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数据结构与算法——常用高级数据结构及其Java实现


前文 数据结构与算法——常用数据结构及其Java实现 总结了基本的数据结构,类似的,本文准备总结一下一些常见的高级的数据结构及其常见算法和对应的Java实现以及应用场景,务求理论与实践一步到位。

跳跃表

跳跃列表是对有序的链表增加上附加的前进链接,增加是以随机化的方式进行的,所以在列表中的查找可以快速的跳过部分列表。是一种随机化数据结构,基于并联的链表,其效率可比拟于红黑树和AVL树(对于大多数操作需要O(logn)平均时间),但是实现起来更容易且对并发算法友好。redis 的 sorted SET 就是用了跳跃表。

性质:

  1. 由很多层结构组成;
  2. 每一层都是一个有序的链表,排列顺序为由高层到底层,都至少包含两个链表节点,分别是前面的head节点和后面的nil节点;
  3. 最底层的链表包含了所有的元素;
  4. 如果一个元素出现在某一层的链表中,那么在该层之下的链表也全都会出现(上一层的元素是当前层的元素的子集);
  5. 链表中的每个节点都包含两个指针,一个指向同一层的下一个链表节点,另一个指向下一层的同一个链表节点;


数据结构与算法——常用排序算法及其Java实现


数据结构与算法——常用数据结构及其Java实现
经过前面文章的铺垫,我们巩固了基础数据结构的知识,接下来就可以进入算法的巩固阶段了。首先我们来看常见的排序算法。

冒泡排序

原理:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面(左边),大数放在后面(右边),就像冒泡一样
具体操作:第一趟,首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。然后比较第2个数和第3个数,将小数放前,大数放后,如此继续,直至比较最后两个数,将小数放前,大数放后,这样第一趟下来最大的数就在最后一位了。然后还是从第一个数开始重复第一趟步骤比较,但是这次不比较最后一个数了,第二趟结束后第二大的数就在倒数第二位......以此类推,直至全部排序完成。
所有代码在这,关键代码如下:


数据结构与算法——常用数据结构及其Java实现


前言

仿佛一下子,2017年就快过去一半了,研一马上就要成为过去式了,我打算抓住研一的尾巴,好好梳理一下数据结构与算法,毕竟这些基础知识是很重要的嘛。所以准备在这里搞一个系列的文章,以期透彻。

本系列将采用Java语言来进行描述。亦即总结常见的的数据结构,以及在Java中相应的实现方法,务求理论与实践一步总结到位。

首先给出Java集合框架的基本接口/类层次结构: