[数据结构与算法]2022-7-15 第八小组 顾宇佳 学习笔记

数据结构

1. 数组是最基本的数据结构，是一张表，线性表（数据元素之间是一对一），除了第一个和最后一个之外，其余的元素都是首尾连接
2. 链表
3. 树
4. 图

查找算法（二分法）

public class Ch02 {

    public static void main(String[] args) {
        int [] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6,7};
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入要查找的数字：");
        int target = sc.nextInt();

        // 最左边的下标
        int left = 0;
        // 最右边的下标
        int right =  arr.length - 1;
        if(target < arr[left] || target > arr[right]){
            System.out.println(target + "在目标数组中不存在！");
        }else {
            // 用来保存找到的下标的值
            int res = -1;
            while(left <= right) {
                // 找出中间的下标
                int middle = (left + right) / 2;
                if(arr[middle] == target) {
                    // 中间的数恰巧就是我们要找的数
                    res = middle;
//                    left = arr.length;
                    break;
                }else if(arr[middle] > target){
                    // 说明我们要找的数在数组的前半区
                    /*
                        如果在前半区
                        维护left和right
                        left是不需要动的
                        right应该移位到中间位置
                     */
                    right = middle - 1;
                }else {
                    // 条件实际上就是arr[middle]<target
                    /*
                        说明在后半区
                        right是不需要动的
                        left应该向右移位到中间位置
                     */
                    left = middle + 1;
                }
            }
            System.out.println(target + "在目标数组中的下标是：" + res);

如果要使用二分法查找找数字，前提是这个数组必须有顺序

排序算法

1. 冒泡排序
2. 快速排序
3. 插入排序
4. 选择排序
5. 希尔排序
6. 堆排序
7. 归并排序
8. 桶排序?

冒泡排序?

 冒泡排序思路分析：
    先拿第一个数和后面的数一一比较大小
 
    冒泡排序需要两层循环嵌套：for
    外层for循环控制的是需要各个数之间比较几轮
    内层的for循环控制的是每个数的真正的比较

int [] arr = new int[]{1,58,460,-33,10,5,-8};
 for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            //已经控制好了比较的次数
            // 比较的次数 = 数组的长度 - 1
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if(arr[j] < arr[j+1]){
                    // 如果前面的比后面的大，换位
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
            System.out.print("第" + (i + 1) + "轮的比较结果是：");
            for (int i1 : arr) {
                System.out.print(i1 + "、");
            }
            System.out.println();

简便算法

 int [] arr = new int[]{1,58,460,-33,10,5,-8};

        // 从小到大
        Arrays.sort(arr);

        for (int i : arr) {
            System.out.println(i);

选择排序

 int [] arr = new int[]{1,25,48,12,10,-8,127,56};
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            // 假设最小数的下标
            int minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if(arr[minIndex]>arr[j]){ // 找到了最小值
                    minIndex = j; //保存最小值的下标
                }
            }
            int temp = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = arr[i];
            arr[i] = temp;
            System.out.print("第" + (i+1) + "次比较结果是：");
            for (int i1 : arr) {
                System.out.print(i1 + "、");
            }
            System.out.println();
        }

插入排序?

 int [] arr = new int[]{1,25,48,12,10,-8,127,56};
        // 定义参照物
        int current;
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            current = arr[i + 1];
            // 定义上一个元素的下标
            int preIndex = i;
            // 当上一个数的下标有效不能小于0
            // 并且还要保证当前的数比他上一个数小，
            // 这时候，才能让当前数向前移位
            while(preIndex >= 0 && current < arr[preIndex]){
                // 移位
                // 前面的数后移一位
                arr[preIndex + 1] = arr[preIndex];
                //
                preIndex--;
            }
            arr[preIndex + 1] = current;
        }
        for (int i : arr) {
            System.out.print(i + "、");

数组的反转

思路1：
    创建一个等长的数组
    把当前数组的每一个元素倒着添加到新数组里
    新数组赋值给老数组

思路2：
利用交换的方式

数组的扩容

int [] nums = new int[]{3,4,6};
        // 定义一个新的临时数组
        int [] temp = new int[6];
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            temp[i] = nums[i];
        }
        nums = temp;
        System.out.println(Arrays.toString(nums));

写程序的思路分享：
1.先完成需求要求的功能
2.根据程序运行的结果进行优化处理
3.代码重构
4.提升效率

心得感受：

今天学的内容对我来说，有点困难，从早上到晚上都是懵的状态，晚上老师留的作业有思路，但是不知道怎么把想法转化为代码，在学委的帮助下，一步步的将自己的思路写出来，我知道这步有困难，还需要多加练习与思考，今天的内容还需多加复习，加油！