Java структуры данных: Структуры данных в Java. Полезные методы вспомогательных классов / Блог компании EPAM / Хабр

Содержание

Алгоритмы и структуры данных на Java Clever-e

Уровень сложности: начальный уровень

Длительность курса: до 1 месяца

Тип занятий: готовые видеоуроки

Курс посвящен использованию структур данных и алгоритмов в программировании на Java. С помощью структур данных определяется способ хранения данных в памяти компьютера. В курсе будут рассморены следующие структуры данных: массивы, стек, очередь, списки, графы, деревья, хэш-таблицы. Для каждой структуры данных будут рассмотрены алгоритмы, которые обеспечивают различные операции над этими структурами, например, поиск или сортировка. Курс рассчитан на слушателей, которые освоили основной курс по Java SE.

Чему Вы научитесь:

  • начнете понимать как устроены структуры данных в Java, например, очень известный класс — ArrayList. поймете, что массивы это не единственная структура, которая может хранить наборы элементов. Что есть структуры данных в которых поиск, удаление и добавление элементов происходят намного быстрее чем в массиве. Конечно, все те структуры, которые нам предстоит изучить уже реализованы в Java давно, но для правильного понимания их работы, необходимо понимать как они устроены и для чего используются. познакомитесь с массивами, списками, деревьями, графами, хеш-таблицами, стеком и очередью. узнаете какие бывают сортировки. Что такое рекурсия и ускоряет она работу программиста или ускоряет работу программы узнаете все то, что необходимо знать разработчику среднего уровня.

Что Вы получите:

  • Видеозаписи всех онлайн-занятий
  • Методички и практические задания
  • Общение с одногруппниками
  • Сертификат об окончании обучения

Программа курса

  • Урок 1. Общие сведения об алгоритмах и структурах данных

    Введение в алгоритмы и структуры данных
  • Урок 2. Массивы и сортировка

    Работа с массивами и способов их сортировки.
  • Урок 3. Стек и очередь

    Обзор структуры данных, стек, очередь и приоритетная очередь.
  • Урок 4. Связанные списки

    Учимся создавать и использовать списки.
  • Урок 5. Рекурсия

    Зачем функция вызывает саму себя
  • Урок 6. Деревья

    Рассмотрим работу с двоичными деревьями.
  • Урок 7. Графы

    Рассмотрим работу с одной из самых гибких и универсальных структур.
  • Урок 8. Хеш-таблицы

    Быстрый поиск и вставка с помощью хеш-таблиц.

Структуры данных и алгоритмы Java (Лафоре, Р.)

Лафоре, Р.

Алгоритмы — это основа программирования, определяющая, каким образом разрабатываемое программное обеспечение будет использовать структуры данных. На четких и простых программных примерах автор объясняет эту сложную тему, предлагая читателям написать собственные программы и на практике освоить полученные знания.

Полная информация о книге

  • Вид товара:Книги
  • Рубрика:Языки программирования
  • Целевое назначение:Производств.-практич.изд.,практич.рук-во
  • ISBN:978-5-4461-0939-5
  • Серия:Классика Computer Science
  • Издательство: Питер
  • Год издания:2020
  • Количество страниц:701
  • Формат:70×100/16
  • УДК:004.422.63
  • Штрихкод:9785446109395
  • Доп. сведения:пер. с англ. Е. Матвеева
  • Переплет:в пер.
  • Сведения об ответственности:Роберт Лафоре
  • Код товара:52602

Структуры данных и алгоритмы Java

Содержание.

Глава 1. Общие сведения 25
Зачем нужны структуры данных и алгоритмы? 25
Хранение реальных данных 26
Инструментарий программиста 26
Моделирование 27
Обзор структур данных 27
Алгоритмы 28
Определения 28
База данных 29
Запись 29
Поле 29
Ключ 30
Объектно-ориентированное программирование 30
Недостатки процедурных языков 30
Объекты в двух словах 31
Создание объектов 32
Вызов методов объекта 33

Пример объектно-ориентированной программы 33
Наследование и полиморфизм 36
Программотехника 37
Java для программистов C++ 37
В Java нет указателей 37
Ввод/вывод 41
Вывод 41
Структуры данных библиотеки Java 44
Итоги 44
Вопросы 45

Глава 2. Массивы 46
Приложение Array Workshop 46
Вставка 48
Поиск 48
Удаление 49
Проблема дубликатов 50
Не слишком быстро 51
Поддержка массивов в Java 52
Создание массива 52
Обращение к элементам массива 52
Инициализация 53
Пример массива 53
Деление программы на классы 56
Классы LowArray и LowArrayApp 58
Интерфейсы классов 58
Не слишком удобно 59
Кто чем занимается? 59
Пример highArray .java 60
Удобство пользователя 63
Абстракция 63
Приложение Ordered Workshop 63
Линейный поиск 64
Двоичный поиск 65
Реализация упорядоченного массива на языке Java 67

Двоичный поиск с методом find() 67
Класс OrdArray 69
Преимущества упорядоченных массивов 72
Логарифмы 72
Формула 73
Операция, обратная возведению в степень 74
Хранение объектов 75
Класс Person 75
Программа classDataArray.java 76
O-синтаксис 79
Вставка в неупорядоченный массив: постоянная сложность 80
Линейный поиск: сложность пропорциональна N 80
Двоичный поиск: сложность пропорциональна log(N) 80
Константа не нужна 81
Почему бы не использовать только массивы? 82
Итоги 83
Вопросы 84
Оглавление 7
Упражнения 85
Программные проекты 85

Глава 3. Простая сортировка 87
Как это делается? 87
Пузырьковая сортировка 89
Пример пузырьковой сортировки 89
Приложение BubbleSort Workshop 91
Реализация пузырьковой сортировки на языке Java 94
Инварианты 97

Сложность пузырьковой сортировки 97
Сортировка методом выбора 98
Пример сортировки методом выбора 98
Приложение SelectSort Workshop 100
Реализация сортировки методом выбора на языке Java 101
Инвариант 103
Сложность сортировки методом выбора 103
Сортировка методом вставки 104
Пример сортировки методом вставки 104
Приложение InsertSort Workshop 106
Сортировка 10 столбцов 106
Реализация сортировки методом вставки на языке Java 108
Инварианты сортировки методом вставки 111
Сложность сортировки методом вставки 111
Сортировка объектов 112
Реализация сортировки объектов на языке Java 112
Лексикографические сравнения 115
Устойчивость сортировки 115
Сравнение простых алгоритмов сортировки 116
Итоги 116
Вопросы 117
Упражнения 118
Программные проекты 119

Глава 4. Стеки и очереди 121


Другие структуры 121
Инструменты программиста 121
Ограничение доступа 121
Абстракция 122
Стеки 122
Почтовая аналогия 123
Приложение Stack Workshop 124
Реализация стека на языке Java 126
Пример использования стека № 1 .Перестановка букв в слове 129
Пример № 2 .Поиск парных скобок 132
Эффективность стеков 136
Очереди 136
Приложение Queue Workshop 137
Циклическая очередь 140
Реализация очереди на языке Java 141
Эффективность очередей 146
Дек 146
Приоритетные очереди 146
Приложение The PriorityQ Workshop 148
Реализация приоритетной очереди на языке Java 150
Эффективность приоритетных очередей 152
Разбор арифметических выражений 152
Постфиксная запись 153
Преобразование инфиксной записи в постфиксную 154
Как мы вычисляем результаты инфиксных выражений 154
Вычисление результата постфиксного выражения 170
Итоги 175
Вопросы 176
Упражнения 178
Программные проекты 178

Глава 5. Связанные списки 180
Строение связанного списка 180
Ссылки и базовые типы 181
Отношения вместо конкретных позиций 182
Приложение LinkList Workshop 183
Вставка 183
Поиск 184
Удаление 184
Простой связанный список 185
Класс Link 185
Класс LinkList 186
Программа linkList .java 190
Поиск и удаление заданных элементов 192
Метод find() 195
Метод delete() 195
Другие методы 196
Двусторонние списки 196
Эффективность связанных списков 200
Абстрактные типы данных 200
Реализация стека на базе связанного списка 201
Реализация очереди на базе связанного списка 204
Типы данных и абстракция 207
Списки ADT 208
Абстрактные типы данных как инструмент проектирования 209
Сортированные списки 209
Реализация вставки элемента в сортированный список на языке Java 211

Программа sortedList.java 212
Эффективность сортированных списков 214
Сортировка методом вставки 215
Двусвязные списки 217
Перебор 219
Вставка 219
Удаление 221
Программа doublyLinked .java 222
Двусвязный список как база для построения дека 226
Итераторы 226
Ссылка на элемент списка? 227
Итератор 227
Другие возможности итераторов 228
Методы итераторов 229
Программа interIterator.java 230
На что указывает итератор? 236
Метод atEnd() 236
Итеративные операции 236
Другие методы 238
Итоги 238
Вопросы 239
Упражнения 240
Программные проекты 241

