前言
最近在回顾以前使用C写过的数据结构和算法的东西,发现自己的算法和数据结构是真的薄弱,现在用Java改写一下,重温一下。
只能说慢慢积累吧~下面的题目难度都是简单的,算法的大佬可直接忽略这篇文章了~入门或者算法薄弱的同学可参考一下~
很多与排序相关的小算法(合并数组、获取数字每位值的和),我都没有写下来了,因为只要会了归并排序(合并数组),会了桶排序(获取数字每位的值),这些都不成问题了。如果还不太熟悉八大基础排序的同学可看:【八大基础排序总结】
由于篇幅问题,每篇写十道吧~
如果有错的地方,或者有更好的实现,更恰当的理解方式希望大家不吝在评论区留言哦~大家多多交流
十道简单算法题
题目的总览
-
1-n
阶乘之和 - 获取二维数组每列最小的值
- 求"1!+4!(2的平方)+9!(3的平方)+...+n的值
- 数组对角线元素之和
- 打印杨辉三角形
- 猴子吃桃子问题
- 计算单词的个数
- 判断字母是否完全一样
- 判断一个数是不是2的某次方
- 判断一个数字是不是ugly number
一、1-n阶乘之和
1-n阶乘之和怎么算?
- 1的阶乘是
1
- 2的阶乘是
1*2
- 3的阶乘是
1*2*3
- 4的阶乘是
1*2*3*4
- .........
现在我们要求这些阶乘的和。思路:
- 3阶乘的和其实上就是2阶乘的和+3的阶乘
- 4阶乘的和其实上就是3阶乘的和+4的阶乘
- .......
/**
* 1-n的阶乘之和
*/
public static void Factorial(int n) {
//总和
double sum = 0;
//阶乘值,初始化为1
double factorial = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
factorial = factorial * i;
sum = (int) (sum + factorial);
}
System.out.println("公众号:Java3y" + " " + sum);
}
二、获取二维数组每列最小的值
获取二维数组每列最小的值
思路:遍历列,再遍历列中行
我们一般操作数组都是从行开始,再到列的。这次要求的是每列的最小值,因此需要在内部for循环遍历的是行
/**
* 求出二维数组每列的最小值
*/
public static void minArray() {
//二维数组
int[][] arrays = {
{23, 106, 8, 234},
{25, 9, 73, 19},
{56, 25, 67, 137}
};
//获取列数
int maxColLength = arrays[0].length;
//使用一个数组来装载每列最小的值
int[] minArray = new int[maxColLength];
//控制列数
for (int i = 0; i < maxColLength; i++) {
//假设每列的第一个元素是最小的
int min = arrays[0][i];
//控制行数
for (int j = 1; j < arrays.length; j++) {
//找到最小值
if (arrays[j][i] < min) {
min = arrays[j][i];
}
}
//赋值给装载每列最小的值的数组
minArray[i] = min;
}
System.out.println("公众号:Java3y" + " " + minArray);
}
三、求"1!+4!(2的平方)+9!(3的平方)+...+n的值
求"1!+4!(2的平方)+9!(3的平方)的值
思路:先求平方,后求阶乘,最后相加即可~
/**
* 求"1!+4!(2的平方)+9!(3的平方)+...+n的值
*/
public static void calculate() {
double sum = 0;
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
//得到平方数
int square = i * i;
//阶乘值,从1开始
double factorial = 1;
//求阶乘
for (int j = 1; j <= square; j++) {
factorial = factorial * j;
}
sum = sum + factorial;
}
System.out.println("公众号:Java3y" + " " + sum);
}
四、数组对角线元素之和
数组对角线元素之和
思路:
- 只要行和列相等,即是对角线的元素
/**
* 数组对角线之和
*/
public static void arraySum() {
int[][] arrays = {
{23, 106, 8, 234},
{25, 9, 73, 19},
{56, 25, 67, 137},
{33, 22, 11, 44},
};
//和
int sum = 0;
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
for (int j = 0; j < arrays[i].length; j++) {
if (i == j) {
sum = sum + arrays[i][j];
}
}
}
System.out.println("公众号:Java3y" + sum);
}
五、打印杨辉三角形
杨辉三角形
杨辉三角形长的是这个样子:
ps:图片来源网上,侵删~
规律:
- 每行的第一个和最后一个都是1
- 进一步推算:第1列全部为1,第一行全都是1,当列数等于行数为1
- 当前值等于头上的值加头上的左边的值
- 第一行一列,第二行两列,第三行三列.......
