyd算法详细描述,java语言实现。
这篇文章详细介绍了Dijkstra和Floyd算法,这两种算法分别用于解决单源和多源最短路径问题,并且提供了Java语言的实现代码。
1400 3
数据结构与算法细节篇之最短路径问题:Dijkstra和Floyd算法详细描述,java语言实现。
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
K-means聚类算法是机器学习中常用的一种聚类方法,通过将数据集划分为K个簇来简化数据结构
K-means聚类算法是机器学习中常用的一种聚类方法,通过将数据集划分为K个簇来简化数据结构。本文介绍了K-means算法的基本原理,包括初始化、数据点分配与簇中心更新等步骤,以及如何在Python中实现该算法,最后讨论了其优缺点及应用场景。
1842 6
|
12月前
|
存储 监控 安全
企业上网监控系统中红黑树数据结构的 Python 算法实现与应用研究
企业上网监控系统需高效处理海量数据,传统数据结构存在性能瓶颈。红黑树通过自平衡机制,确保查找、插入、删除操作的时间复杂度稳定在 O(log n),适用于网络记录存储、设备信息维护及安全事件排序等场景。本文分析红黑树的理论基础、应用场景及 Python 实现,并探讨其在企业监控系统中的实践价值,提升系统性能与稳定性。
749 1
|
12月前
|
存储 监控 算法
基于跳表数据结构的企业局域网监控异常连接实时检测 C++ 算法研究
跳表(Skip List)是一种基于概率的数据结构,适用于企业局域网监控中海量连接记录的高效处理。其通过多层索引机制实现快速查找、插入和删除操作,时间复杂度为 $O(\log n)$,优于链表和平衡树。跳表在异常连接识别、黑名单管理和历史记录溯源等场景中表现出色,具备实现简单、支持范围查询等优势,是企业网络监控中动态数据管理的理想选择。
290 0
|
存储 算法 Java
算法系列之数据结构-二叉树
树是一种重要的非线性数据结构,广泛应用于各种算法和应用中。本文介绍了树的基本概念、常见类型(如二叉树、满二叉树、完全二叉树、平衡二叉树、B树等)及其在Java中的实现。通过递归方法实现了二叉树的前序、中序、后序和层次遍历,并展示了具体的代码示例和运行结果。掌握树结构有助于提高编程能力,优化算法设计。
511 10
 算法系列之数据结构-二叉树
|
算法 Java
算法系列之数据结构-Huffman树
Huffman树(哈夫曼树)又称最优二叉树,是一种带权路径长度最短的二叉树,常用于信息传输、数据压缩等方面。它的构造基于字符出现的频率,通过将频率较低的字符组合在一起,最终形成一棵树。在Huffman树中,每个叶节点代表一个字符,而每个字符的编码则是从根节点到叶节点的路径所对应的二进制序列。
470 3
 算法系列之数据结构-Huffman树
|
算法 Java
算法系列之数据结构-二叉搜索树
二叉查找树(Binary Search Tree,简称BST)是一种常用的数据结构,它能够高效地进行查找、插入和删除操作。二叉查找树的特点是,对于树中的每个节点,其左子树中的所有节点都小于该节点,而右子树中的所有节点都大于该节点。
642 22
|
存储 机器学习/深度学习 算法
C 408—《数据结构》算法题基础篇—链表(下)
408考研——《数据结构》算法题基础篇之链表(下)。
625 30
|
存储 算法 C语言
C 408—《数据结构》算法题基础篇—链表(上)
408考研——《数据结构》算法题基础篇之链表(上)。
906 25
|
存储 人工智能 算法
C 408—《数据结构》算法题基础篇—数组(通俗易懂)
408考研——《数据结构》算法题基础篇之数组。(408算法题的入门)
1002 23

热门文章

最新文章