算法学习篇（未完）
声明：所有题目都是自己曾经做过，也只作了部分测试，一定存在错漏之处，如能帮忙指出，感激不尽。其他题目等整理之后再更新
1.求一个数字的二进制表示有多少个1
public class CountOfOne {
public static void main(String[] args) {
//求一个数字的二进制表示有多少个1
int number=-1;
print(number);
System.out.println(NumberOf1(number));
}
public static int NumberOf1(int n){
int count=0;
while(n!=0){
count++;
n=(n-1)&n;
print(n);
}
return count;
}
public static void print(int n){
String binary=Integer.toBinaryString(n);
int count=32-binary.length();
for(int i=0;i<count;i++){
System.out.print("0");
}
System.out.println(binary+" "+n);
}
}
2.最短路径
题目路径：http://acm.hdu.edu.cn/vcontest/vtl/problem/showproblem/vtlid/4642/problemid/1011
public class Shortest {
//http://acm.hdu.edu.cn/vcontest/vtl/problem/showproblem/vtlid/4642/problemid/1011
private int[][] table=new int[10][10];
private boolean[][] map=new boolean[10][10];
private void initTable(){
int i=5;
int j=4;
int number=2;
table[i][j]=1;
int a=1,b=2;
while(number<73){
for(int d=0;d<a;d++){
table[i][++j]=number++;
}
for(int d=0;d<a;d++){
table[--i][j]=number++;
}
a+=2;
for(int d=0;d<b;d++){
table[i][--j]=number++;
}
for(int d=0;d<b;d++){
table[++i][j]=number++;
}
b+=2;
}
for(int d=0;d<a;d++){
table[i][++j]=number++;
}
for(int d=0;d<a;d++){
table[--i][j]=number++;
}
for(int d=0;d<b-1;d++){
table[i][--j]=number++;
}
}
private void initMap(){
map[0][3]=true;
map[1][4]=map[1][6]=true;
map[2][1]=map[2][7]=map[2][9]=true;
map[3][0]=map[3][2]=map[3][6]=true;
map[4][3]=map[4][5]=map[4][7]=true;
map[5][2]=map[5][5]=map[5][6]=map[5][8]=true;
map[6][1]=map[6][3]=true;
map[7][0]=map[7][4]=true;
map[8][1]=map[8][5]=map[8][9]=true;
map[9][0]=map[9][6]=true;
}
private int aim;
public Shortest(int a,int b){
initTable();
initMap();
aim=b;
for(int i=0;i<10;i++)
for(int j=0;j<10;j++){
if(table[i][j]==a){
process(i,j,0);
break;
}
}
if(bestPath==1000000){
System.out.println("impossible");
}else{
System.out.println(bestPath);
}
}
//表示很远
private int bestPath=1000000;
private void process(int i,int j,int path){
if(table[i][j]==aim){
if(path<bestPath){
bestPath=path;
}
}
map[i][j]=true;
//没有数据 有数据的为true，
if(i-1>=0&&!map[i-1][j]){
//向上
process(i-1,j,path+1);
}
if(i+1<=9&&!map[i+1][j]){
//向下
process(i+1,j,path+1);
}
if(j-1>=0&&!map[i][j-1]){
//向左
process(i,j-1,path+1);
}
if(j+1<=9&&!map[i][j+1]){
//向右
process(i,j+1,path+1);
}
map[i][j]=false;
}
public static void main(String[] args) {
int start=9;
int end=32;
new Shortest(start,end);
}
}
3.青蛙跳跃
游戏地址：http://www.macroblue.net/bbs/ShowPost.asp?ThreadID=5932
六个位置从左到右依次编号为：1,2,3,4,5,6
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class FrogJump {
private int[] pos=new int[]{1,1,1,0,2,2,2};
private int count=0;
private List<String> content=new ArrayList<String>();
public void jump(){
if(isComplete()){
for(String str:content){
System.out.println(str);
}
System.out.println("总共移动的次数为:"+count+"次");
System.out.println("=======================");