代码实现:
/**
* 打印杨辉三角形
*/
public static void PascalTriangle() {
//打印十行的杨辉三角形
int[][] arrays = new int[10][];
//行数
for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
//初始化第二层的大小
arrays[i] = new int[i + 1];
//列数
for (int j = 0; j <= i; j++) {
//是第一列,第一行,行数等于列数,那么通通为1
if (i == 0 || j == 0 || j == i) {
arrays[i][j] = 1;
} else {
//当前值等于头上的值+头上左边的值
arrays[i][j] = arrays[i - 1][j] + arrays[i - 1][j - 1];
}
}
}
System.out.println("公众号:Java3y" + "-------------------------------");
for (int[] array : arrays) {
for (int value : array) {
System.out.print(value + "\t");
}
System.out.println();
}
System.out.println("公众号:Java3y" + "-------------------------------");
}
结果:
六、猴子吃桃子问题
猴子摘下了n个桃子,当天吃掉一半多一个,第二天也是吃掉剩下桃子的一半多一个,到了第十天,桃子只剩下了1个。问:猴子第一天摘了多少个桃子
思路:
- 假设当天有n个桃子,它是前一天桃子的一半少1个,
f(n - 1) = f(n)/2 - 1
, - 我们就可以推出当天桃子的个数:根据递推公式:
f(n) = 2 * f(n - 1) + 2
用递归和循环都可解决:
递归方式:
/**
* 猴子吃桃问题
* @param x 天数
*/
public static int monkeyQue(int x) {
if (x <= 0) {
return 0;
} else if (x == 1) {
return 1;
} else {
return 2 * monkeyQue(x - 1) + 2;
}
}
循环方式:
int x = 1;
for (int i = 1; i <= 9; i++) {
x = (x + 1) * 2;
}
结果:
七、计算单词的个数
输入一段字符,计算出里面单词的个数,单词之间用空格隔开 ,一个空格隔开,就代表着一个单词了
思路:
- 把字符遍历一遍,累计由空格串转换为非空格串的次数,次数就是单词的个数
- 定义一个标志性变量flag,0表示的是空格状态,1表示的是非空格状态
/**
* 输入一段字符,计算出里面单词的个数
*
* @param str 一段文字
*/
public static int countWord(String str) {
// 0 表示空格状态,1 表示非空格状态
int flag = 0;
// 单词次数
int num = 0;
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
if (String.valueOf(str.charAt(i)).equals(" ") ) {
flag = 0;
} else if (flag == 0) {
num++;
flag = 1;
}
}
return num ;
}
结果:
八、判断字母是否完全一样
给定两个字符串s和t,判断这两个字符串中的字母是不是完全一样(顺序可以不一样)
思路:
- 遍历这两个字符串,用每个字符减去
'a'
,将其分别存入到数组中去,随后看这两个数组是否相等即可
要点:
-
'c'-'a'=2
即可计算出存储的位置,如果有多个,则+1即可,后面我们来比较数组大小
代码实现:
/**
* 给定两个字符串s和t,判断这两个字符串中的字母是不是完全一样(顺序可以不一样)
*/
public static void isAnagram() {
//分别存储字符串的字符
char[] array1 = new char[26];
char[] array2 = new char[26];
String s1 = "pleasefollowthewechatpublicnumber";
String s2 = "pleowcnumberthewechatpubliasefoll";
for (int i = 0; i < s1.length(); i++) {
char value = s1.charAt(i);
// 算出要存储的位置
int index = value - 'a';
array1[index]++;
}
for (int i = 0; i < s2.length(); i++) {
char value = s2.charAt(i);
// 算出要存储的位置
int index = value - 'a';
array2[index]++;
}
for (int i = 0; i < 26; i++) {
if (array1[i] != array2[i]) {
System.out.println("不相同");
return;
}
}
System.out.println("相同");
}
结果:
九、判断一个数是不是2的某次方
判断一个数是不是2的某次方
思路:
- 除2取余数,直至余数不为0【针对2的倍数这种情况】,看是不是等于1就可以判断是不是2的某次方了
/**
* 判断是否是2的某次方
*/
public static void isPowerOfTwo() {
int num = 3;
if (num == 0) {
System.out.println("不是");
}
while (num % 2 == 0) {
num = num / 2;
}
if (num == 1) {
System.out.println("是");
} else {
System.out.println("不是");
}
}
结果:
这题还有另一种解决方式,就是位运算:
- 2的n次方都有一个特点,二进制都是1000000
- 如果 2的n次方的二进制-1和2的n次方二进制做按位与运算,那么得出的结果肯定是0
if(num <= 0){
System.out.println("不是");
}
else if(num == 1){
System.out.println("是");
}
else{
if( (num & (num-1) ) == 0){
System.out.println("是");
}
else{
System.out.println("不是");
}
}
十、判断一个数字是不是ugly number
判断一个数字是不是ugly number(分解出来的质因数只有2、3、5这3个数字)
思路:
- 如果是由2,3,5组成的,那么这个数不断除以2,3,5,最后得出的是1,这个数就是纯粹用2,3,5组成的
- 跟之前判断该数是否2的某次方是一样的思路~
代码:
/**
* 判断一个数字是不是ugly number(分解出来的质因数只有2、3、5这3个数字)
* @param num
*/
public static void isUgly(int num) {
if (num <= 0) {
System.out.println("不是");
} else {
while (num % 2 == 0) {
num = num / 2;
}
while (num % 3 == 0) {
num = num / 3;
}
while (num % 5 == 0) {
num = num / 5;
}
if (num == 1) {
System.out.println("是");
} else {
System.out.println("是");
}
}
}
结果:
总结
没错,你没看错,简单的小算法也要总结!