Глава 6. Рекурсия 243
Треугольные числа 243
Вычисление n-го треугольного числа в цикле 244
Вычисление n-го треугольного числа с применением рекурсии 245
Программа triangle.java 247
Что реально происходит? 248
Характеристики рекурсивных методов 249

Насколько эффективна рекурсия? 250
Математическая индукция 250
Факториал 250
Анаграммы 252
Рекурсивный двоичный поиск 257
Замена цикла рекурсией 258
Алгоритмы последовательного разделения 262
Ханойская башня 262
Приложение Towers Workshop 263
Перемещение поддеревьев 264
Рекурсивный алгоритм 264
Программа towers.java 266
Сортировка слиянием 267
Слияние двух отсортированных массивов 268
Сортировка слиянием 270
Приложение MergeSort Workshop 273
Программа mergeSort.java 274
Устранение рекурсии 281
Что дальше? 287
Интересные применения рекурсии 289
Возведение числа в степень 289
Задача о рюкзаке 291
Комбинации и выбор команды 292
Итоги 294
Вопросы 295
Упражнения 297
Программные проекты 297

Глава 7. Нетривиальная сортировка 299
Сортировка Шелла 299
Сортировка методом вставок: слишком много копирования 300
N-сортировка 300
Сокращение интервалов 302
Приложение Shellsort Workshop 303
Реализация сортировки Шелла на языке Java 305
Другие интервальные последовательности 307
Эффективность сортировки Шелла 308
Разбиение 309
Приложение Partition Workshop 309
Остановка и перестановка 313
Быстрая сортировка 316
Алгоритм быстрой сортировки 317
Выбор опорного значения 318
Приложение QuickSort1 Workshop 323
Вырожденное быстродействие O(N2) 327
Определение медианы по трем точкам 328
Обработка малых подмассивов 333
Устранение рекурсии 336
Поразрядная сортировка 339
Проектирование программы 340
Эффективность поразрядной сортировки 340
Итоги 341
Вопросы 343
Упражнения 344
Программные проекты 344

Глава 8. Двоичные деревья 346
Для чего нужны двоичные деревья? 346
Медленная вставка в упорядоченном массиве 346
Медленный поиск в связанном списке 347
Деревья приходят на помощь 347
Что называется деревом? 347
Терминология 348
Аналогия 351
Как работают двоичные деревья? 352
ПриложениеBinary Tree Workshop 352
Представление деревьев в коде Java 354
Поиск узла 356
Поиск узла в приложении Workshop 356
Реализация поиска узла на языке Java 358
Эффективность поиска по дереву 358
Вставка узла 359
Вставка узла в приложении Workshop 359
Реализация вставки на языке Java 359
Обход дерева 361
Симметричный обход 361
Реализация обхода на языке Java 362
Обход дерева из трех узлов 362
Обход дерева в приложении Workshop 363
Симметричный и обратный обход 365
Поиск минимума и максимума 367
Удаление узла 368
Случай 1. Удаляемый узел не имеет потомков 368
Случай 2. Удаляемый узел имеет одного потомка 370
Случай 3. Удаляемый узел имеет двух потомков 372
Эффективность двоичных деревьев 379
Представление дерева в виде массива 381
Дубликаты ключей 382
Полный код программы tree.java 383
Код Хаффмана 391
Коды символов 391
Декодирование по дереву Хаффмана 393
Построение дерева Хаффмана 394
Кодирование сообщения 396
Создание кода Хаффмана 397
Итоги 397
Вопросы 399
Упражнения 400
Программные проекты 401

Глава 9. Красно-черные деревья 403
Наш подход к изложению темы 403
Концептуальное понимание 404
Нисходящая вставка 404
Сбалансированные и несбалансированные деревья 404
Вырождение до O(N) 405
Спасительный баланс 406
Характеристики красно-черного дерева 406
Исправление нарушений 408
Работа с приложением RBTree Workshop 408
Щелчок на узле 409
Кнопка Start 409
Кнопка Ins 409
Кнопка Del 409
Кнопка Flip 410
Кнопка RoL 410
Кнопка RoR 410
Кнопка R/B 410
Текстовые сообщения 410
Где кнопка Find? 410
Эксперименты с приложением Workshop 411
Эксперимент 1 .Вставка двух красных узлов 411
Эксперимент 2 .Повороты 412
Эксперимент 3 .Переключение цветов 412
Эксперимент 4 .Несбалансированное дерево 413
Эксперименты продолжаются 414
Красно-черные правила и сбалансированные деревья 414
Пустые потомки 415
Повороты 415
Простые повороты 416
Переходящий узел 416
Перемещения поддеревьев 417
Люди и компьютеры 419
Вставка узла 419
Общая схема процесса вставки 419
Переключения цветов при перемещении вниз 420
Повороты после вставки узла 422
Повороты при перемещении вниз 427
Удаление 430
Эффективность красно-черных деревьев 431
Реализация красно-черного дерева 431
Другие сбалансированные деревья 432
Итоги 433
Вопросы 433
Упражнения 435

Глава 10. Деревья 2-3-4 436
Знакомство с деревьями 2-3-4 436
Почему деревья 2-3-4 так называются? 437
Структура дерева 2-3-4 438
Поиск в дереве 2-3-4 439
Вставка 439
Разбиение узлов 440
Разбиение корневого узла 441
Разбиение при перемещении вниз 442
Приложение Tree234Workshop 442
КнопкаFill 443
Кнопка Find 443
Кнопка Ins 444
Кнопка Zoom 444
Просмотр разных узлов 445
Эксперименты 446
Реализация дерева 2-3-4 на языке Java 447
КлассDataItem 447
Класс Node 447
КлассTree234 448
КлассTree234App 449
Полный код программы tree234.java 450
Деревья 2-3-4 и красно-черные деревья 457
Преобразование деревьев 2-3-4 в красно-черные деревья 457
Эквивалентность операций 459
Эффективность деревьев 2-3-4 461
Скорость 461
Затраты памяти 462
Деревья2-3 462
Разбиение узлов 463
Реализация 465
Внешнее хранение 466
Обращение к внешним данным 466
Последовательное хранение 469
B-деревья 471
Индексирование 476
Сложные критерии поиска 478
Сортировка внешних файлов 479
Итоги 482
Вопросы 484
Упражнения 485
Программные проекты 485

Глава 11. Хеш-таблицы 487
Хеширование 487
Табельные номера как ключи 488
Индексы как ключи 488
Словарь 489
Хеширование 492
Коллизии 494
Открытая адресация 495
Линейное пробирование 495
Реализация хеш-таблицы с линейным пробированием на языке Java 500
Квадратичное пробирование 507
Двойное хеширование 509
Метод цепочек 517
Приложение HashChain Workshop 517
Реализация метода цепочек на языке Java 520
Хеш-функции 525
Быстрые вычисления 526
Случайные ключи 526
Неслучайные ключи 526
Хеширование строк 528
Свертка 530
Эффективность хеширования 530
Открытая адресация 530
Метод цепочек 532
Сравнение открытой адресации с методом цепочек 534
Хеширование и внешнее хранение данных 535
Таблица файловых указателей 535
Неполные блоки 535
Полные блоки 536
Итоги 537
Вопросы 538
Упражнения 540
Программные проекты 540

Глава 12. Пирамиды 542
Общие сведения 543
Приоритетные очереди, пирамиды и ADT 544
Слабая упорядоченность 544
Удаление 545
Вставка 547
Условные перестановки 548
Приложение Heap Workshop 549
Заполнение 550
Изменение приоритета 550
Удаление 550
Вставка 550
Реализация пирамиды на языке Java 550
Вставка 551
Удаление 552
Изменение ключа 553
Размер массива 554
Программа heap.java 554
Расширение массива 560
Эффективность операций с пирамидой 560
Пирамидальное дерево 560
Пирамидальная сортировка 562
Ускоренное смещение вниз 562
Сортировка «на месте» 564
Программа heapSort .java 565
Эффективность пирамидальной сортировки 569
Итоги 570
Вопросы 571
Упражнения 572
Программные проекты 572

Глава 13. Графы 574
Знакомство с графами 574
Определения 575
Немного истории 577
Представление графа в программе 578
Добавление вершин и ребер в граф 580
Класс Graph 581
Обход 582
Обход в глубину 583
Обход в ширину 592
Минимальные остовные деревья 599
Приложение GraphNWorkshop 600
Реализация построения минимального остовного дерева на языке Java 600
Топологическая сортировка с направленными графами 604
Пример 605
Направленные графы 605
Топологическая сортировка 606
Приложение GraphDWorkshop 607
Циклы и деревья 608
Реализация на языке Java 609
Связность в направленных графах 615
Таблица связности 615
Алгоритм Уоршелла 615
Реализация алгоритма Уоршелла 618
Итоги 618
Вопросы 619
Упражнения 620
Программные проекты 620