}
for(int i=0;i<7;i++){
int type=canJump(i);
if(type!=-1){
content.add(print(i,type));
swap(type,i);
count++;
jump();
swap(type,i);
count--;
content.remove(count);
}
}
}
private String print(int start,int end){
//int type=pos[start];
return (start+1)+"位置的青蛙跳到空地"+(end+1);
}
private boolean isComplete(){
boolean result=true;
for(int i=0;i<3;i++){
if(pos[i]!=2)return false;
}
for(int i=4;i<7;i++){
if(pos[i]!=1)return false;
}
return result;
}
private void swap(int i,int j){
int temp=pos[i];
pos[i]=pos[j];
pos[j]=temp;
}
private int canJump(int index){
if(pos[index]==0)return -1;
//左边的青蛙
if(pos[index]==1){
if(index==6)return -1;
if(pos[index+1]==0){
return index+1;
}else if((index<=4&&pos[index+2]==0)){
return index+2;
}
}else{//右边的青蛙
if(index==0)return -1;
if(pos[index-1]==0){
return index-1;
}else if((index>=2&&pos[index-2]==0)){
return index-2;
}
}
return -1;
}
public static void main(String[] args) {
new FrogJump().jump();
}
}
输出：
3位置的青蛙跳到空地4 5位置的青蛙跳到空地3 6位置的青蛙跳到空地5 4位置的青蛙跳到空地6 2位置的青蛙跳到空地4 1位置的青蛙跳到空地2 3位置的青蛙跳到空地1 5位置的青蛙跳到空地3 7位置的青蛙跳到空地5 6位置的青蛙跳到空地7 4位置的青蛙跳到空地6 2位置的青蛙跳到空地4 3位置的青蛙跳到空地2 5位置的青蛙跳到空地3 4位置的青蛙跳到空地5 总共移动的次数为:15次 ======================= 5位置的青蛙跳到空地4 3位置的青蛙跳到空地5 2位置的青蛙跳到空地3 4位置的青蛙跳到空地2 6位置的青蛙跳到空地4 7位置的青蛙跳到空地6 5位置的青蛙跳到空地7 3位置的青蛙跳到空地5 1位置的青蛙跳到空地3 2位置的青蛙跳到空地1 4位置的青蛙跳到空地2 6位置的青蛙跳到空地4 5位置的青蛙跳到空地6 3位置的青蛙跳到空地5 4位置的青蛙跳到空地3 总共移动的次数为:15次 =======================
4.将小写的数字转换成中文大写数字，如：456789 对应中文大写的：肆拾伍万陆仟柒佰捌拾玖元整
public class MoneyReverse {
public static void main(String[] args) {
String str=new MoneyReverse().process("456789");
System.out.println(str);
}
private char[] map=new char[]{'壹','貳','弎','肆','伍','陆','柒','捌','玖'};
private String[] typeMap=new String[]{"","拾","佰","仟","万","亿"};
private String [] lastMap=new String[]{"元整","万","亿","万亿"};
public String process(String str){
//去掉前面的零
str=str.replaceFirst("^0*", "");
int i=str.length();
int count=i%4==0?i/4:i/4+1;
String[] part=new String[count];
int t=0;
for(;t<count-1;t++){
part[t]=str.substring(i-4*(t+1),i-4*t);
}
part[count-1]=str.substring(0,i-4*t);
t=count-1;
StringBuilder builder=new StringBuilder();
for(;t>=0;t--){
builder.append(processPart(part[t], t));
}
return builder.toString();
}
private String processPart(String number,int type){
int count=number.length();
String result="";
for(int i=count-1;i>=0;i--){
char c=number.charAt(i);
if((i!=count-1&&c=='0'&&number.charAt(i+1)!='0')||(i==0&&c=='0')){
result="零"+result;
}
else if(c!='0'){
result=map[c-49]+typeMap[count-1-i]+result;
}
}
return result+lastMap[type];
}
}
5.将1~9九个数字，组合成三个三位数A,B,C使其满足：B/A=2 C/A=3 有多少种这种组合？
public class NumberMerger {
//false表示还没有使用
private boolean[] map=new boolean[9];
public void process(){
int firstNumber=0;
//第一个数
for(int i=1;i<=3;i++){
//已用
map[i-1]=true;
firstNumber+=i*100;
//第二个数
for(int j=1;j<=9;j++){
if(!map[j-1]){
map[j-1]=true;
firstNumber+=j*10;
for(int k=1;k<=9;k++){
