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JAVAコアのデータ構造とアルゴリズムの実装

PHPz
PHPzオリジナル
2023-11-08 12:35:151137ブラウズ

JAVAコアのデータ構造とアルゴリズムの実装

記事のスペースが限られているため、いくつかの主要なデータ構造とアルゴリズムの実装例を示します。まず、いくつかのコアとなるデータ構造とアルゴリズムが紹介され、次に対応する Java コードの例が示されます。

  1. #配列

      動的に拡張される配列の実装
    • #配列の追加、削除、変更、クエリ操作の実装
    public class DynamicArray<T> {
        private Object[] array;
        private int size;
        private int capacity;
    
        public DynamicArray() {
            capacity = 10;
            array = new Object[capacity];
            size = 0;
        }
    
        public void add(T element) {
            if (size == capacity) {
                capacity *= 2;
                Object[] newArray = new Object[capacity];
                System.arraycopy(array, 0, newArray, 0, size);
                array = newArray;
            }
            array[size++] = element;
        }
    
        public T get(int index) {
            if (index < 0 || index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException();
            return (T) array[index];
        }
    
        public void remove(int index) {
            if (index < 0 || index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException();
            for (int i = index; i < size - 1; i++) {
                array[i] = array[i + 1];
            }
            size--;
        }
    }
#リンク リスト
  1. 単一のリンク リストの実装

      追加、削除、変更、およびクエリ操作の実現リンク リストの
    • public class ListNode {
          int val;
          ListNode next;
      
          ListNode(int val) {
              this.val = val;
          }
      }
      
      public class LinkedList {
          private ListNode head;
      
          public void addAtHead(int val) {
              ListNode newHead = new ListNode(val);
              newHead.next = head;
              head = newHead;
          }
      
          public void addAtTail(int val) {
              if (head == null) {
                  head = new ListNode(val);
              } else {
                  ListNode current = head;
                  while (current.next != null) {
                      current = current.next;
                  }
                  current.next = new ListNode(val);
              }
          }
      
          public void deleteAtIndex(int index) {
              if (index == 0) {
                  head = head.next;
                  return;
              }
              int count = 0;
              ListNode current = head;
              ListNode prev = null;
              while (current != null && count < index) {
                  prev = current;
                  current = current.next;
                  count++;
              }
              if (current != null) {
                  prev.next = current.next;
              }
          }
      
          public ListNode get(int index) {
              ListNode current = head;
              int count = 0;
              while (current != null && count < index) {
                  current = current.next;
                  count++;
              }
              return current;
          }
      }
スタック
  1. 配列ベースのスタックの実装

      スタックの実装プッシュおよびポップ操作
    • public class ArrayStack {
          private int[] array;
          private int top;
          private int capacity;
      
          public ArrayStack(int capacity) {
              this.capacity = capacity;
              array = new int[capacity];
              top = -1;
          }
      
          public void push(int value) {
              if (top == capacity - 1) throw new IllegalStateException("Stack is full");
              array[++top] = value;
          }
      
          public int pop() {
              if (top == -1) throw new IllegalStateException("Stack is empty");
              return array[top--];
          }
      
          public int peek() {
              if (top == -1) throw new IllegalStateException("Stack is empty");
              return array[top];
          }
      
          public boolean isEmpty() {
              return top == -1;
          }
      }
キュー
  1. 配列ベースのキューの実装

      操作の実現キューの入口と出口など
    • public class ArrayQueue {
          private int[] array;
          private int front;
          private int rear;
          private int capacity;
      
          public ArrayQueue(int capacity) {
              this.capacity = capacity;
              array = new int[capacity];
              front = 0;
              rear = -1;
          }
      
          public void enqueue(int value) {
              if (rear == capacity - 1) throw new IllegalStateException("Queue is full");
              array[++rear] = value;
          }
      
          public int dequeue() {
              if (isEmpty()) throw new IllegalStateException("Queue is empty");
              int value = array[front];
              front++;
              return value;
          }
      
          public int peek() {
              if (isEmpty()) throw new IllegalStateException("Queue is empty");
              return array[front];
          }
      
          public boolean isEmpty() {
              return front > rear;
          }
      }
  2. #ソートアルゴリズム
  1. バブルソート、挿入ソート、選択ソート、クイック実装ソートおよびその他のアルゴリズム

    • public class Sort {
          public static void bubbleSort(int[] array) {
              int length = array.length;
              for (int i = 0; i < length - 1; i++) {
                  for (int j = 0; j < length - 1 - i; j++) {
                      if (array[j] > array[j + 1]) {
                          int temp = array[j];
                          array[j] = array[j + 1];
                          array[j + 1] = temp;
                      }
                  }
              }
          }
      
          public static void insertionSort(int[] array) {
              for (int i = 1; i < array.length; i++) {
                  int current = array[i];
                  int j = i - 1;
                  while (j >= 0 && array[j] > current) {
                      array[j + 1] = array[j];
                      j--;
                  }
                  array[j + 1] = current;
              }
          }
      
          public static void selectionSort(int[] array) {
              for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
                  int minIndex = i;
                  for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {
                      if (array[j] < array[minIndex]) {
                          minIndex = j;
                      }
                  }
                  int temp = array[i];
                  array[i] = array[minIndex];
                  array[minIndex] = temp;
              }
          }
      
          public static void quickSort(int[] array, int low, int high) {
              if (low < high) {
                  int mid = partition(array, low, high);
                  quickSort(array, low, mid - 1);
                  quickSort(array, mid + 1, high);
              }
          }
      
          private static int partition(int[] array, int low, int high) {
              int pivot = array[high];
              int i = low - 1;
              for (int j = low; j < high; j++) {
                  if (array[j] < pivot) {
                      i++;
                      int temp = array[i];
                      array[i] = array[j];
                      array[j] = temp;
                  }
              }
              int temp = array[i + 1];
              array[i + 1] = array[high];
              array[high] = temp;
              return i + 1;
          }
      }
    • 上記は、いくつかのコア データ構造とアルゴリズムの Java 実装例です。

以上がJAVAコアのデータ構造とアルゴリズムの実装の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

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