Java算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么？動(dòng)力節(jié)點(diǎn)小編來(lái)為大家進(jìn)行介紹。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1.常見(jiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

Array(數(shù)組)、Stack(棧)、Queue(隊(duì)列)、LinkedList(鏈表)、Tree(樹(shù))、Hash(哈希表)、Heap(堆)、Graph(圖)

2.各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)總結(jié)：

(1)數(shù)組：

優(yōu)點(diǎn)：插入數(shù)據(jù)快

缺點(diǎn)：查找慢，刪除慢，大小固定，只能存儲(chǔ)單一元素

(2)有序數(shù)組：

優(yōu)點(diǎn)：比無(wú)序數(shù)組查詢快

缺點(diǎn)：查找慢，刪除慢，大小固定，只能存儲(chǔ)單一元素

(3)棧：

優(yōu)點(diǎn)：先進(jìn)后出

缺點(diǎn)：存取很慢

(4)隊(duì)列：

優(yōu)點(diǎn)：先進(jìn)先出

缺點(diǎn)：存取很慢

(5)鏈表：

優(yōu)點(diǎn)：插入快，刪除快

缺點(diǎn)：查找很慢

(6)二叉樹(shù)：

優(yōu)點(diǎn)：如果樹(shù)是平橫的，查找、刪除、插入都很快

缺點(diǎn)：刪除算法復(fù)雜

(7)紅黑樹(shù)：

優(yōu)點(diǎn)：樹(shù)總是平衡的，查找、刪除、插入都很快

缺點(diǎn)：算法復(fù)雜

(8)2-3-4樹(shù)：

優(yōu)點(diǎn)：樹(shù)總是平衡的，類似的樹(shù)對(duì)磁盤存儲(chǔ)有效，

缺點(diǎn)：算法復(fù)雜

(9)哈希表：

優(yōu)點(diǎn)：如果已知關(guān)鍵字則存取極快

缺點(diǎn)：刪除數(shù)據(jù)慢，不知道關(guān)鍵字則存取數(shù)據(jù)都很慢，對(duì)存儲(chǔ)空間使用不充分

(10)堆：

優(yōu)點(diǎn)：插入數(shù)據(jù)和刪除數(shù)據(jù)都快，對(duì)最大項(xiàng)數(shù)據(jù)存取快

缺點(diǎn)：對(duì)其它數(shù)據(jù)項(xiàng)存取慢

(11)圖：

優(yōu)點(diǎn)：對(duì)現(xiàn)實(shí)世界建模

缺點(diǎn)：有些算法慢且復(fù)雜

算法

1.算法5個(gè)特征：

(1)有窮性：對(duì)于任意一組合法輸入值，在執(zhí)行又窮步驟之后一定能結(jié)束，即：算法中的每個(gè)步驟都能在有限時(shí)間內(nèi)完成。

(2)確定性：在每種情況下所應(yīng)執(zhí)行的操作，在算法中都有確切的規(guī)定，使算法的執(zhí)行者或閱讀者都能明確其含義及如何執(zhí)行。并且在任何條件下，算法都只有一條執(zhí)行路徑。

(3)可行性：算法中的所有操作都必須足夠基本，都可以通過(guò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的基本操作運(yùn)算有限次實(shí)現(xiàn)之。

(4)有輸入：作為算法加工對(duì)象的量值，通常體現(xiàn)在算法當(dāng)中的一組變量。有些輸入量需要在算法執(zhí)行的過(guò)程中輸入，而有的算法表面上可以沒(méi)有輸入，實(shí)際上已被嵌入算法之中。

(5)有輸出：它是一組與“輸入”有確定關(guān)系的量值，是算法進(jìn)行信息加工后得到的結(jié)果，這種確定關(guān)系即為算法功能。

2.算法的設(shè)計(jì)原則：

(1)正確性：首先，算法應(yīng)當(dāng)滿足以特定的“規(guī)則說(shuō)明”方式給出的需求。其次，對(duì)算法是否“正確”的理解可以有以下四個(gè)層次：

程序語(yǔ)法錯(cuò)誤。

程序?qū)τ趲捉M輸入數(shù)據(jù)能夠得出滿足需要的結(jié)果。

程序?qū)τ诰倪x擇的、典型、苛刻切帶有刁難性的幾組輸入數(shù)據(jù)能夠得出滿足要求的結(jié)果。

程序?qū)τ谝磺泻戏ǖ妮斎霐?shù)據(jù)都能得到滿足要求的結(jié)果。

PS：通常以第 三 層意義的正確性作為衡量一個(gè)算法是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。

(2)可讀性：算法為了人的閱讀與交流，其次才是計(jì)算機(jī)執(zhí)行。因此算法應(yīng)該易于人的理解;另一方面，晦澀難懂的程序易于隱藏較多的錯(cuò)誤而難以調(diào)試。

(3)健壯性：當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)非法時(shí)，算法應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)?shù)淖龀龇磻?yīng)或進(jìn)行相應(yīng)處理，而不是產(chǎn)生莫名其妙的輸出結(jié)果。并且，處理出錯(cuò)的方法不應(yīng)是中斷程序執(zhí)行，而是應(yīng)當(dāng)返回一個(gè)表示錯(cuò)誤或錯(cuò)誤性質(zhì)的值，以便在更高的抽象層次上進(jìn)行處理。

(4)高效率且低存儲(chǔ)量需求：通常算法效率值得是算法執(zhí)行時(shí)間;存儲(chǔ)量是指算法執(zhí)行過(guò)程中所需要的最大存儲(chǔ)空間，兩者都與問(wèn)題的規(guī)模有關(guān)。

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