if(!map[k-1]){
map[k-1]=true;
firstNumber+=k;
validate(firstNumber);
firstNumber-=k;
map[k-1]=false;
}
}
firstNumber-=j*10;
map[j-1]=false;
}
}
firstNumber-=i*100;
map[i-1]=false;
}
}
public void validate(int number){
int secondNumber=number*2;
int thridNumber=number*3;
if(secondNumber>=1000||thridNumber>=1000)return;
String text=""+secondNumber+thridNumber;
if(text.contains("0"))return;
int m=100;
String mapProcess="";
for(int i=0;i<3;i++){
//已经使用过
if(map[secondNumber/m-1]||map[thridNumber/m-1]){
if(!"".equals(mapProcess)){
for(int t=0;t<mapProcess.length();t++){
map[mapProcess.charAt(t)-49]=false;
}
}
return;
}else{
map[secondNumber/m-1]=true;
map[thridNumber/m-1]=true;
mapProcess=mapProcess+(secondNumber/m);
mapProcess=mapProcess+(thridNumber/m);
secondNumber=secondNumber%m;
thridNumber=thridNumber%m;
m/=10;
}
}
for(int t=0;t<mapProcess.length();t++){
map[mapProcess.charAt(t)-49]=false;
}
System.out.println(number+","+2*number+","+3*number);
}
public static void main(String[] args) {
new NumberMerger().process();
}
}
6.求一个数字序列中最长连续递增子序列有多少个？
如这样一组序列：17 2 5 77 99 93 11 97 65 35
其最长连续递增子序列是从第二个数字2到数字99，一共4个。
import java.util.Random;
public class SlopeUp {
public static void main(String[] args) {
int count=10;
int[] nums=new int[count];
Random random=new Random();
for(int i=0;i<count;i++){
nums[i]=random.nextInt(100);
System.out.print(nums[i]+" ");
}
System.out.println();
new SlopeUp().process(nums);
}
private int[] a; //a[i]表示从开始到i最长连续递增子序列个数，最后的结果为:a[a.length-1]
private int[] b; //b[i]表示到当前i位置有多少个连续递增个数，如-1,2,4,0,3 则b[2]=3;b[4]=2
public void process(int[] nums){
a=new int[nums.length];
b=new int[nums.length];
for(int i=1;i<nums.length;i++){
if(nums[i]>nums[i-1]){
b[i]=b[i-1]+1;
if(b[i]+1>a[i-1]){
System.out.println("The End Number Is:"+nums[i]);
a[i]=b[i]+1;
}else{
a[i]=a[i-1];
}
}else{
a[i]=a[i-1];
}
}
System.out.println(a[a.length-1]);
}
}
7.假设这有一个各种字母组成的字符串，假设这还有另外一个字符串，而且这个字符串里的字母数相对少一些。从算法是讲，什么方法能最快的查出所有小字符串里的字母在大字符串里都有？
比如，如果是下面两个字符串：
String 1: ABCDEFGHLMNOPQRS
String 2: DCGSRQPOM
答案是true，所有在string2里的字母string1也都有。
解法1：
public class StringProcess01 {
public static void main(String[] args) {
String s1="ABCDEFGHLMNOPQRS";
String s2="DCGSRQPOM";
new StringProcess01().process(s1,s2);
}
public void process(String lengthStr,String ShortStr){
boolean hash[]=new boolean[26];
char[] scs=ShortStr.toCharArray();
int count=0;//短字符串中不同字符的个数
for(int i=0;i<scs.length;i++){
int index=scs[i]-'A';
if(!hash[index]){//为了保障count的准确
hash[index]=true;
count++;
}
}
char[] lcs=lengthStr.toCharArray();
for(int i=0;i<lcs.length;i++){
int index=lcs[i]-'A';
if(hash[index]){
hash[index]=false;
count--;
if(count==0)break;
}
}
if(count==0){
System.out.println("True");
}else{
System.out.println("False");
}
}
}
解法2
import java.math.BigInteger;
/*
假设我们有一个一定个数的字母组成字串，我给每个字母分配一个素数，
从2开始，往后类推。这样A将会是2，B将会是3，C将会是5，等等。
现在我遍历第一个字串，把每个字母代表的素数相乘。你最终会得到一个很大的整数，