Глава 14. Взвешенные графы 622
Минимальное остовное дерево во взвешенных графах 622
Пример: кабельное телевидение в джунглях 622
Приложение GraphWWorkshop 623
Рассылка инспекторов 624
Создание алгоритма 628
Реализация на языке Java 630
Программа mstw.java 632
Задача выбора кратчайшего пути 637
Железная дорога 638
Направленный взвешенный граф 639
Алгоритм Дейкстры 639
Агенты и поездки 639
Приложение GraphDWWorkshop 644
Реализация на языке Java 648
Программа path.java 652
Поиск кратчайших путей между всеми парами вершин 656
Эффективность 658
Неразрешимые задачи 659
Обход доски ходом шахматного коня 660
Задача коммивояжера 660
Гамильтоновы циклы 661
Итоги 661
Вопросы 662
Упражнения 663
Программные проекты 664

Глава 15. Рекомендации по использованию 667
Структуры данных общего назначения 667
Скорость и алгоритмы 667
Библиотеки 668
Массивы 669
Связанные списки 669
Деревья двоичного поиска 670
Сбалансированные деревья 670
Хеш-таблицы 670
Быстродействие структур данных общего назначения 671
Специализированные структуры данных 671
Стек 672
Очередь 672
Приоритетная очередь 673
Сортировка 673
Графы 674
Внешнее хранение данных 675
Последовательное хранение 675
Индексированные файлы 676
B-деревья 676
Хеширование 676
Виртуальная память 676
Итоги 677

Приложение А. Приложения Workshop и примеры программ 678
Приложения Workshop 678
Примеры программ 679
Sun Microsystems SDK 679
Программы командной строки 679
Настройка пути 680
Запуск приложений Workshop 680
Работа с приложениями Workshop 680
Запуск примеров 681
Компилирование примеров 681
Редактирование исходного кода 682
Завершение примеров 682
Одноименные файлы классов 682
Другие системы разработки 682

Приложение Б. Техническая литература 683
Структуры данных и алгоритмы 683
Объектно-ориентированные языки программирования 684
Объектно-ориентированное проектирование и разработка 684

Приложение В. Ответы на вопросы 686
Об авторе 694
Алфавитный указатель 695

RakhmedovRS/DataStructuresAndAlgorithmsInJava2ndEdition: Исходный код с решением задач из книги «Структуры данных и Алгоритмы Java(Второе издание) Роберт Лафоре». ISBN(rus) 978-5-496-00740-5. Source code for solving problems from the book «Data Structures and Algorithms in Java (2nd Edition) Robert Lafore». ISBN(eng) 978-0672324536

GitHub — RakhmedovRS/DataStructuresAndAlgorithmsInJava2ndEdition: Исходный код с решением задач из книги «Структуры данных и Алгоритмы Java(Второе издание) Роберт Лафоре». ISBN(rus) 978-5-496-00740-5. Source code for solving problems from the book «Data Structures and Algorithms in Java (2nd Edition) Robert Lafore». ISBN(eng) 978-0672324536

Исходный код с решением задач из книги «Структуры данных и Алгоритмы Java(Второе издание) Роберт Лафоре». ISBN(rus) 978-5-496-00740-5. Source code for solving problems from the book «Data Structures and Algorithms in Java (2nd Edition) Robert Lafore». ISBN(eng) 978-0672324536

Files

Permalink Failed to load latest commit information.

Type

Name

Latest commit message

Commit time

Исходный код с решением задач из книги «Структуры данных и Алгоритмы Java(Второе издание) Роберт Лафоре», местами немного доработан. ISBN(rus) 978-5-496-00740-5

Визуализация структур данных и алгоритмов — https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization

Source code for solving problems from the book «Data Structures and Algorithms in Java (2nd Edition) Robert Lafore», sometimes slightly modified. ISBN(eng) 978-0672324536

Visualization of data structures and algorithms — https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization

About

Исходный код с решением задач из книги «Структуры данных и Алгоритмы Java(Второе издание) Роберт Лафоре». ISBN(rus) 978-5-496-00740-5. Source code for solving problems from the book «Data Structures and Algorithms in Java (2nd Edition) Robert Lafore». ISBN(eng) 978-0672324536

Topics

Resources

You can’t perform that action at this time. You signed in with another tab or window. Reload to refresh your session. You signed out in another tab or window. Reload to refresh your session.

Алгоритмы и структуры данных — всё по этой теме для программистов

6 способов больше узнать про алгоритмы

Книги, курсы и прочие ресурсы для прокачки ваших знаний по алгоритмам.

Популярные задачи для начинающих программистов, с которыми можно столкнуться в работе

Когда решаешь задачи для начинающих программистов, не всегда понятно, применяется ли такой код в реальной жизни. Рассказываем, что может быть полезно.

Стоит прочитать: обзор книги Кормена и Лейзерсона «Алгоритмы. Построение и анализ»

В книге охватывается основной спектр современных алгоритмов: сортировки, графовые алгоритмы, динамическое программирование и тому подобное.

Как повысить производительность редактора маршрута с помощью дерева квадрантов

Разбор примера, который показывает, как с помощью правильной структуры данных можно повысить производительность приложения.

Применение структур данных и алгоритмов на практике на примере Skype, Uber и Skyscanner

Разработчик с опытом работы в Skyscanner, Uber и Skype рассказывает, где он нашёл практическое применение структурам данных и алгоритмам.

Зачем программисту изучать алгоритмы

Разбираемся, зачем же нужны алгоритмы и в каких ситуациях знание уже реализованных вещей будет преимуществом.

Сколько стоят операции над list, set и dict в Python? Разбираемся с временной сложностью

Временная сложность алгоритма часто обозначается нотацией «О» большое. Разбираемся, что это и какова сложность операций над коллекциями в Python.

14 шаблонов, которые помогут ответить на любой вопрос по коду на собеседовании

Вопросы на собеседованиях часто составлены по шаблонам, понимая которые можно легко пройти интервью и получить работу. Разбираем 14 таких шаблонов.

Введение в связанные списки

Изучаем связанные списки, их преимущества и недостатки по сравнению с массивами на примере песни Арианы Гранде «‎Thank U, Next».

Топ книг по программированию, вышедших на русском языке в 2018 году

В топ вошли книги на темы веб-разработки, языков программирования, DevOps, чистой архитектуры и алгоритмов, ОС, безопасности, deep learning и Big Data.

Курс «Алгоритмы и структуры данных»

Максим Бабенко рассказывает об алгоритмах и структурах данных, а также раскрывает базовые понятия. Курс подойдет новичкам и специалистам.

Не для манки-кодеров: книги по алгоритмам и структурам данных

Чтобы быть хорошим программистом, мало знать синтаксис какого-нибудь языка и хорошо писать код. Когда речь идет о маленьких шаблонных проектах, этого хватит. Но вот вы сталкиваетесь с чем-то по-настоящему серьезным и масштабным, и становится ясно — без знания…

Конечный автомат: теория и реализация

Конечный автомат — это некоторая абстрактная модель, содержащая конечное число состояний чего-либо. Используется для представления и управления потоком выполнения каких-либо команд. Конечный автомат идеально подходит для реализации

Алгоритмы и структуры данных для начинающих: сортировка

В этой части мы посмотрим на пять основных алгоритмов сортировки данных в массиве. Начнем с самого простого — сортировки пузырьком — и закончим «быстрой сортировкой» (quicksort). Для каждого алгоритма, кроме…

Алгоритмы и структуры данных для начинающих: множества

Множество — это коллекция, которая реализует основные математические операции над множествами: пересечения (intersection), объединение (union), разность (difference) и симметрическая разность (symmetric difference). Каждый из алгоритмов мы разберем в соответствующем разделе.

