【算法】数据结构与算法基础总览(中)刷Leetcode等算法题时一些很实用的jdk辅助方法锦集篇

        最近重新学习数据结构与算法以及刷leetcode算法题时,发现不少jdk自带的方法可以提升刷题的效率。这些小技巧不仅仅对刷算法题带来便利,对我们平时开发也是很有帮助的。本文以java语言为基础,记录了目前已经使用或看到过的一些小技巧,后续在刷题过程中,还会持续更新。

 

一、数组

  1、使用Arrays.sort(int[] a)进行排序

      底层采用的是快速排序算法实现的:时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度O(logn),不稳定。默认是从小到大排序。

int[] arr = new int[]{2, 9, 6, 8, 4, 3};
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));

打印结果:

[2, 3, 4, 6, 8, 9]

参数可以是其它基本数据类型,也可以是自定义类型,可以通过使用Comparator比较器来自定义排序顺序。

例如,降序排列:

1 Integer[] arr = new Integer[]{2, 9, 6, 8, 4, 3};
2 Arrays.sort(arr, new Comparator<Integer>() {
3     @Override
4     public int compare(Integer t0, Integer t1) {
5         return t1 - t0;
6     }
7 });
8 System.out.println(Arrays.toString(arr));

打印结果:

[9, 8, 6, 4, 3, 2]

  2、使用Arrays.toString(int[] arr)将数组组合成字符串

     内部是通过StringBuilder + for 循环来实现的,该方法可以方便调试查看数组的值,而无需自己手动来组装字符串。

int[] arr = new int[]{2, 9, 6, 8, 4, 3};
System.out.println(Arrays.toString(arr));

打印结果:

[2, 9, 6, 8, 4, 3]

同样,该方法的参数数组类型可以是其它数据类型。

  3、使用Arrays.fill()一次性给数组填充指定值

       有时候我们需要将数组中的所有元素都初始化填充为指定值,一般的做法是通过循环来一一赋值,这样做显然不够简洁。所幸,java sdk中提供了简洁的方法来一步实现,如下所示:

int[] arr = new int[10];
Arrays.fill(arr,1);
System.out.println(Arrays.toString(arr));

打印结果:

[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]

实际上fill()内部实现也是通过for循环一一赋值的,但对开发者使用而言,确实简洁了很多。

 

二、ArrayList

  1、使用构造函数或者addAll将一个集合中的内容添加到新的ArrayList中

//构造函数
public ArrayList(Collection<? extends E> c) 
//addAll方法
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) 

内部实现原理:ArrayList内部维护了一个数组,无论是使用构造函数还是addAll方法,都是将给定集合中的元素复制到该数组中。

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
List<Integer> newList1 = new ArrayList<>(list);
System.out.println(newList1);
List<Integer> newList2 = new ArrayList<Integer>();
newList2.addAll(list);
System.out.println(newList2);

打印结果:

[1, 2, 3]
[1, 2, 3]

  2、ArrayList与数组互相转化

    (1)使用list.toArray()将ArrayList转为数组

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
Object[] a = list.toArray();
System.out.println(Arrays.toString(a));

打印结果:

[1, 2, 3]

    (2)使用Arrays.asList(数组) 将数组转为ArrayList

Integer[] arr = new Integer[]{2, 9, 6, 8, 4, 3};
List<Integer> arrList = Arrays.asList(arr);
System.out.println("size=" + arrList.size() + ";arrList=" + arrList);

打印结果:

size=6;arrList=[2, 9, 6, 8, 4, 3]

  3、使用Collections.reverse(list) 倒转ArrayList中的元素

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
Collections.reverse(list);
System.out.println(list);

打印结果:

[3, 2, 1]

  4、使用Set来过滤具有相同元素的list

Set<List<String>> set = new HashSet<>();
List<String> list1 = Arrays.asList("a", "b");
List<String> list2 = Arrays.asList("a", "b");
set.add(list1);
set.add(list2);
System.out.println(list1 == list2);
System.out.println(set);

打印结果:

false
[[a, b]]

从打印结果可知,list1和list2不是同一个对象,但其中包含的元素一样(内容和顺序都一样),Set就只会保存第一个加入的list。目前只发现set中添加的List对象时有这个特性,如果使用数组,或者StringBuilder等引用型对象就不生效,且如果两个list中元素顺序不一致,也不会有过滤效果。

 

三、HashMap

    1、在new HashMap对象时,初始化其中的内容

public Map<String, String> map = new HashMap() {
        {
            put("k1", "v1");
            put("k2", "v2");
        }
    };

System.out.println(map);

打印结果:

{k1=v1, k2=v2}

使用该方法后,就不用专门在某个方法中通过put来添加内容,无疑,在很多场景下可以带来不少便利。

    2、类似于ArrayList类,HashMap也可以通过构造函数或者putAll()方法,一次将已知的hashMap内容添加进来:

//方式一(map为上一节中的对象):
Map<String,String> newMap = new HashMap(map);
//方式二:
Map<String,String> newMap = new HashMap();
newMap.putAll(map);

System.out.println(newMap);

打印结果:

{k1=v1, k2=v2}

 

四、字符串

  1、按照多个空格,对字符串进行分割:split(“\\s+”)或者split(" +")

    例如:

String s = "leetcode    is     very     good!";
String[] arr = s.split("\\s+"); //或者s.split(" +");
System.out.println(Arrays.toString(arr));

打印结果:

[leetcode, is, very, good!]

  2、去掉字符串首尾空字符串:trim()

1 String s = "  ab cd   ";
2 Sytem.out.println(s.trim());

打印结果:

ab cd

  3、拼接字符串:join()

1 String[] strArray = {"ab","cd","ef"};
2 System.out.println(String.join(" ",strArray));

打印结果:

ab cd ef

这里将数组组合成字符串,用“ ”连接。join的第一个参数可以替换其它的连接符号,第二个参数除了使用数组外,还可以使用LIst,Deque等集合对象

 

 五、位运算

       机器世界计算和存储最终使用的数据格式都是二进制,采用位运算可以更加贴近机器语言,提高计算效率(当今计算机新能如此强的情况下,一些小范围使用位运算提升的效率看起来肯定是微乎其微,不过使用位运算逼格肯定提升一个档次~~)。

  1、判断奇偶

      以往判断奇偶采用的都是 x % 2 == 1 和 x % 2 == 0 ,这里我们可以使用&运算来判断:

(x & 1) == 1 // 说明x为奇数
(x & 1) == 0 // 说明x为偶数

例如:

System.out.println("5是奇数吗?:" + ((5 & 1) == 1));
System.out.println("5是偶数吗?:" + ((5 & 1) == 0));
System.out.println("4是奇数吗?:" + ((4 & 1) == 1));
System.out.println("4是偶数吗?:" + ((4 & 1) == 0));

打印结果:

5是奇数吗?:true
5是偶数吗?:false
4是奇数吗?:false
4是偶数吗?:true

  2、除以2

       以往一个数x除以2的计算方式是x / 2,这里采用位运算的方式为:

x >> 1;//右移1位,表示除以2
x << 1;//左移1位,表示乘以2

例如:

System.out.println(5 >> 1);
System.out.println(5 << 1);

打印结果为:

2
10   

(持续完善中......)

posted @ 2021-02-07 12:43  宋者为王  阅读(207)  评论(0编辑  收藏