对吧？然后——轮询第二个字符串，用每个字母除它。
如果除的结果有余数，这说明有不匹配的字母。
如果整个过程中没有余数，你应该知道它是第一个字串恰好的子集了。
*/
public class StringProcess01_02 {
public static void main(String[] args) {
String str1="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
String str2="SDFF";
new StringProcess01_02().process(str1, str2);
}
public void process(String lengthStr,String shortStr){
int[] primeNumber=new int[]{2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59,61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 101};
BigInteger mulValuse=BigInteger.valueOf(1);
char[] lca=lengthStr.toCharArray();
for(int i=0;i<lca.length;i++){
int index=lca[i]-'A';
//表示之前没有出现过该字符，可以防止相同的素数一直相乘
String re=mulValuse.remainder(BigInteger.valueOf(primeNumber[index])).toString();
if(!"0".equals(re)){
mulValuse=mulValuse.multiply(BigInteger.valueOf(primeNumber[index]));
//System.out.println(mulValuse.toString());
}
}
char[] sca=shortStr.toCharArray();
boolean temp=true;
for(int i=0;i<sca.length;i++){
int index=sca[i]-'A';
String re=mulValuse.remainder(BigInteger.valueOf(primeNumber[index])).toString();
if(!"0".equals(re)){
//只要第一个出现的不合法的字符则马上结束
//当数据多时，效率将会非常显著的提高
temp=false;
break;
}
}
if(temp){
System.out.println("True");
}else{
System.out.println("False");
}
}
}
8.三色旗算法（注意看清题意，否则可能不能理解代码）
题意可以查看：http://hi.baidu.com/de1zhanjie/item/bdac2bbab11d12afeaba9355
//关键:两头向中间找，找过的可以进行交换，还没有找过的不能处理
public class ThreeColorFlag02 {
private int blue; //blue指针左边的值一定为蓝色
private int white; //white一直向右移动，但为白色，则直接移动，当为红色，和红色指针交换，当为蓝色指针，和蓝色指针交换
private int red; //red指针右边的值一定为红色
private char[] source;
public ThreeColorFlag02(char[] s){
this.source=s;
blue=0;
white=0;
red=source.length-1;
process();
}
public void process(){
//blue指针指向的为:非蓝色旗
while(source[blue]=='蓝'){
blue++;
white++;
}
//red指针指向的为:非红色旗
while(source[red]=='红'){
red--;
}
//当白色指针超过红色指针，则表示结束
while(white<=red){
if(source[white]=='红'){
swap(white,red);
//必须减1，否则刚刚交换完，该位置必定为红
red--;
while(source[red]=='红'){
red--;
}
}
//如果刚刚和red交换过，则可能为蓝色，或者白色
//否则，为白色
while(source[white]=='白'){
white++;
}
//此时white可能指向蓝色或者红色
if(source[white]=='蓝'){
swap(white,blue);//蓝色指针为遍历过的指针，所以可以交换
white++;
blue++;
}
}
}
private void swap(int i,int j){
char temp=source[i];
source[i]=source[j];
source[j]=temp;
}
public static void main(String[] args) {
char[] source=new char[]{'红','白','蓝','白','白','蓝','红','蓝','白','红'};
new ThreeColorFlag02(source);
System.out.println(Arrays.toString(source));
}
}
9.桶排序（看代码前要先理解桶排序的原理）
public class BucketSort {
/**
*
* @param data 要进行排序的数据
* @param min 数据中最小的数据
* @param max 数据中最大的数据
*/
public void bucketSort(int[] data,int min,int max){
int arrayLength=data.length;
//临时数组，data数组的拷贝
int[] tmp=new int[arrayLength];
System.arraycopy(data, 0, tmp, 0, arrayLength);
//桶数组
int[] buckets=new int[max-min];
for(int i=0;i<arrayLength;i++){
//记录每个数出现的次数
buckets[data[i]-min]++;
}
//对桶进行处理
for(int i=1;i<max-min;i++){