其实我觉得这些比较简单的算法是有"套路"可言的,你如果知道它的套路,你就很容易想得出来,如果你不知道它的套路,那么很可能就不会做了(没思路)。
积累了一定的"套路"以后,我们就可以根据经验来推断,揣摩算法题怎么做了。
举个很简单的例子:
- 乘法是在加法的基础之上的,那乘法我们是怎么学的?背(积累)出来的,
9*9
乘法表谁没背过?比如看到2+2+2+2+2
,会了乘法(套路)以后,谁还会慢慢加上去。看见了5个2,就直接得出2*5
了
-
1-n
阶乘之和- 求n的阶乘就用
1*2*3*4*...n
,实际上就是一个循环的过程,求和就套个sum变量即可!
- 求n的阶乘就用
- 获取二维数组每列最小的值
- 外层循环控制列数,内层循环控制行数,这就是遍历每列的方法~
- 求"1!+4!(2的平方)+9!(3的平方)+...+n的值
- 先求平方,再求阶乘,最后套个sum变量
- 数组对角线元素之和
- 行和列的位置相等,即是对角线上的元素
- 打印杨辉三角形
- 找出杨辉三角形的规律:第一行、第一列和列值等于行值时上的元素都是1,其余的都是头上的值加头上的左边的值
- 猴子吃桃子问题
- 根据条件,我们可以推算出前一天桃子,进而推出当天桃子(规律)。猴子都是在相等的条件(剩下桃子的一半多一个),因此就应该想到循环或者递归
- 计算单词的个数
- 利用每个单词间会有个空格的规律,用变量来记住这个状态(字母与空格)的转换,即可计算出单词的个数!
- 判断字母是否完全一样
- 将每个字母都分别装载到数组里面去,
'c-a'
就是字母c
在数组的位置了(也就是2)。由于字母出现的次数不唯一,因此我们比较的是数组的值(如果出现了两次,那么值为2,如果出现了3次,那么值为3)。只要用于装载两个数组的值都吻合,那么字母就是一样!
- 将每个字母都分别装载到数组里面去,
- 判断一个数是不是2的某次方
- 最佳方案:2的某次方在二进制都有个特点:10000(n个0)--->ps:程序员的整数~..........那么比这个数少一位的二进制肯定是01111,它俩做
&
运算,那么肯定为0。用这个特性就非常好判断该数是否是2的某次方了 - 次方案:2的某次方的数不断缩小(只要
number % 2 == 0
就可以缩小,每次number / 2
),最后的商必然是1。
- 最佳方案:2的某次方在二进制都有个特点:10000(n个0)--->ps:程序员的整数~..........那么比这个数少一位的二进制肯定是01111,它俩做
- 判断一个数字是不是ugly number
- 分解出来的质因数只有2、3、5这3个数字,这题其实就是判断该数是否为2的某次方的升级版。将这个数不断缩小(只要
number%2||%3||%5==0
,每次number / 2 | / 3 /5
),最后的商必然是1。
- 分解出来的质因数只有2、3、5这3个数字,这题其实就是判断该数是否为2的某次方的升级版。将这个数不断缩小(只要
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