小知识点(三)数据结构与算法,设计模式

迭代和递归的特点,并比较优缺点:

(1)定义:

程序调用自身称为递归。

利用变量的原值推出新值称为迭代。

(2)优缺点

递归

优点:大问题转化为小问题,可以减少代码量,同时代码精简,可读性好;

缺点:就是递归调用浪费了空间,而且递归太深容易造成堆栈的溢出。

迭代

优点:代码运行效率好,因为时间只因循环次数增加而增加,而且没有额外的空间开销;

缺点:代码不如递归简洁

排序算法


稳定的排序方式:冒泡排序,归并排序,直接插入排序

快速排序:

思路:

1.从序列中挑出一个元素,作为"基准"(pivot).

2.把所有比基准值小的元素放在基准前面,所有比基准值大的元素放在基准的后面(相同的数可以到任一边),这个称为分区(partition)操作。

3.对每个分区递归地进行步骤1~2,递归的结束条件是序列的大小是0或1,这时整体已经被排好序了。

intPartition(intA[],int left, int right)// 划分函数{

int pivot = A[right];// 这里每次都选择最后一个元素作为基准

int tail = left -1; // tail为小于基准的子数组最后一个元素的索引

for(int i = left; i < right; i++)// 遍历基准以外的其他元素    {

        if(A[i] <= pivot)// 把小于等于基准的元素放到前一个子数组末尾        {

            Swap(A, ++tail, i);

        }

    }

    Swap(A, tail +1, right);// 最后把基准放到前一个子数组的后边,剩下的子数组既是大于基准的子数组

                                        // 该操作很有可能把后面元素的稳定性打乱,所以快速排序是不稳定的排序算法returntail +1;// 返回基准的索引}

voidQuickSort(intA[],int left, int right)

{

    if(left >= right)

        return;

 int pivot_index = Partition(A, left, right);// 基准的索引

QuickSort(A, left, pivot_index -1);

QuickSort(A, pivot_index +1, right);

}

堆排序:

思路:父节点的值大于它子节点的值

1.由输入的无序数组构造一个最大堆,作为初始的无序区

2.把堆顶元素(最大值)和堆尾元素互换

3.把堆(无序区)的尺寸缩小1,并调用heapify(A, 0)从新的堆顶元素开始进行堆调整

4.重复步骤2,直到堆的尺寸为1

void Heapify(intA[],int i, int size)// 从A[i]向下进行堆调整{

    int left_child =2* i +1;// 左孩子索引

    int right_child =2* i +2;// 右孩子索引

   int max = i;// 选出当前结点与其左右孩子三者之中的最大值if(left_child < size && A[left_child] > A[max])

        max = left_child;

    if(right_child < size && A[right_child] > A[max])

        max = right_child;

    if(max != i)

    {

        Swap(A, i, max);                // 把当前结点和它的最大(直接)子节点进行交换

Heapify(A, max, size);// 递归调用,继续从当前结点向下进行堆调整    }

}intBuildHeap(intA[],int n)// 建堆,时间复杂度O(n){

    int heap_size = n;

    for(int i = heap_size /2-1; i >=0; i--)// 从每一个非叶结点开始向下进行堆调整       

     Heapify(A, i, heap_size);

    return heap_size;

}voidHeapSort(intA[],int n)

{

    int heap_size = BuildHeap(A, n);// 建立一个最大堆while(heap_size >1)// 堆(无序区)元素个数大于1,未完成排序    {

        // 将堆顶元素与堆的最后一个元素互换,并从堆中去掉最后一个元素

        // 此处交换操作很有可能把后面元素的稳定性打乱,所以堆排序是不稳定的排序算法

Swap(A,0, --heap_size);

        Heapify(A, 0, heap_size);// 从新的堆顶元素开始向下进行堆调整,时间复杂度O(logn)    }

}

归并排序:

思路:1452排序

先把1452分开,变为1 4 5 2,第一次结果为14,25,第二次排序结果为1245.递归方式

void MergeSortRecursion(intA[],int left, int right)// 递归实现的归并排序(自顶向下){

    if(left == right)// 当待排序的序列长度为1时,递归开始回溯,进行merge操作return;

    int mid = (left + right) /2;

