【算法day6】哈希表、有序表、链表(反转单链表)
哈希表的简单介绍
1)哈希表在使用层面上可以理解为一种集合结构
2)如果只有key,没有伴随数据value,可以使用HashSet结构(C++中叫UnOrderedSet)
3)如果既有key,又有伴随数据value,可以使用HashMap结构(C++中叫UnOrderedMap)
4)有无伴随数据,是HashMap和HashSet唯一的区别,底层的实际结构是一回事
5)使用哈希表增(put)、删(remove)、改(put)和查(get)的操作,可以认为时间复杂度为O(1)(常数级别),但是常数时间比较大
6)放入哈希表的东西,如果是基础类型,内部按值传递,内存占用就是这个东西的大小
7)放入哈希表的东西,如果不是基础类型,内部按引用传递,内存占用是这个东西内存地址的大小
有序表的简单介绍
1)有序表在使用层面上可以理解为一种集合结构
2)如果只有key,没有伴随数据value,可以使用TreeSet结构(C++中叫OrderedSet)
3)如果既有key,又有伴随数据value,可以使用TreeMap结构(C++中叫OrderedMap)
4)有无伴随数据,是TreeSet和TreeMap唯一的区别,底层的实际结构是一回事
5)有序表和哈希表的区别是,有序表把key按照顺序组织起来,而哈希表完全不组织
6)红黑树、AVL树、size-balance-tree和跳表等都属于有序表结构,只是底层具体实现不同
7)放入有序表的东西,如果是基础类型,内部按值传递,内存占用就是这个东西的大小
8)放入有序表的东西,如果不是基础类型,必须提供比较器,内部按引用传递,内存占用是这个东西内存地址的大小
9)不管是什么底层具体实现,只要是有序表,都有以下固定的基本功能和固定的时间复杂度
有序表的固定操作
void put(K key,V value):将一个(key,value)记录加入到表中,或者将key的记录更新成value。
v get(k key):根据给定的key,查询value并返回。3) void remove(K key):移除key的记录。
boolean containsKey(K key):询问是否有关于key的记录。
K firstKey():返回所有键值的排序结果中,最左(最小)的那个。6)K lastKey():返回所有键值的排序结果中,最右(最大)的那个。
K floorKey (K key):如果表中存入过key,返回key;否则返回所有键值的排序结果中,,,key的前一个。
K ceilingKey (K key):如果表中存入过key,返回key;否则返回所有键值的排序结果中,key的后一个。
以上所有操作时间复杂度都是0(logN),N为有序表含有的记录数
链表
链表知识学习:https://blog.csdn.net/m0_57950108/article/details/121639962
java知识回忆:https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1260454185794944
单向链表反转
假设有以下链表
1→2→3→null
需要返回的链表是
3→2→1→null
怎么做?
一般有两种做法
方法一:使用一个中间变量保存下一节点指针
视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV1KZ4y157Up/?spm_id_from=333.788
单链表的每个节点都只存了它的下一节点的地址指针
因此,设三个变量
pre:代表指向当前节点上一个节点的指针
cur:代表指向当前节点的指针
tmp:用于保存指向当前节点下一个节点的指针
public class LinkNode ReverseList {
# 定义一个单链表
public static class Node {
public int value; //节点储存的值
public Node next; //节点储存的下一节点的地址指针
public Node(int data) {
this.value = data;
}
}
# 创建一个单链表反转方法
public static Node reverseList(Node head) {
Node pre = null; //指向当前节点的前一个节点的指针
Node cur = head; //指向当前节点的指针
Node tmp; //用于保存当前节点的下一节点,防止链表断掉
while (cur != null) {
//先将当前节点的后一个节点的地址保存
tmp = cur.next;
//将当前节点的后一个节点指针指向当前节点的前一个节点
cur.next = pre;
//将pre指向当前节点位置
pre = cur;
//将当前节点位置后移
//此时已经是2-1-3了
cur = tmp;
}
//等pre指到链表尾部(null)时结束并返回前一个值
//此时链表变为3-2-1
return pre;
}
public static void printLinkedList(Node head) {
System.out.print("Linked List: ");
while (head != null) {
System.out.print(head.value + " ");
head = head.next;
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
Node head1 = new Node(1);
head1.next = new Node(2);
head1.next.next = new Node(3);
printLinkedList(head1);
head1 = reverseList(head1);
printLinkedList(head1);
}
}
方法二:不使用中间变量(via左神)
public class LinkNode ReverseList {
# 定义一个单链表
public static class Node {
public int value; //节点储存的值
public Node next; //节点储存的下一节点的地址指针
public Node(int data) {
this.value = data;
}
}
# 创建一个单链表反转方法
public static Node reverseList(Node head) {
Node pre = null; //指向当前节点的前一个节点的指针
Node next = null; //指向当前节点的后一个节点的指针
//若头结点不为空
while (head != null) {
//先将头结点的后一个节点的地址保存
next = head.next;
//将头结点的后一个节点指针指向头结点的前一个节点
head.next = pre;
//将pre指向当前节点(头结点)位置
pre = head;
//将当前节点位置后移,移动到下一个数
//此时已经是2-1-3了
head = next;
}
//等pre指到链表尾部(null)时结束并返回前一个值
//此时链表变为3-2-1
return pre;
}
public static void printLinkedList(Node head) {
System.out.print("Linked List: ");
while (head != null) {
System.out.print(head.value + " ");
head = head.next;
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
Node head1 = new Node(1);
head1.next = new Node(2);
head1.next.next = new Node(3);
printLinkedList(head1);
head1 = reverseList(head1);
printLinkedList(head1);
}
}