Алгоритмы и структуры данных для начинающих: двоичное дерево поиска

До сих пор мы рассматривали структуры данных, данные в которых располагаются линейно. В связном списке — от первого узла к единственному последнему. В динамическом массиве — в виде непрерывного блока. В этой…

Алгоритмы и структуры данных для начинающих: стеки и очереди

В предыдущих частях мы рассматривали базовые структуры данных, которые, по сути, являлись надстройками над массивом. В этой статье мы добавим к коллекциям простые операции и посмотрим, как это повлияет на…

Алгоритмы и структуры данных для начинающих: динамический массив

Иногда от коллекции требуется неограниченная вместимость и простота использования списка, но при этом константное время доступа к произвольному элементу, как в массиве. В этом случае используется список на основе массива…

Алгоритмы и структуры данных для начинающих: связный список

Первая структура данных, которую мы рассмотрим — связный список. На то есть две причины: первое — связный список используется практически везде — от ОС до игр, и второе — на его…

Алгоритмы и структуры данных для начинающих: сложность алгоритмов

Вне зависимости от того, являетесь ли вы студентом или работающим программистом, и от того, в какой области вы работаете, знание алгоритмов и структур данных необходимо. Это важные строительные блоки для…

Структура данных Java

Java инструментарий предоставляет мощную структуру данных. В Java, структура данных включает в себя следующие интерфейсы и классы:

  • Перечень (Перечень)
  • Набор битов (BitSet)
  • Вектор (Vector)
  • Стек (Stack)
  • Словарь (Словарь)
  • Хэш-таблицы (Hashtable)
  • Свойства (Properties)

Эти классы являются традиционные левые, вводит новые рамки для Java2 — коллекциях Framework (Collection), мы обсудим позже.


Перечень (Перечень)

Перечень (Перечень), хотя сам интерфейс не является частью структуры данных, но ее применение в контексте других структур данных в очень широкой. Перечисление (перечислению) интерфейс определяет структуру данных, извлекаемых из последовательных элементов пути.

Например, вызов nextElement перечисление определяет метод, используемый для получения следующего элемента, содержащего структуру данных многоэлементного.

Для получения дополнительной информации об интерфейсе перечисления, см перечисление (перечисление) .


Набор битов (BitSet)

Классы коллекций Bit реализовать набор можно индивидуально установить и четкие биты или флаги.

Этот класс очень полезен при работе с набором логических значений, вы просто должны дать каждому присваивается значение на «бит», а затем сделать соответствующий бит установлен или сброшен, вы можете управлять логическое значение.

Для получения более подробной информации об этом классе см установлены биты (BitSet) .


Вектор (Vector)

Вектор (Vector) класс и традиционные массивы очень похожи, но размер вектора может динамически изменяться по мере необходимости.

Как и массивы, элементы Векторные объекты доступны через индекс.

Основное преимущество использования класс Vector, который создается, когда объект не нужно указывать размер объекта, его размер будет динамически изменяться в зависимости от необходимости.

Для получения более подробной информации об этом классе см вектор (вектор)


Стек (Stack)

Стек (Stack) реализует последний в первом из (ЛИФО) структуры данных.

Вы можете стек понимать как объекты стека вертикального распределения при добавлении нового элемента, новый элемент будет помещен поверх других элементов.

Когда вы берете элемент из стека, когда он взял элемент из стека. Другими словами, последний элемент в стек первым быть удалены.

Для получения более подробной информации об этом классе см стека (Stack) .


Словарь (Словарь)

Словарь (Словарь) класс является абстрактным классом, который определяет структуру данных, которая отображает ключи на значения.

Если вы хотите получить доступ к данным через определенный ключ вместо целого индекса, когда он должен быть использован, когда словарь.

Так как словарь класс является абстрактным, поэтому он обеспечивает только структуру данных, которая отображает ключи к значениям, но не обеспечивает конкретную реализацию.

Для получения более подробной информации об этом классе см словарь (словарь) .


Хэш-таблицы (Hashtable)

Hashtable класс предоставляет средства на основе определяемых пользователем ключа структуры до организационных данных.

Например, в списке хэш-таблицы адресов, вы можете почтовый индекс в качестве ключа для хранения и сортировки данных, а не имена.

Удельное значение полностью зависит от ключевых хэш-таблицы сценариев использования хэш-таблицы и данные, которые он содержит.

Для получения более подробной информации об этом классе см хэш — таблицу (Хеш) .


Свойства (Properties)

Свойства, унаследованные от класса Hashtable.Properties представляет собой постоянный набор свойств. Каждый ключ и его соответствующее значение в списке свойств является строкой.

Класс Properties используется многими классами Java. Например, когда он возвращает значение переменных окружения как System.getProperties (метод).

Для получения более подробной информации об этом классе см Properties (Свойства) .

разработка и использование разнообразных алгоритмов и структур данных

Работаю в Лаборатории Касперского, окончил курс по С++ в Otus и осваиваю область Data Science. Сейчас являюсь наставником на курсе С++. Специально для проекта OTUS создал программу «Алгоритмы для разработчиков». Программирую на С++ и Python в течение 18 лет, как хобби — играю на фортепиано.

Этот курс для тех, кто не проходил или пропустил алгоритмы в своем ВУЗе, а также для всех программистов, интересующихся данной темой: от любителей до профессионалов. Вы узнаете о популярных алгоритмах и структурах данных, научитесь их реализовывать и применять, сможете претендовать на вакансии в лучшие компании России и всего мира: Яндекс, Google, Facebook!

Присоединяйтесь, будет круто!

Преподаватель

С 2016 года главный разработчик на ibm в одном из крупнейших банков страны. Опыт разработки программного обеспечения с 1990 года. Работал и с привычными ныне dos, windows и linux системами, и с редко встречающимися специализированными вычислительными устройствами (системами реального времени, ibm i). Профессионально использует C++, С#, assembler, java, RPG.

Закончил МАИ, к.т.н., работал старшим преподавателем, кафедра 704 «Информационно-управляющие комплексы летательных аппаратов».
Участвовал в проектах разработки программного обеспечения, связанного с навигацией. Решал задачи для процессоров цифровой обработки сигналов в операционных системах реального времени включая параллельную обработку данных. Разработал и вёл курс вероятностных конечных автоматов.

В 2000-2002г самостоятельно разработал, используя C++ и Dephi, биллинговый комплекс АСР «ИнтБиллинг» (оборудование VocalTec). Сертификат № ОС/1-СТ-219 Министерства Российской Федерации по связи и информатизации. Биллинг выставлялся на СвязьЭкспоком, имел инсталляции заказчиков.

Долгое время работал с Java2EE (back-end и front-end). Сначала в первом агрегаторе контента для сотовых устройств «Никита-мобайл». Затем в компании «Микротест» занимался разработкой и реализацией систем информирования пользователя, основанных на web интерфейсе и являющихся частью больших распределённых систем, таких как биллинговые системы (Oracle BRM), CRM (Oracle Siebel), интеграционные шины (Tibco), SMS шлюзы.

Люблю и умею преподавать. Более 20 лет помимо программирования изучаю и обучаю айкидо (5й дан Айкикай).

Подобно технике боевых искусств мы изучаем базис: языки, паттерны, платформы. Чтобы затем перевести это всё в зодчество ПО, его архитектуру. С другой стороны, программный продукт всегда есть отражение создателя. Любая система, согласно закону Конвея, есть отражение людей, создавших её. Программирование суть искусство в мире электронных форм. Взрослый ничем не отличается от маленького ребенка, играющего с кубиками. Только кубики другие. Творчество это основа всего. И свобода ошибаться и искать. Обучение это игра и освоение новых миров.

Профессиональный программист. Преподаватель языка Java в колледже.
Автор видеокурсов по C#, Java, PHP

20 лет опыта ведущим программистом в разных фирмах и опыта преподавания в университете, колледже. 6 лет опыта ведения вебинаров и создания видеокурсов.

Три самых крупных завершенных проекта:
PHP. Служба знакомств в интернете — PHP, MySQL, FreeBSD, C/C++
C#. Программа расчёта заработной платы на АЭС — C#, MS-SQL Server
Java. Видеокурс создания игры Сапёр на Java: https://goo.gl/24DgBg

Статьи на Habrahabr:
Как я создавал методику изучения C# — habr.com/post/239825/
Об альтернативном образовании и про C# — habr.com/post/257957/
Изучение C# — Практический подход — habr.com/post/304142/

Участие в IT-конференциях в Литве, призовое место в конкурсе программирования InfoBalt, призовое место на республиканской олимпиаде по математике и информатике

С окончания школы в 1996 году постоянно преподавал информатику в университете, школе, на кружках, в ДДТ, на предприятиях, в колледже. С 2013 года ведет вебинары онлайн, записывает видеокурсы https://www.VideoSharp.info/

В 2002 году закончил Вильнюсский государственный университет по специальности «Магистр математики и информатики», а в 2008 году по специальности «Учитель профессии».

«В детстве меня вдохновила «Занимательная ***» серия книг Я. И. Перельмана. Считаю своим призванием создать занимательную методику обучения программированию.»

Руководитель программы

Уже 10 лет в IT, 7 из которых посвящено C++
Начинал профессиональную карьеру c компании Motorola, область телекоммуникаций, позднее заинтересовался разработкой игр.

Поработал в разных российских и зарубежных игровых студиях над различными игровыми проектами
SocialQuantum: Megapolis, Wild West 3D, Ice age 3D
Keywords Studios: Mortal Kombat, Injustice, F1
В данный момент работаю в компании Zynga над мобильным движком
для всех игровых проектов компании.

