Lindcode---折半插入排序、大小根堆

折半插入排序

折半插入排序在本質上還是算作插入排序,不同的是比較的次數減少,直接插入排序是從后往前一個個的去比較,而折半插入排序是折中的方式來進行比較,總體的比較次數會比直接插入排序少,代碼如下所示:

public void zbInsert() {
    int[] A = {1, 2, 3, 4};

    int[] B = {2, 4, 5, 6};

    int[] C = new int[A.length+B.length];
    /*-------------------
        將較長的數組copy到新數組前面部分,
        類似直接插入,減少插入預判次數------------------
      */
    for (int k = 0;k<A.length+B.length;k++){
        if (A.length>=B.length){
            if (k<A.length)C[k] = A[k];
            if (k>=A.length)C[k] = B[k-A.length];
        }else {
            if (k<B.length)C[k] = B[k];
            if (k>=B.length)C[k] = A[k-B.length];
        }
    }
    int j;
    for (int i = A.length;i<C.length;i++){
        int left = 0;
        int right = i-1;
        int current = C[i];
        while (right>=left){
            int mid = (right+left)/2;
            if (C[mid]>current)
                right = mid-1;
            else
                left = mid+1;
        }
        /*------------將比current大的值往后移動一位-------------*/
        for (j = i-1;j>=left;j--)
            C[j+1] = C[j];
        /*---------------在找到的索引位置賦值---------------*/
        C[j+1] = current;
    }
    for (int k = 0;k<C.length;k++)
        System.out.print(C[k]+",");
}

小根堆的方式獲取丑數

丑數就是因子只包含2,3,5的數,算法如下,PriorityQueue隊列內部默認通過小根堆的方式進行排序。

    public int method(int n) {
        if (n == 1) return 1;
        Queue<Integer> choushu = new PriorityQueue<>();
        choushu.offer(1);
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
            /*---------------小根堆的方式排序,每次poll都是彈出最小值---------------*/
            int flag = choushu.poll();
            if (!choushu.contains(flag * 2)) choushu.offer(flag * 2);
            if (!choushu.contains(flag * 3)) choushu.offer(flag * 3);
            if (!choushu.contains(flag * 5)) choushu.offer(flag * 5);
        }
        return choushu.poll().intValue();
    }

大根堆的方式獲取第N個大的值

大根堆跟小根堆正好相反,不過priorityQueue還是提供了參數進行大根堆的方式排序。

    public int kthLargestElement(int n, int[] nums) {
        // write your code here
        PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>(nums.length, Collections.reverseOrder());
        int result = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            queue.offer(nums[i]);
        }
        for (int j = 0; j < n; j++)
            result = queue.poll();

        return result;
    }

Queue隊列

稍微了解一下關于queue隊列的知識


image.png

Queue:基本上,一個隊列就是一個先入先出(FIFO)的數據結構
Queue接口與List、Set同一級別,都是繼承了Collection接口。LinkedList實現了Deque接口。

Deque(雙端隊列)

LinkedList:實現了java.util.Queue接口和java.util.AbstractQueue接口,如上圖的中Deque,LinkedList是一種雙端隊列的存儲方式

PriorityQueue 和 ConcurrentLinkedQueue(不阻塞隊列)

PriorityQueue 和 ConcurrentLinkedQueue 類在 Collection Framework 中加入兩個具體集合實現PriorityQueue 類實質上維護了一個有序列表。加入到 Queue 中的元素根據它們的天然排序(通過其 java.util.Comparable 實現)或者根據傳遞給構造函數的 java.util.Comparator 實現來定位。
ConcurrentLinkedQueue 是基于鏈接節點的、線程安全的隊列。并發訪問不需要同步。因為它在隊列的尾部添加元素并從頭部刪除它們,所以只要不需要知道隊列的大小,ConcurrentLinkedQueue 對公共集合的共享訪問就可以工作得很好。收集關于隊列大小的信息會很慢,需要遍歷隊列。

阻塞隊列

java.util.concurrent 中加入了 BlockingQueue 接口和五個阻塞隊列類。它實質上就是一種帶有一點扭曲的 FIFO 數據結構。不是立即從隊列中添加或者刪除元素,線程執行操作阻塞,直到有空間或者元素可用。
五個隊列所提供的各有不同:
  * ArrayBlockingQueue :一個由數組支持的有界隊列。
  * LinkedBlockingQueue :一個由鏈接節點支持的可選有界隊列。
  * PriorityBlockingQueue :一個由優先級堆支持的無界優先級隊列。
  * DelayQueue :一個由優先級堆支持的、基于時間的調度隊列。
  * SynchronousQueue :一個利用 BlockingQueue 接口的簡單聚集(rendezvous)機制。

參考鏈接:https://www.cnblogs.com/lemon-flm/p/7877898.html

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