    MergeSortRecursion(A, left, mid);

    MergeSortRecursion(A, mid +1, right);

    Merge(A, left, mid, right);

}

void Merge(intA[],int left, int mid, int right)// 合并两个已排好序的数组A[left...mid]和A[mid+1...right]{

    int len = right - left +1;

    int*temp =ne wint[len];// 辅助空间O(n)int index =0;

    int i = left;// 前一数组的起始元素int j = mid +1;// 后一数组的起始元素while(i <= mid && j <= right)

    {

        temp[index++] = A[i] <= A[j] ? A[i++] : A[j++];// 带等号保证归并排序的稳定性    }

    while(i <= mid)

    {

        temp[index++] = A[i++];

    }

    while(j <= right)

    {

        temp[index++] = A[j++];

    }

    for(int k =0; k < len; k++)

    {

        A[left++] = temp[k];

    }

}

单例模式:在内部创建一个实例,构造器全部设置为private,所有方法均在该实例上改动,在创建上要注意类的实例化只能执行一次,可以采用许多种方法来实现,如Synchronized关键字,或者利用内部类等机制来实现。

较为优良的双重锁机制:

public class Singleton {

    private volatile static Singleton singleton; 

    private Singleton (){} 

    public static Singleton getSingleton() { 

    if (singleton == null) { 

        synchronized (Singleton.class) { 

        if (singleton == null) { 

            singleton = new Singleton(); 

        } 

        } 

    } 

    return singleton; 

    }  }

建造者模式: 1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。 2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。

使用:一些基本部件不会变,而其组合经常变化的时候。


适配器模式:使用场景为有动机地修改一个正常运行的系统的接口,这时应该考虑使用适配器模式。


适配器模式的作用就是在原来的类上提供新功能。主要可分为3种:

类适配:创建新类,继承源类,并实现新接口,例如

class adapter extend soldClass implements newFunc{}

对象适配:创建新类持源类的实例,并实现新接口,例如

class adapter implements newFunc {private old Class oldInstance ;}

接口适配:创建新的抽象类实现旧接口方法。例如

abstract class adapter implement soldClassFunc {void newFunc();}

工厂模式:主要解决:主要解决接口选择的问题。何时使用:我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。


装饰器模式:在不想增加很多子类的情况下扩展类。允许向一个现有的对象添加新的功能,同时又不改变其结构

interface Source{ void method();}

public class Decorator implements Source{

    private Source source ;

    public void decotate1(){

        System.out.println("decorate");

    }

    @Override

    public void method() {

        decotate1();

        source.method();

    }

}

观察者模式:定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

场景:一个对象(目标对象)的状态发生改变,所有的依赖对象(观察者对象)都将得到通知,进行广播通知。


©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,590评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 86,808评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,151评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,779评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,773评论 5 367
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,656评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,022评论 3 398
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,678评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 41,038评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,659评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,756评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,411评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,005评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,973评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,053评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,495评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容

  • <center>#1 Two Sum</center> link Description:Given an arr...
    铛铛铛clark阅读 2,137评论 0 3
  • 成果思维 成果思维就是先预设结果的一种思维模式。 成果思维法的核心意义在于: 并不是有了工作才有了成果,而是有...
    我和榕树阅读 1,537评论 0 0
  • 写在前边的周牙: 人生行走就如同铺建一座城市的岔道,别人把砖瓦只放在自己将行的脚下,他们知道自己的方向。而我们却非...
    周牙阅读 319评论 5 1
  • 说到旅游亦是件美事,可以领略优美风景,可以放松身心,但大多数人的生活处于忙碌的状态,很少有时间出去旅游,...
    儒雅小诗阅读 203评论 0 0
  • 03节怎样治疗心脑血管疾病? 中国或日本发病率最高的是心脑血管疾病,例如,脑血栓患者。发病前曾有肢体发麻,运动不灵...
    道易无成2阅读 196评论 0 0