Окончил Санкт-Петербургский Электротехнический Университет ЛЭТИ, факультет компьютерных технологий и информатики (ФКТИ)
После окончания университета, работал на кафедре автоматизированных систем управления (в качестве ассистента — вел лабораторные работы).

Преподаватель

Один из разработчиков academy.cppstudio.com — бесплатного интерактивного сервиса по обучению С++. Свыше 5 лет опыта разработки приложений на C++ и C#.
Используемые технологии и фрэймворки:
WPF, WinForms, EF6, ASP.NET MVC5, ASP.NET Core 2.

Преподаватель

Сейчас занимается глубоким обучением для разработки новых лекарственных препаратов. Занимался проектами по агрегации отзывов, по анализу и оптимизации производства крупных промышленных компаний, в том числе проектами по face detection, face recognition, pose estimation. Оптимизировал модели для запуска на портативных или маломощных устройствах.

Ранее учил талантливых школьников программированию, машинному обучению и программированию учебных моделей спутников.

В настоящее время занимает должность руководителя разработки, преподает в Московском Физико-Техническом Институте и на портале foxminded.

Выпускник МФТИ, начал программировать на С++, работал инженером-исследователем на проекте вычислительного программного комплекса МФТИ.

С 2017 года занимается Java Enterprise разработкой.

Работал Java-разработчиком в таких компаниях как НСПК и Яндекс. Занимался проблемами высокой нагрузки, работая как на Spring’овом (Spring Boot, Spring Core, Spring Data, Spring Batch и т.д.) так и на Java EE’шном стеках. Улучшал инфраструктуру проектов, внедряя CI/CD и отлаживая процесс миграции БД. Строил С4- архитектурные схемы для проектов, в которых принимал участие.

Является автором статей по backend-разработке на habr.com; спикер Рит++ 2020; обладатель сертификата Oracle Certified Assotiate Java SE 8 Programmer.

Обзор структур данных | Набор 1 (линейные структуры данных)

Структура данных — это особый способ организации данных на компьютере, позволяющий эффективно использовать их. Идея состоит в том, чтобы уменьшить пространственную и временную сложность различных задач. Ниже представлен обзор некоторых популярных линейных структур данных.

1. Массив
2. Связанный список
3. Стек
4. Очередь

Массив
Массив — это структура данных, используемая для хранения однородных элементов в смежных местах.Перед сохранением данных необходимо указать размер массива.
Пусть размер массива равен n.
Время доступа: O (1) [Это возможно, потому что элементы
                      хранятся в смежных местах]
Время поиска: O (n) для последовательного поиска:
               O (log n) для двоичного поиска [если массив отсортирован]
Время вставки: O (n) [В худшем случае происходит вставка
                     происходит в начале массива и
                     требует сдвига всех элементов]
Время удаления: O (n) [в худшем случае происходит удаление
                     происходит в начале массива и
                     требует сдвига всех элементов] 

Пример: Например, допустим, мы хотим сохранить оценки всех учеников в классе, мы можем использовать массив для их хранения.Это помогает сократить использование количества переменных, поскольку нам не нужно создавать отдельную переменную для оценок по каждому предмету. Доступ ко всем меткам можно получить, просто пройдя по массиву.

Связанный список
Связанный список — это линейная структура данных (например, массивы), где каждый элемент является отдельным объектом. Каждый элемент (то есть узел) списка состоит из двух элементов — данных и ссылки на следующий узел.

Типы связного списка:
1. Односвязный список: В этом типе связанного списка каждый узел хранит адрес или ссылку на следующий узел в списке, а последний узел имеет следующий адрес или ссылку как NULL.Например, 1-> 2-> 3-> 4-> NULL

2. Двусвязный список: В этом типе связанного списка есть две ссылки, связанные с каждым узлом, одна из опорных точек на следующий узел и один к предыдущему узлу. Преимущество этой структуры данных в том, что мы можем перемещаться в обоих направлениях, и для удаления нам не нужен явный доступ к предыдущему узлу. Например. NULL23-> NULL

3. Циклический связанный список : Циклический связанный список — это связанный список, в котором все узлы соединены в круг.В конце нет NULL. Циклический связанный список может быть односвязным списком или двусвязным списком. Преимущество этой структуры данных в том, что любой узел можно сделать стартовым. Это полезно при реализации круговой очереди в связанном списке. Например. 1-> 2-> 3-> 1 [Следующий указатель последнего узла указывает на первый]

Время доступа к элементу: O (n)
Время поиска элемента: O (n)
Вставка элемента: O (1) [Если мы находимся в позиции
                                где мы должны вставить
                                элемент]
Удаление элемента: O (1) [Если мы знаем адрес узла
                               предыдущий узел, который будет
                               удалено] 

Пример: Рассмотрим предыдущий пример, в котором мы создали массив оценок студента.Теперь, если в курс добавляется новый предмет, его оценки также добавляются в массив оценок. Но размер массива был фиксированным, и он уже заполнен, поэтому он не может добавлять новые элементы. Если мы сделаем массив размером намного больше, чем количество субъектов, возможно, что большая часть массива останется пустой. Мы сокращаем потери пространства. Формируется связанный список, который добавляет узел только при вводе нового элемента. С помощью связанного списка также становится проще вставлять и удалять.
Один большой недостаток связанного списка — не разрешен произвольный доступ.С массивами мы можем получить доступ к i-му элементу за O (1) раз. В связанном списке это занимает Θ (i) времени.

Стек
Стек или LIFO (последний пришел, первый ушел) — это абстрактный тип данных, который служит коллекцией элементов с двумя основными операциями: push, который добавляет элемент в коллекцию, и pop, который удаляет последний добавленный элемент. В стеке операции push и pop выполняются на одном конце, который является вершиной стека. Это можно реализовать, используя как массив, так и связанный список.
Вставка: O (1)
Удаление: O (1)
Время доступа: O (n) [наихудший случай]
Вставка и удаление разрешены на одном конце. 

Пример: Стеки используются для обслуживания вызовов функций (последняя вызванная функция должна завершить выполнение первой), мы всегда можем удалить рекурсию с помощью стеков. Стеки также используются в тех случаях, когда нам нужно перевернуть слово, проверить сбалансированность скобок и в редакторах, где слово, которое вы ввели последним, удаляется первым при использовании операции отмены.Точно так же реализовать обратную функциональность в веб-браузерах.

Очередь
Очередь или FIFO (первый пришел, первый ушел) — это абстрактный тип данных, который служит набором элементов с двумя основными операциями: постановка в очередь, процесс добавления элемента в коллекцию. добавлено с задней стороны) и dequeue, процесс удаления первого добавленного элемента. (Элемент снимается с лицевой стороны). Это можно реализовать, используя как массив, так и связанный список.
Вставка: O (1)
Удаление: O (1)
Время доступа: O (n) [наихудший случай] 

Пример: Очередь, как следует из названия, представляет собой структуру данных, построенную в соответствии с очередями автобусной остановки или поезда, где человек, стоящий в передней части очереди (стоящий дольше всех) получает билет первым. Таким образом, любая ситуация, когда ресурсы распределяются между несколькими пользователями и обслуживаются в порядке очереди. Примеры включают планирование ЦП, планирование дисков.Другое применение очереди — это когда данные передаются асинхронно (данные не обязательно принимаются с той же скоростью, что и отправленные) между двумя процессами. Примеры включают буферы ввода-вывода, конвейеры, файловый ввод-вывод и т. Д.

Циркулярная очередь Преимущество этой структуры данных состоит в том, что она уменьшает потери пространства в случае реализации массива, поскольку вставка (n + 1) -го элемента выполняется по 0-му индексу, если он пуст.

Обзор структур данных | Набор 2 (двоичное дерево, BST, куча и хеш)

Автор статьи Abhiraj Smit .Пожалуйста, напишите комментарии, если вы обнаружите что-то неправильное, или вы хотите поделиться дополнительной информацией по теме, обсужденной выше.

Структуры данных | Учебник DS

Учебник

Data Structures (DS) предоставляет базовые и расширенные концепции структуры данных. Наше руководство по структуре данных предназначено для новичков и профессионалов.

Структура данных

— это способ хранения и организации данных для эффективного использования.

Наше руководство по структуре данных включает в себя все темы структуры данных, такие как массив, указатель, структура, связанный список, стек, очередь, график, поиск, сортировка, программы и т. Д.

Что такое структура данных?

Имя структуры данных указывает само на то, что упорядочивает данные в памяти. Существует множество способов организации данных в памяти, поскольку мы уже видели одну из структур данных, то есть массив на языке C. Массив — это набор элементов памяти, в которых данные хранятся последовательно, то есть один за другим. Другими словами, мы можем сказать, что массив хранит элементы непрерывно. Эта организация данных осуществляется с помощью массива структур данных.Есть и другие способы организовать данные в памяти. Давайте посмотрим на различные типы структур данных.

