1.算法練習題(第一章概論)
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有一個含n(n>2)個整數的數組a,判斷其中是否存在出現次數超過所有元素一半的元素.
/** * 有一個含n(n>2)個整數的數組a,判斷其中是否存在出現次數超過所有元素一半的元素. * @author ASUS * */ public class Test7 { public static void realize(int a[],int n) { System.out.println("-------------------------------------------------------------------------"); int b = -1; //存放滿足條件的元素 //將每一個元素分別和所有元素相比較,得出重復次數 int i = 0 ; //初始化i while(i < n) { int k = 0; int num = 0; //記錄某個元素出現的次數 while(k < n) { //System.out.println("測試k="+k); if(a[i] == a[k]) num++; if((k == n - 1) && (num > (n/2 + n%2))) { b = a[i]; break; //已經有一個元素滿足條件,后面不可能還存在一個元素有大於一半的可能性,跳出循環 } k++; } if(b != -1) { break; //跳出循環 } i++; } //輸出結果 if(b == -1) System.out.println("不存在這個數"); else System.out.println("存在,這個數為:"+b); System.out.println("-------------------------------------------------------------------------"); } public static void main(String[] args) { int a[] = new int[100]; int n = 21; //給目標數組a賦值 for(int i = 0 ; i < n; i++) { if((i < 6) || (i > 14)) a[i] = 31; else { a[i] = i*2; } } Test7.realize(a, n); } }
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一個字符串采用String對象存儲,設計一個算法判斷該字符是否是回文[^回文:例如abccba這種形式,第n個和倒數第n個字符相同]
/** * 一個字符串采用String對象存儲,設計一個算法判斷該字符是否是回文 * @author ASUS * */ public class Test8 { /** * 這里使用java中的charAt()方法, * 與c++中字符串本質為數組的處理方式相似 */ public static void realize(String str) { //第n個字符和第n-1個字符相比較 for(int i=0,j=str.length()-1;i <= j ;i++,j--) { if(str.charAt(i) != str.charAt(j)) { System.out.println(str+" : 不是回文"); return; } } System.out.println(str+" : 是回文"); } public static void main(String[] args) { Test8.realize("abcddcba"); } }
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有一個整數序列,設計一個算法判斷其中是否存在兩個元素的和恰好等於給定的整數k.
/** * 有一個整數序列,設計一個算法判斷其中是否存在兩個元素的和恰好等於給定的整數k. * @author ASUS * */ public class Test9 { /** * 如果有多個符合的元素,只找其中的一組符合的元素 * @param a 給定序列 * @param n 給定序列的長度 * @param k 給定數值 */ public static void realize(int a[],int n,int k) { int flag = -1; //標記 int i = 0 ; int j = 0; while(i < n) { j = 0; while(j < n) { if(a[i] + a[j] == k) { flag = 1; break; } j++; } if(flag == 1) { break; } i++; } if(flag == -1) { System.out.println("不存在這樣的兩個數使其等於"+k); }else { System.out.println("存在"+a[i]+"+"+a[j]+"="+k); } } public static void main(String[] args) { int a[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}; Test9.realize(a, 9, 16); } }
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編寫一個實驗程序，隨機產生10個1~20的整數，設計一個搞笑算法找其中的最大元素和最小元素，並統計元素之間的比較次數。調用該算法執行10次並求元素的平均比較次數.
/** * 編寫一個實驗程序，隨機產生10個1~20的整數， * 設計一個搞笑算法找其中的最大元素和最小元素， * 並統計元素之間的比較次數。調用該算法執行10次並求元素的平均比較次數 * @author dmt * */ public class Test1 { //產生隨機數組a public static void randa(int a[],int n) { for(int i = 0 ; i < n ; i++) { a[i] = (int)(Math.random()*20) + 1; } } //求最大最下值，和平均比較次數 public static int realize(int a[],int n) { //flag為比較次數，max和min分別為最大最小值 int flag = 0,max = a[0],min = a[0]; int i = 1; //求最大最小具體的實現循環 while(i < n) { flag++;//比較次數增加一次 if(a[i] > max) { max = a[i]; }else { flag++;//比較次數再增加一次 if(min > a[i]) min = a[i]; } i++; } for(i = 0 ; i < n ; i++) { System.out.print(" "+a[i]+ ","); } System.out.println("最大值:"+max+",最小值:"+min+",比較次數:"+flag); return flag; } //測試 public static void main(String[] args) { int a[] = new int[10]; int n= 10; int flag = 0,count = 0,average = 0; //執行10次，並求次出平均比較次數 for(int i = 1 ; i <= 10;i++) { System.out.println(""); Test1.randa(a,n);//產生隨機數組 average = average + Test1.realize(a, n); } System.out.println("平均比較次數:"+average/10); } }
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編寫一個實驗程序,利用priority_queue(優先隊列)求出一個無序整數序列中第k個最小的元素.
