数据结构:连续结构加跳转结构租车
1、数据结构是存储、组织数据的方式
2、精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率
3、数据结构是很多算法得以进行的载体
数组结构: 寻址容易,增删数据难 跳转结构: 寻址难,增删数据容易
public static class RangeSum1 {
private int[] arr;
public RangeSum1(int[] array) {
arr = array;
}
public int rangeSum(int L, int R) {
int sum = 0;
for (int i = L; i <= R; i++) {
sum += arr[i];
}
return sum;
}
}
public static class RangeSum2 {
private int[] preSum;
public RangeSum2(int[] array) {
int N = array.length;
preSum = new int[N];
preSum[0] = array[0];
for (int i = 1; i < N; i++) {
preSum[i] = preSum[i - 1] + array[i];
}
}
public int rangeSum(int L, int R) {
return L == 0 ? preSum[R] : preSum[R] - preSum[L - 1];
}
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("测试开始");
// Math.random() -> double -> [0,1)
//
int testTimes = 10000000;
int count = 0;
for (int i = 0; i < testTimes; i++) {
if (Math.random() < 0.75) {
count++;
}
}
System.out.println((double) count / (double) testTimes);
System.out.println("=========");
// [0,1) -> [0,8)
count = 0;
for (int i = 0; i < testTimes; i++) {
if (Math.random() * 8 < 5) {
count++;
}
}
System.out.println((double) count / (double) testTimes);
System.out.println((double) 5 / (double) 8);
int K = 9;
// [0,K) -> [0,8] 转为整形则范围为0-K-1的左闭右闭的区间
int[] counts = new int[9];
for (int i = 0; i < testTimes; i++) {
int ans = (int) (Math.random() * K); // [0,K-1]
counts[ans]++;//计算当前范围内的各个数出现的次数
}
for (int i = 0; i < K; i++) {
System.out.println(i + "这个数,出现了 " + counts[i] + " 次");
}
System.out.println("=========");
//返回概率调整为x的方
count = 0;
double x = 0.7;
for (int i = 0; i < testTimes; i++) {
if (xToXPower2() < x) {
count++;
}
}
System.out.println((double) count / (double) testTimes);
System.out.println((double) 1 - Math.pow((double) 1 - x, 2));
}
// 返回[0,1)的一个小数
// 任意的x,x属于[0,1),[0,x)范围上的数出现概率由原来的x调整成x平方
public static double xToXPower2() {
//只有两次行为全部成立才会落在[0,x)上面
//return Math.max(Math.random(), Math.random());
//此方式的概率为1-(1-x)*(1-x)
return Math.min(Math.random(),Math.random());
}
将1-5的函数改成一个0-1的等概率发生器
1-2 返回0
4-5返回1
得到3则重新来一遍
public static int f1() {
return (int) (Math.random() * 5) + 1;
}
// 随机机制,只能用f1,
// 等概率返回0和1
public static int f2() {
int ans = 0;
do {
ans = f1();
} while (ans == 3);
// 1,2->0 4,5 ->1
return ans < 3 ? 0 : 1;
}
测试代码如下:
count = 0;
for (int i = 0; i < testTimes; i++) {
if (f2() == 0) {
count++;
}
}
System.out.println((double) count / (double) testTimes);
如何得到0-7范围的数呢?
// 得到二进制位000 ~ 111 做到等概率 0 ~ 7等概率返回一个
public static int f3() {
return (f2() << 2) + (f2() << 1) + f2();
}
再通过0-7得到0-6的等概率返回
// 0 ~ 6等概率返回一个
public static int f4() {
int ans = 0;
do {
ans = f3();
} while (ans == 7);
return ans;
}
1-7等概率返回为如下调用
public static int g() {
return f4() + 1;
}
测试代码如下:
counts = new int[8];
for (int i = 0; i < testTimes; i++) {
int num = g();
counts[num]++;
}
for (int i = 0; i < 8; i++) {
System.out.println(i + "这个数,出现了 " + counts[i] + " 次");
}
首先 0的概率是 p 然后1的概率为1-p
我们将它row两次 得到 0 0(概率为pp) 的不要,得到 1 1(概率为(1-p)(1-p))的不要
得到 0 1 和1 0 的概率都为 p*(1-p)
代码如下:
// 你只能知道,x会以固定概率返回0和1,但是x的内容,你看不到!
public static int x() {
return Math.random() < 0.84 ? 0 : 1;
}
// 等概率返回0和1
public static int y() {
int ans = 0;
do {
ans = x();
} while (ans == x());
return ans;
}
这里以验证选择排序和插入排序为例子
public static void selectionSort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length < 2) {
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
int minIndex = i;
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
swap(arr, i, minIndex);
}
}
public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int tmp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = tmp;
}
public static void insertionSort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length < 2) {
return;
}
for (int i = 1; i < arr.length; i++) { // 0 ~ i 做到有序
for (int j = i - 1; j >= 0 && arr[j] > arr[j + 1]; j--) {
swap(arr, j, j + 1);
}
}
}
// 返回一个数组arr,arr长度[0,maxLen-1],arr中的每个值[0,maxValue-1]
public static int[] lenRandomValueRandom(int maxLen, int maxValue) {
int len = (int) (Math.random() * maxLen);
int[] ans = new int[len];
for (int i = 0; i < len; i++) {
ans[i] = (int) (Math.random() * maxValue);
}
return ans;
}
public static int[] copyArray(int[] arr) {
int[] ans = new int[arr.length];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
ans[i] = arr[i];
}
return ans;
}
// arr1和arr2一定等长
public static boolean isSorted(int[] arr) {
if (arr.length < 2) {
return true;
}
int max = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if (max > arr[i]) {
return false;
}
max = Math.max(max, arr[i]);
}
return true;
}
public static void main(String[] args) {
int maxLen = 5;
int maxValue = 1000;
int testTime = 10000;
for (int i = 0; i < testTime; i++) {
int[] arr1 = lenRandomValueRandom(maxLen, maxValue);
int[] tmp = copyArray(arr1);
selectionSort(arr1);
if (!isSorted(arr1)) {
for (int j = 0; j < tmp.length; j++) {
System.out.print(tmp[j] + " ");
}
System.out.println();
System.out.println("选择排序错了!");
break;
}
}
}