Структура данных — это не какой-либо язык программирования, такой как C, C ++, java и т. Д. Это набор алгоритмов, которые мы можем использовать на любом языке программирования для структурирования данных в памяти.

Для структурирования данных в памяти было предложено n алгоритмов, и все эти алгоритмы известны как абстрактные типы данных. Эти абстрактные типы данных представляют собой набор правил.

Типы структур данных

Есть два типа структур данных:

  • Примитивная структура данных
  • Непримитивная структура данных

Примитивная структура данных

Примитивные структуры данных являются примитивными типами данных.Int, char, float, double и pointer — это примитивные структуры данных, которые могут содержать одно значение.

Непримитивная структура данных

Непримитивная структура данных делится на два типа:

  • Линейная структура данных
  • Нелинейная структура данных

Линейная структура данных

Последовательное расположение данных известно как линейная структура данных. Для этого используются следующие структуры данных: массивы, связанный список, стеки и очереди.В этих структурах данных один элемент связан только с другим элементом в линейной форме.

Когда один элемент связан с числом n элементов, известным как нелинейная структура данных. Лучший пример — деревья и графы. В этом случае элементы располагаются случайным образом.

Мы кратко обсудим вышеупомянутые структуры данных в следующих разделах. Теперь мы увидим общие операции, которые мы можем выполнять с этими структурами данных.

Структуры данных также можно классифицировать как:

  • Статическая структура данных: Это тип структуры данных, размер которой выделяется во время компиляции.Поэтому максимальный размер фиксирован.
  • Динамическая структура данных: Это тип структуры данных, размер которой выделяется во время выполнения. Таким образом, максимальный размер может быть гибким.

Основные операции

Основные или общие операции, которые могут выполняться со структурами данных:

  • Поиск: Мы можем искать любой элемент в структуре данных.
  • Сортировка: Мы можем сортировать элементы структуры данных в порядке возрастания или убывания.
  • Вставка: Мы также можем вставить новый элемент в структуру данных.
  • Обновление: Мы также можем обновить элемент, то есть мы можем заменить элемент другим элементом.
  • Удаление: Мы также можем выполнить операцию удаления, чтобы удалить элемент из структуры данных.

Какая структура данных?

Структура данных — это способ организации данных для эффективного использования. Здесь мы использовали слово эффективно, как в пространстве, так и во времени.Например, стек представляет собой ADT (абстрактный тип данных), который для реализации использует либо массивы, либо структуру данных связанного списка. Таким образом, мы приходим к выводу, что нам требуется некоторая структура данных для реализации конкретного ADT.

ADT сообщает , что нужно сделать , а структура данных сообщает , как это должно быть сделано. Другими словами, мы можем сказать, что ADT дает нам план, а структура данных обеспечивает часть реализации. Теперь возникает вопрос: как узнать, какую структуру данных использовать для конкретного ADT ?.

Поскольку разные структуры данных могут быть реализованы в конкретном ADT, но разные реализации сравниваются по времени и пространству. Например, Stack ADT может быть реализован как в виде массивов, так и в виде связанного списка. Предположим, что массив обеспечивает эффективное использование времени, в то время как связанный список обеспечивает эффективное использование пространства, поэтому будет выбран тот, который лучше всего соответствует требованиям текущего пользователя.

Преимущества структур данных

Преимущества структуры данных:

  • Эффективность: Если выбор структуры данных для реализации конкретного ADT правильный, это делает программу очень эффективной с точки зрения времени и пространства.
  • Возможность повторного использования: Структуры данных обеспечивают возможность повторного использования, что означает, что несколько клиентских программ могут использовать структуру данных.
  • Абстракция: Структура данных, заданная ADT, также обеспечивает уровень абстракции. Клиент не может видеть внутреннюю работу структуры данных, поэтому ему не нужно беспокоиться о части реализации. Клиент может видеть только интерфейс.

Индекс структур данных


Основы DS

Массив DS

Связанный список DS

Стек DS

Очередь DS

DS Дерево

DS График

DS Поиск

DS Сортировка

Вопросы для интервью

Программы односвязных списков

Программы двусвязного списка

Циркулярные связанные списки программ

Древовидные программы


Необходимое условие

Перед изучением структуры данных вы должны иметь базовые знания C.

Аудитория

Наше руководство по структуре данных предназначено для начинающих и профессионалов.

Проблема

Мы заверяем, что вы не найдете никаких проблем в этом руководстве по структуре данных. Но если есть какая-то ошибка, опубликуйте ее в контактной форме.


структур данных в Java | Ядро Java

В этом посте мы увидим различные структуры данных в java.

Структура данных — это способ хранения и организации данных.Структура данных позволяет эффективно обрабатывать и хранить данные.

Например:

💻 Потрясающие технические ресурсы:
  • Ищете ⚒️ технические вакансии? Перейдите на наш портал вакансий.
  • Ищете технические события? Перейти к техническим событиям 🗓️ Календарь.

Представьте, что у вас на столе стопка книг, и вы собираетесь читать эти книги одну за другой сверху вниз. Можете ли вы придумать какую-либо структуру данных, которую можно имитировать?
Да, вы можете просто использовать стек для хранения книг, так что к нему можно будет получить доступ в режиме «Последний пришел — первым ушел».

В этом посте я собираюсь охватить список всех важных структур данных в java, которые вы можете легко реализовать.

Массив

Массив — это структура данных, в которой хранится фиксированное количество схожих элементов. Массив может хранить как примитивные типы данных, так и объект, но он должен быть одного типа. Это одна из наиболее часто используемых структур данных в java.

Практические программы

Стек

Стек — это абстрактный тип данных, который отображает поведение «Последний пришел — первым ушел» (LIFO).

Реализация

Практические программы

Сортировка стопки по другой стопке.

Очередь

Очередь — это абстрактный тип данных, который отображает поведение «первым пришел — первым обслужен» (FIFO).

Реализация

LinkedList

Singly LinkedList
В односвязном списке узел имеет данные и указатель на следующий узел. У него нет указателя на предыдущий узел. Следующее значение последнего узла указывает на нуль, поэтому вы можете перебирать связанный список, используя это условие.


Дважды связанный список
В двусвязном списке узел имеет данные и указатели на следующий узел и предыдущий узел. Вы можете перебирать связанный список в прямом или обратном направлении, поскольку в нем есть указатели на предыдущий узел и следующий узел. Это одна из наиболее часто используемых структур данных в java.

Реализация

Практические программы

Двоичное дерево

Двоичное дерево — это древовидная структура данных, в которой каждый узел имеет не более двух дочерних элементов, которые называются левым и правым дочерними элементами

Пример двоичного дерева:

Реализация

Двоичное дерево на Java

Практические программы

Дерево двоичного поиска

Двоичное дерево поиска — это особый тип двоичного дерева, которое имеет следующие свойства.

  • Узлы меньше корневого будут в левом поддереве.
  • Узлы, размер которых больше корневого, будут правым поддеревом.
  • Не должно быть повторяющихся узлов
  • И левое, и правое поддерево также должны быть двоичным деревом поиска.

Реализация

Дерево двоичного поиска в Java

Практические программы

Trie

Trie — это структура данных, которая используется для хранения таким образом, чтобы данные могли быть извлечены быстрее.
Некоторые примеры в реальном времени:
Trie можно использовать для реализации словаря.

Реализация

Структура данных Trie в Java

Это все о структурах данных в Java.

Структуры данных и алгоритмы на Java: руководство для начинающих

Эта серия руководств представляет собой руководство для начинающих по структурам данных и алгоритмам в Java. Вы узнаете:

  • Как распознавать и использовать массивы и списки структур данных в ваших программах на Java.
  • Какие алгоритмы лучше всего работают с различными типами массивов и структур данных списков.
  • Почему одни алгоритмы будут работать лучше других для вашего конкретного случая использования.
  • Как использовать измерения сложности времени и пространства, чтобы выбрать наиболее эффективный алгоритм для вашего варианта использования.
davidgoh / akindo / Getty Images

Узнайте, что такое структура данных и как классифицируются структуры данных, а также что такое алгоритм, как читать и записывать алгоритмы с использованием псевдокода и как использовать измерения сложности времени и пространства для выберите наиболее эффективный алгоритм для вашей программы.

davidgoh / akindo / Getty Images

Начните с одномерных массивов и трех способов их использования в программах Java, а затем изучите пять алгоритмов, которые вы можете использовать для поиска и сортировки одномерных массивов.

davidgoh / akindo / Getty Images

Изучите три метода создания многомерных массивов в Java, а затем используйте алгоритм умножения матриц для умножения элементов в двумерном массиве. Вы также начнете с рваных массивов, которые популярны для приложений с большими данными.

davidgoh / akindo / Getty Images

Узнайте, как создавать и управлять односвязными списками в коде Java. Вы также узнаете, какие алгоритмы чаще всего используются для поиска и сортировки односвязных списков.

davidgoh / akindo / Getty Images

Двусвязные списки и списки с циклической связью предлагают широкий диапазон возможностей поиска и сортировки для ваших программ Java. Их использование может сделать ваши Java-программы более гибкими.