優先隊列:blog
import java.util.PriorityQueue; /** * 利用priority_queue(優先隊列)求出一個無序整數序列中第k小的元素 * 關於java中priorityQueue類： * https://www.cnblogs.com/CarpenterLee/p/5488070.html * @author dmt * */ public class Test1_5_2 { //第k小的元素，就是小根堆出隊的k個元素 public static int thk(int a[],int n,int k) { int e = -1;//默認為-1 PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>(); //將元素放入優先隊列中。 for(int i = 0; i < n ; i++) { pq.add(a[i]); } //一直取出元素，直到取出第k個元素，並記錄 for(int i = 0 ; i < k ;i++) { e = pq.remove();//取出並刪除首元素 } return e; } public static void main(String[] args) { int a[] = {73,32,69,90,23,57,31,66,92,52}; System.out.println("實驗結果："); for(int k = 1; k <= a.length; k++) { System.out.println("第"+k+"小的元素："+Test1_5_2.thk, a.length, k)); } } }
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編寫一個實驗程序,對於一個含n(n>1)個元素的
queue<int>隊列容器qu,出隊從隊頭到隊尾的k(1<=k<=n)個元素,其他隊列元素不變.import java.util.Collection; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.LinkedList; import java.util.Map; import java.util.Queue; /** * 編寫一個實驗程序,對於一個含n(n>1)個元素的`queue<int>`隊列容器qu, * 出隊從隊頭到隊尾的k(1<=k<=n)個元素,其他隊列元素不變. * @author ASUS * */ public class Test3 { public int number = -1; public Queue<Integer> queue= null; public static Test3 realize(Queue<Integer> queue,int k) { Queue<Integer> record = new LinkedList<Integer>(); int number = -1; //默認為-1 int flag = 0; //將queue目標隊列中出隊的元素,全部保存在臨時記錄隊列record,當出隊元素為第k個元素時,不進行記錄到臨時隊列中,而是保存在mumber中 for(int num:queue) { flag++; if(flag != k) record.offer(num); else number = num; } Test3 test3 = new Test3(); test3.number = number; test3.queue = record; return test3; } public static void main(String[] args) { System.out.println("實驗結果:"); Test3 test3 = new Test3(); //建立一個棧,並初始化 Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>(); queue.offer(23); queue.offer(32); queue.offer(89); queue.offer(12); queue.offer(34); queue.offer(88); //遍歷前的目標隊列: System.out.print("遍歷前的目標隊列:"); for(int num : queue) { System.out.print(" "+num +","); } test3 = Test3.realize(queue, 3); System.out.print("\n遍歷后的目標隊列:"); //遍歷后的目標隊列: for(int num : test3.queue) { System.out.print(" "+num +","); } //移除的第k個元素值為: System.out.println("\n移除的第k個元素值為:"+ test3.number); } } -
編寫一個實驗程序,設計一種好的數據結構盡可能高效的實現元素的插入(元素)、刪除(按值或者按下標)、按值查找(元素下標)和按序號查找(元素)(假設所有元素值都不相同).
/** * 編寫一個實驗程序,設計一種好的數據結構盡可能高效的實現 * 元素的插入、刪除、按值查找和按序號查找(假設所有元素值都不相同). * @author ASUS * */ import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; //設計的高效數據結構MyData 假設保存元素為字符串 class MyData{ private List<String> list = null; //用於list集合存放元素 private Map<String,Integer> map = null; //用map存放元素的下標 //空構造方法用於實例化list集合和map public MyData() { list = new ArrayList<String>(); map = new HashMap<String, Integer>(); } //插入字符串str public void Insert(String str) { this.getList().add(str); //this.getList().size()-1 獲取元素在list中的下標,然后將其放入map中建立字符串和下標的映射 this.getMap().put(str,this.getList().size()-1); } //按值查找字符串str的下標 public int searchStr(String str) { return this.getMap().get(str) == null ? -1 : this.getMap().get(str); } //查找下標為i的元素str public String searchNumber(int i) { return this.getList().get(i); } //刪除字符串str根據字符串 public boolean remove(String str) { //提取刪除元素的下標 int i = this.searchStr(str); if(i != -1) { //如果元素存在,不存在返回false; //先刪除list和map中的str這個元素 this.getList().remove(str); this.getMap().remove(str); //然后重新給map建立映射 for(; i < this.getList().size() ; i++) { this.getMap().put(this.getList().get(i), i); } return true; }else { return false; } } //刪除字符串str根據下標 public boolean remove(int i) { if(this.searchNumber(i) != null) { //如果元素存在,不存在返回false; //先刪除list和map中的第i個元素 this.getMap().remove(this.getList().get(i)); this.getList().remove(i); //然后重新給map建立映射 for(; i < this.getList().size() ; i++) { this.getMap().put(this.getList().get(i), i); } return true; }else { return false; } } //顯示元素 public void show() { for(String str : this.getList()) { System.out.print(" "+str+","); } } //geter seter方法 public List<String> getList() { return list; } public void setList(List<String> list) { this.list = list; } public Map<String, Integer> getMap() { return map; } public void setMap(Map<String, Integer> map) { this.map = map; } } //測試 public class Test4 { public static void main(String[] args) { MyData md = new MyData(); //1.插入元素 md.Insert("Mary0"); md.Insert("Mary1"); md.Insert("Mary2"); md.Insert("Mary3"); md.Insert("Mary4"); md.Insert("Mary5"); md.Insert("Mary6"); // 插入元素后顯示元素 System.out.print("插入元素后:"); md.show(); //2.刪除元素"Mary3" md.remove("Mary3"); System.out.print("\n刪除元素后1:"); //刪除元素"Mary3",后顯示元素 md.show(); //3.刪除元素4 md.remove(4); System.out.print("\n個刪除元素后2:"); md.show(); //4.查找下標為3的元素 System.out.print("\n查找下標為3的元素:"+md.searchNumber(3)); //5.查找元素Mary6的下標 System.out.print("\n查找元素\"Mary6\"的下標:"+md.searchStr("Mary6")); } }