java数据结构和他们的API

数据结构（java篇）：

内容要求：这一部分需要自己先去学习一遍数据结构，然后自己写出来。掌握之后，再去查看api文档，最后学会如何使用api里的数据结构写算法。下面介绍的主要是每个数据结构与api的对应方式。此文为初级算法总结的子篇第三章——数据结构。

1、基础数组、线性表：

（1）数组：

Java数组的定义：int[] arr = new int[n];

                   或者int[] arr = new int[]{1,2,3};

                  Int arr = { 1,2,3 };

API：Arrays提供二分法查找、比较、复制、填充某个数（fill）、排序、返回字符串等功能。具体功能查询Arrays。

（2）线性表：

API：ArrayList中提供加入（add），删除（remove），重置（set），返回索引（indexof），裁剪（sublist）具体功能查询API帮助文档。

2、链表：

自己实现参照：数据结构（java）——单链表、双端链表和双向链表

链表是以节点类为基础的，每个节点类有一个成员变量是下一个节点。

API：LinkedList提供添加删除获取索引元素等操作，具体查看api帮助文档。

3、集合：

API：Collections接口提供：排序，二分查找，逆序，随机打乱，填充，copy，max，min，比较，指定元素出现次数等操作。用法直接collections.max（链表或者数组）。

这个接口提供了很多常用方法，具体如何使用可以参照帮助文档。

4、向量：

API：Vector接口提供方法与数组类似，具体查看API帮助手册。

5、栈：

自己实现参照：数据结构（java）——栈和队列

API：Stack接口提供查看，移除，压入，查找，判空操作

6、队列、双端队列、优先队列：

（1）队列：数据结构（java）——栈和队列

API：Queue接口在LinkedList类上加入了查看队头，移除队头，加入元素等特殊操作。用LinkedList类来实例化队列。

（2）双端队列：

API：Deque接口提供双端的插入删除操作，具体查看api。同样用LinkedList类来实例化。

（3）优先队列：

API：PriorityQueue类实现了以自然顺序排列的队列（注意 不是先排序再出，而是出队的时候选择最小的先出）。可默认比 较器（最小的有最高优先度），也可用其他比较器，如 Collections.reverseOrder()提供的逆序比较器进行优先出队。具 体怎么用查看api帮助文档。

7、哈希表（映射表）：

API：

（1）Hashmap提供了键—值对应的功能，keyset返回包含键的视图（可用来foreach遍历），values返回包含值的视图，还有put，remove，size，isempty，get，containkey（value）等常规操作。

（2）TreeMap提供了可排序的映射表，构造方法可以加入比较器comparator。entrySet返回键视图，values返回值视图。

8、树：

树没有api，可以用上面学过的东西去实现它，参照：数据结构（java）——二叉树的插入、遍历、删除、高度、叶子节点个数、判完全二叉树等操作。

如何构造树包括以下几点：

（1）节点：数据域，左右孩子，是否背访问等信息；

（2）（二叉查找树）插入节点：第一次插入直接，直接插到root； 然后比较大小循环左右走，newNode > now就插右边，否则插 左边。

（3）二叉树拷贝：递归，拷贝root，左子树，右子树。

（4）查找节点：和插入一样

（5）前中后序遍历：递归（跟-左子树-右子树or等等），非递归（利用栈，先压root，然后对顶元素根据前中后遍历方式决定先看左/右/跟，如果是孩子就压入，是跟就弹出）。

（6）层序遍历：用队列，先压root，弹一个就压他的左右进去。

（7）中序后继节点：某节点的右孩子的一直左孩子下去的节点。方法是定义3个节点，del和delp（del的父节点，最开始也指向del）和now（del的right），然后delp = del；del = now；now=now.left；一直到now为空，del就是中序后继节点。

（8）删除节点：

        1.删叶子：分左右直接。

        2.删有一个孩子的节点：分是左孩子还是右孩子，还要 分删除的节点是左还是右。

        3.删除有两个孩子的节点，找中序后继节点替换。中序 后继节点应该在找的时候吧下面的连接处理好。

（9）求k层节点的个数：递归左子树的第k-1层+右子树k-1层。

（10）叶子节点个数：递归，左子树的叶子+右叶子。

（11）树高度：max：左子树高度+1 or 右子树高度+1。

（12）检测完全二叉树：层序遍历，在某个节点（没有双子或右孩子）后全是叶子节点

9、图：

图也是没有api的，用之前学过的结构可以构造。

如何构造图包括以下几点，详见：

（1）顶点类：名称，值，是否背访问。

（2）图类：顶点数组、邻接矩阵、栈、队列、最大顶点

（3）添加点和边：加进顶点数组和邻接矩阵

（4）获取相邻顶点：遍历邻接矩阵的那一行，==1返回.

（5）深度优先搜索DFS：利用栈，访问标记压入0号，看栈顶得到周边，访问标记并压入，没有了能访问的就弹出。搜索完吧访问记录删除。

（6）广度优先BFS：用队列，访问标记压入0号，循环找不到周边就弹出，找得到就访问标记并压入。