Этот рассказ «Структуры данных и алгоритмы в Java: руководство для начинающих» был первоначально опубликован JavaWorld.

Copyright © 2020 IDG Communications, Inc.

Основные структуры данных, которые вам следует знать для следующего собеседования по кодированию

Фахим уль Хак

Никлаус Вирт, швейцарский ученый-компьютерщик, написал в 1976 году книгу под названием « алгоритмов + структуры данных = программы».

Спустя более 40 лет это уравнение все еще остается верным. Вот почему кандидаты на разработку программного обеспечения должны продемонстрировать свое понимание структур данных вместе со своими приложениями.

Практически все задачи требуют от кандидата продемонстрировать глубокое понимание структур данных. Не имеет значения, только что закончили вы (университет или учебный курс по программированию) или у вас есть многолетний опыт.

Иногда вопросы интервью прямо упоминают структуру данных, например, «заданное двоичное дерево». Иногда это подразумевается, например, «мы хотим отслеживать количество книг, связанных с каждым автором».

Изучение структур данных важно, даже если вы просто пытаетесь улучшить свою текущую работу.Начнем с понимания основ.

Что такое структура данных?

Проще говоря, структура данных — это контейнер, в котором хранятся данные в определенной структуре. Такой «макет» позволяет структуре данных быть эффективной в одних операциях и неэффективными в других. Ваша цель — понять структуры данных, чтобы вы могли выбрать структуру данных, наиболее оптимальную для решения данной проблемы.

Зачем нам нужны структуры данных?

Поскольку структуры данных используются для хранения данных в организованной форме, и поскольку данные являются наиболее важной сущностью в информатике, истинная ценность структур данных очевидна.

Независимо от того, какую проблему вы решаете, вам так или иначе приходится иметь дело с данными — будь то зарплата сотрудника, цены на акции, список продуктов или даже простой телефонный справочник.

В зависимости от различных сценариев данные необходимо хранить в определенном формате. У нас есть несколько структур данных, которые покрывают нашу потребность в хранении данных в разных форматах.

Часто используемые структуры данных

Давайте сначала перечислим наиболее часто используемые структуры данных, а затем рассмотрим их по очереди:

  1. Массивы
  2. Стеки
  3. Очереди
  4. Связанные списки
  5. Деревья
  6. Графики
  7. попыток (это фактически деревья, но их все же хорошо вызывать по отдельности).
  8. Хеш-таблицы

Массивы

Массив — это простейшая и наиболее широко используемая структура данных. Другие структуры данных, такие как стеки и очереди, являются производными от массивов.

Вот изображение простого массива размером 4, содержащего элементы (1, 2, 3 и 4).

Каждому элементу данных присваивается положительное числовое значение, называемое индексом , , которое соответствует положению этого элемента в массиве. Большинство языков определяют начальный индекс массива как 0.

Ниже представлены два типа массивов:

  • Одномерные массивы (как показано выше)
  • Многомерные массивы (массивы внутри массивов)
Основные операции с массивами
  • Insert — вставляет элемент в по заданному индексу
  • Get — возвращает элемент по заданному индексу
  • Delete — удаляет элемент по заданному индексу
  • Size — получает общее количество элементов в массиве
Часто задаваемые вопросы интервью по массиву
  • Find второй минимальный элемент массива
  • Первые неповторяющиеся целые числа в массиве
  • Объединить два отсортированных массива
  • Переставить положительные и отрицательные значения в массиве

Стеки

Все мы знакомы со знаменитым Undo вариант, который присутствует практически в каждом приложении.Вы когда-нибудь задумывались, как это работает? Идея: вы сохраняете предыдущие состояния вашей работы (которые ограничены определенным числом) в памяти в таком порядке, что последнее появляется первым. Этого нельзя сделать только с помощью массивов. Вот здесь и пригодится стек.

Реальным примером Stack может быть стопка книг, размещенная в вертикальном порядке. Чтобы получить книгу, которая находится где-то посередине, вам нужно будет удалить все книги, расположенные сверху. Так работает метод LIFO (Last In First Out).

Вот изображение стека, содержащего три элемента данных (1, 2 и 3), где 3 находится вверху и будет удалено первым:

Основные операции стека:

  • Push — Вставляет элемент вверху
  • Pop — возвращает верхний элемент после удаления из стека
  • isEmpty — возвращает true, если стек пуст
  • Top — возвращает верхний элемент без удаления из стека
Часто задаваемые вопросы собеседования в стеке
  • Оценить постфиксное выражение с использованием стека
  • Сортировка значений в стеке
  • Проверить сбалансированные скобки в выражении

Очереди

Подобно стеку, очередь — это еще одна линейная структура данных, в которой элементы хранятся последовательно.Единственное существенное различие между стеком и очередью заключается в том, что вместо использования метода LIFO, очередь реализует метод FIFO , что является сокращением от First in First Out.

Прекрасный пример очереди из реальной жизни: очередь людей, ожидающих у билетной кассы. Если придет новый человек, он присоединится к очереди с конца, а не с самого начала — и человек, стоящий впереди, первым получит билет и, следовательно, покинет очередь.

Вот изображение очереди, содержащей четыре элемента данных (1, 2, 3 и 4), где 1 находится вверху и будет удален первым:

Основные операции очереди
  • Enqueue () — вставляет элемент в конец очереди
  • Dequeue () — удаляет элемент из начала очереди
  • isEmpty () — возвращает true, если очередь пуста
  • Top () — возвращает первый элемент очереди
Обычно заданные вопросы для интервью в очереди
  • Реализовать стек с использованием очереди
  • Обратить первые k элементов очереди
  • Сгенерировать двоичные числа от 1 до n с помощью очереди

Связанный список

Связанный список — еще одна важная линейная информация структура, которая может сначала выглядеть как массивы, но отличается распределением памяти, внутренней структурой и тем, как выполняются основные операции вставки и удаления.

Связанный список похож на цепочку узлов, где каждый узел содержит такую ​​информацию, как данные и указатель на следующий узел в цепочке. Есть указатель заголовка, который указывает на первый элемент связанного списка, и если список пуст, он просто указывает на нуль или ничего.

Связанные списки используются для реализации файловых систем, хэш-таблиц и списков смежности.

Вот визуальное представление внутренней структуры связанного списка:

Ниже приведены типы связанных списков:

  • Односвязный список (однонаправленный)
  • Двунаправленный список (двунаправленный)
Основные операции связанного списка:
  • InsertAtEnd — вставляет данный элемент в конец связанного списка
  • InsertAtHead — вставляет данный элемент в начало / заголовок связанного списка
  • Delete — удаляет заданный элемент из связанного списка
  • DeleteAtHead — удаляет первый элемент связанного списка
  • Search — возвращает заданный элемент из связанного списка
  • isEmpty — возвращает true, если связанный список пуст
Часто задаваемые вопросы интервью по связному списку
  • Перевернуть связанный список
  • Обнаружить петлю в связанном списке 901 00
  • Вернуть N-й узел с конца связанного списка
  • Удалить дубликаты из связанного списка

Графики

Граф — это набор узлов, которые соединены друг с другом в виде сети.Узлы также называются вершинами. Пара (x, y) называется ребром , , что указывает на то, что вершина x соединена с вершиной y . Ребро может содержать вес / стоимость, показывающие, сколько затрат требуется для перехода от вершины x к y .

Типы графиков:

  • Ненаправленный график
  • Направленный график

На языке программирования графики могут быть представлены в двух формах:

  • Матрица смежности
  • Список смежности

Общие алгоритмы обхода графа:

  • Поиск в ширину
  • Поиск в глубину
Часто задаваемые вопросы на собеседовании с графиком
  • Реализовать поиск в ширину и глубину
  • Проверить, является ли граф деревом или нет
  • Подсчитать количество ребер в графике Найдите кратчайший путь между двумя вершинами

Деревья

Дерево — это иерархическая структура данных, состоящая из вершин (узлов) и ребер, которые их соединяют.Деревья похожи на графы, но ключевым моментом, который отличает дерево от графа, является то, что цикл не может существовать в дереве.

Деревья широко используются в искусственном интеллекте и сложных алгоритмах, чтобы обеспечить эффективный механизм хранения для решения проблем.