buckets[i]=buckets[i]+buckets[i-1];
}
//根据桶的信息来确定数据的位置
//tmp.Data和该值对应的具体位置的映射关系为:
//tmp.Data-映射->buckets.Index-得到->buckets.Data
//buckets.Data-映射->data.Index-确定->data.Data
//为了保证算法的稳定性，从最大索引开始
for(int i=arrayLength-1;i>=0;i--){
data[--buckets[tmp[i]-min]]=tmp[i];
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] data=new int[]{9,5,-1,8,5,7,3,-3,1,3};
//因为在bucketSort方法中算桶个数是max-min，所以这里的max应该要比实际的大1
new BucketSort().bucketSort(data, -3, 10);
for(int num:data){
System.out.print(num+" ");
}
}
}
10.建立最大堆
public class MaxHeap {
public static void main(String[] args) {
int[] source=new int[]{3,24,-1,10,5};
new MaxHeap().createHeap(source);
System.out.println(Arrays.toString(source));
}
private int[] source;
private int length;
public void createHeap(int[] s){
this.source=s;
length=this.source.length-1;
for(int i=length/2;i>=0;i--){
process(i);
}
}
private void process(int index){
int left=getLeftIndex(index);
int right=getRightIndex(index);
int maxIndex=index;
//右子树为有效子树
if(right<=length&&source[index]<source[right]){
maxIndex=right;
}
if(left<=length&&source[maxIndex]<source[left]){
maxIndex=left;
}
//最大值不是本身
if(maxIndex!=index){
swap(maxIndex,index);
//这一步很重要，要递归处理交换后的新节点，保证所有的结点都符合最大堆的特点
process(maxIndex);
}
}
//交换
private void swap(int i,int j){
int temp=source[i];
source[i]=source[j];
source[j]=temp;
}
private int getLeftIndex(int index){
//下标从0开始
return 2*index+1;
}
private int getRightIndex(int index){
return 2*index+2;
}
}
11.打印中文字符序列的每个字符的拼音的第一个字母：如输入："直来直往"，则输出：“ZLZW”
import java.io.UnsupportedEncodingException;
public class js_02 {
public static void main(String[] args) {
new js_02().new answer("我深爱我的家人");
}
private class answer{
private int[][] res=new int[23][2];
private String[] word={"啊","芭","擦","搭","蛾","发","噶","哈","击","喀","垃","妈","拿","哦","啪","期","然","撒","塌","挖","昔","压","匝"};
private char[] cs={'A','B','C','D','E','F','G','H','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T','W','X','Y'};
public answer(String str){
iniRes();
process(str);
}
private void iniRes(){
for(int i=0;i<word.length;i++){
try {
byte[] bs=word[i].getBytes("GB2312");
res[i][0]=bs[0]&0xff;
res[i][1]=bs[1]&0xff;
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
for(int i=0;i<res.length;i++){
for(int j=0;j<2;j++){
System.out.print(res[i][j]+",");
}
System.out.println();
}
}
public void process(String str){
for(int i=0;i<str.length();i++){
String word=str.substring(i, i+1);
try {
byte[] b=word.getBytes("GB2312");
int first=b[0]&0xff;
int second=b[1]&0xff;
boolean isZ=true;
for(int t=0;t<res.length-1;t++){
if(first>=res[t][0]&&first<res[t+1][0]){
System.out.print(cs[t]);
isZ=false;
break;
}else if(first>=res[t][0]&&first==res[t+1][0]){//first==res[t][0]&&first==res[t+1][0]
if(second<res[t+1][1]){
System.out.print(cs[t]);
isZ=false;
break;
}
}
}
if(isZ){
System.out.print('Z');
}
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}