Вот изображение простого дерева и основные термины, используемые в древовидной структуре данных:

Следующие типы деревьев:

  • N-арное дерево
  • Сбалансированное дерево
  • Двоичное дерево
  • Двоичное дерево поиска
  • AVL Tree
  • Red Black Tree
  • 2–3 Tree

Из вышеперечисленного, бинарное дерево и бинарное дерево поиска являются наиболее часто используемыми деревьями.

Часто задаваемые вопросы на собеседовании по дереву
  • Найти высоту двоичного дерева
  • Найти k-е максимальное значение в двоичном дереве поиска
  • Найти узлы на расстоянии k от корня
  • Найти предков данного узла в двоичное дерево

Trie

Trie, также известное как «префиксные деревья», представляет собой древовидную структуру данных, которая оказывается весьма эффективной для решения проблем, связанных со строками. Он обеспечивает быстрый поиск и в основном используется для поиска слов в словаре, предоставления автоматических предложений в поисковой системе и даже для IP-маршрутизации.

Вот иллюстрация того, как три слова «сверху», «таким образом» и «их» хранятся в Trie:

Слова хранятся сверху вниз, где узлы «p», «s» зеленого цвета а «r» обозначает конец «сверху», «таким образом» и «их» соответственно.

Часто задаваемые вопросы на собеседовании Trie:

  • Подсчитать общее количество слов в Trie
  • Распечатать все слова, хранящиеся в Trie
  • Сортировка элементов массива с помощью Trie
  • Сформировать слова из словаря с помощью Trie
  • Создать словарь T9

Таблица хеширования

Хеширование — это процесс, используемый для уникальной идентификации объектов и сохранения каждого объекта по некоторому предварительно рассчитанному уникальному индексу, называемому его «ключом».Итак, объект хранится в форме пары «ключ-значение», а набор таких элементов называется «словарем». С помощью этого ключа можно искать каждый объект. Существуют различные структуры данных, основанные на хешировании, но наиболее часто используемой структурой данных является хеш-таблица .

Хеш-таблицы обычно реализуются с использованием массивов.

Производительность структуры данных хеширования зависит от следующих трех факторов:

  • Хеш-функция
  • Размер хеш-таблицы
  • Метод обработки конфликтов

Вот иллюстрация того, как хеш отображается в массиве.Индекс этого массива вычисляется с помощью функции хеширования.

Часто задаваемые вопросы на собеседовании по хешированию
  • Найти симметричные пары в массиве
  • Отследить полный путь путешествия
  • Найти, является ли массив подмножеством другого массива
  • Проверить, не пересекаются ли заданные массивы

Выше приведены восемь основных структур данных, которые вы обязательно должны знать, прежде чем идти на собеседование по кодированию.

Если вам нужны ресурсы по структурам данных для собеседований по кодированию, посмотрите интерактивные и основанные на задачах курсы: Структуры данных для собеседований по кодированию (Python, Java или JavaScript).

Для более сложных вопросов см. Coderust 3.0: более быстрая подготовка к собеседованию с помощью интерактивных задач и визуализаций.

Если вы готовитесь к собеседованию по разработке программного обеспечения, вот подробный план подготовки к собеседованию по программированию.

Удачи и приятного обучения! 🙂

как использовать связанные списки в Java

Связанные списки могут динамически увеличиваться в размере. Легко вставлять и удалять из связанного списка, потому что, в отличие от массивов, нам нужно только изменить указатели предыдущего элемента и следующего элемента, чтобы вставить или удалить элемент.

Некоторые важные приложения связанных списков включают:

  • Реализация хэш-карт, файловой системы и списков смежности
  • Распределение динамической памяти: использовать связанные списки свободных блоков
  • Выполнение арифметических операций с длинными целыми числами
  • Ведение каталога имен

Типы связанных списков

Поскольку связанный список представляет собой линейную структуру данных, а это означает, что элементы не хранятся в смежных местах, необходимо иметь разные типы связанных списков для доступа и изменения наших элементов соответствующим образом.

Есть три разных типа связанных списков, которые служат разным целям для организации нашего кода.

Давайте посмотрим.


Односвязный список (однонаправленный)

Односвязный список является однонаправленным, что означает, что по нему можно перемещаться только в одном направлении от головы до последнего узла (хвоста). Некоторые общие операции для односвязных списков:


Двусвязный список (двунаправленный)

Двусвязные списки (DLL) являются расширением базовых связанных списков, но они содержат указатель на следующий узел, а также на предыдущий узел.Это гарантирует, что список можно перемещать в обоих направлениях. Узел DLL состоит из трех основных членов:

  • Данные
  • Указатель на следующий узел
  • Указатель на предыдущий узел

Циркулярный список

Списки с круговой связью функционируют циклически: первый элемент указывает на последний элемент, а последний элемент указывает на первый. Односвязный список и двусвязный список можно превратить в круговой связанный список. Наиболее важные операции для кругового связного списка:

  • insert — вставить элементы в начало списка
  • Отображение
  • — отображение списка
  • delete — удалить элементы с начала списка

Структуры данных и алгоритмы: глубокое погружение с использованием Java

Тим был профессиональным разработчиком программного обеспечения более 35 лет.За свою карьеру он работал в таких крупных компаниях, как Fujitsu, Mitsubishi и Saab.

Его видеокурсы используются для обучения разработчиков в крупных компаниях, таких как Mercedes-Benz, Paypal, VW, Pitney Bowes, IBM и T-Mobile, и это лишь некоторые из них (через программу Udemy for Business).

То, что делает Тима уникальным, — это его профессиональная карьера программирования — многие инструкторы никогда не занимались программированием профессионально, не говоря уже о том, чтобы у них была выдающаяся карьера профессионального развития, как у Тима.

Тим обучил программированию более 912 000 студентов, что намного больше, чем делает за всю жизнь обычный ИТ-профессор в колледже.

На самом деле, курсы Тима часто покупают студенты, изо всех сил пытающиеся пройти курсы программирования в колледже.

«Я очень быстро узнаю много нового о Java. Я бы хотел, чтобы мои курсы в колледже работали таким образом, они затягивают столько же материала на месяцы». — Томас Нил

«Я люблю этого парня. Я сейчас учусь в школе Java в местном колледже, и я купил этот курс, надеясь, что он поможет прояснить нечеткие области моей курсовой работы. Нет никакого сравнения. Каждый раз я теряюсь в своем учебнике я смотрю еще пару таких видео и снова нахожусь на правильном пути.Он так прекрасно все объясняет. Он проникает прямо внутрь »- Кристен Андреани

« Тим — отличный инструктор, у меня есть другие курсы от него, и все они великолепны. Это действительно помогло мне с самого начала понять Java. Фактически, я смог найти работу Java-разработчика с помощью знаний, полученных из этого курса, поэтому я в основном обязан г-ну Бухалке своей карьерой »- Даниэль Кубани

Миссия Тима проста: изменить вашу жизнь к лучшему. помогая вам стать разработчиком программного обеспечения.Тим делает это через свои курсы разработки Java, Python, C #, Spring Framework и Android.

Когда Тим начал программировать более тридцати пяти лет назад, онлайн-видео обучения не существовало.

Не существовало «простого» способа обучения. Интернета в его нынешнем виде не существовало, и в результате Тим не мог обратиться за помощью в Google или посмотреть видео на Youtube.

Пройдя трудный путь, Тим решил стать лучшим учителем, на который только мог, и сделать его обучение максимально безболезненным, чтобы вы или кто-либо другой, желающий стать разработчиком программного обеспечения, могли им стать.

Между тем Тим провел большую часть этих лет в качестве профессионального разработчика программного обеспечения, создавая приложения на Java и множестве других языков. Кроме того, он провел много лет с J2EE (как тогда это называлось), ныне известной как Java Enterprise Edition (JEE), занимаясь проектированием и разработкой корпоративных приложений.

Тим относительно уникален, так как он профессиональный, опытный разработчик программного обеспечения , который также имеет исключительных навыков преподавания .

Многие инструкторы не имеют опыта работы в этой области. Убедитесь, что человек, которому вы доверяете свое образование, является настоящим экспертом со значительным предыдущим профессиональным опытом.

Суть в том, что при прохождении любого из курсов Тима вы научитесь правильному способу делать что-то у эксперта в кратчайшие сроки.

Курсы Тима по Java, Android и Python здесь, на Udemy, имеют высочайшее качество, по мнению его студентов. Десятки тысяч студентов, как и вы, посещали его занятия, тысяч оставили блестящие отзывы, и многие из них перешли на работу на полную ставку или у консультантов / фрилансеров после завершения одного из его курсов.

Тим недавно вошел в десятку лучших преподавателей Udemy по голосованию его учеников и самих Udemy.

Что все это значит для вас?

Вы можете быть полностью уверены в том, что курсы Тима отличаются исключительным качеством, и что он может научить вас стать разработчиком программного обеспечения , если у вас есть желание им стать.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *