一、数据结构和算法内容介绍

一、数据结构和算法内容介绍

大纲目录

先看几个经典的算法面试题

1、字符串匹配问题

1. 有一个字符串 str1= ““数据结构 结构结构 数据数据据结数据据结数据结构数据构结构 数据数据据””，和一个子串 str2=“数据结构数据”
2. 现在要判断 str1 是否含有 str2, 如果存在，就返回第一次出现的位置, 如果没有，则返回-1
   要求用最快的速度来完成匹配
3. 你的思路是什么？
   暴力匹配
   KMP算法《部分匹配表》

2、汉诺塔游戏(使用到分治算法)

     请完成汉诺塔游戏的代码: 要求：

1. 将A塔的所有圆盘移动到C塔。
2. 小圆盘上不能放大圆盘，
3. 在三根柱子之间一次只能移动一个圆盘.
   

3、八皇后问题（使用到回溯算法）

     八皇后问题，是一个古老而著名的问题，是回溯算法的典型案例。该问题是国际西洋棋棋手马克斯·贝瑟尔于1848年提出：在8×8格的国际象棋上摆放八个皇后，使其不能互相攻击，即：任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上，问有多少种摆法。【92】

4、马踏棋盘算法

1. 马踏棋盘算法也被称为骑士周游问题
2. 将马随机放在国际象棋的8×8棋盘Board[0～7][0～7]的某个方格中，马按走棋规则(马走日字)进行移动。要求每个方格只进入一次，走遍棋盘上全部64个方格
3. 会使用到图的深度优化遍历算法(DFS) + 贪心算法优化
   

5、数据结构和算法的关系

1. 数据data结构(structure)是一门研究组织数据方式的学科，有了编程语言也就有了数据结构.学好数据结构可以编写出更加漂亮,更加有效率的代码。
2. 要学习好数据结构就要多多考虑如何将生活中遇到的问题,用程序去实现解决.
3. 程序 = 数据结构 + 算法
4. 数据结构是算法的基础, 换言之，想要学好算法，需要把数据结构学到位。

6、看几个实际编程中遇到的问题

 public static void main(String[] args) {
		String str = "Java,Java, hello,world!";
		String newStr = str.replaceAll("Java", "欢迎你~"); //算法
		System.out.println("newStr=" + newStr);
	}

     试写出用单链表表示的字符串类及字符串结点类的定义，并依次实现它的构造函数、以及计算串长度、串赋值、判断两串相等、求子串、两串连接、求子串在串中位置等7个成员函数。

2. 一个五子棋程序
   如何判断游戏的输赢，并可以完成存盘退出和继续上局的功能
   棋盘==二维数组=>(稀疏数组)-> 写入文件 【存档功能】
   读取文件-》稀疏数组-》二维数组 -》 棋盘 【接上局】
   
3. 约瑟夫(Josephu)问题(丢手帕问题)
   ①Josephu 问题为：设编号为1，2，… n的n个人围坐一圈，约定编号为k（1<=k<=n）的人从1开始报数，数到m 的那个人出列，它的下一位又从1开始报数，数到m的那个人又出列，依次类推，直到所有人出列为止，由此产生一个出队编号的序列。
   ②提示：用一个不带头结点的循环链表来处理Josephu 问题：先构成一个有n个结点的单循环链表（单向环形链表），然后由k结点起从1开始计数，计到m时，对应结点从链表中删除，然后再从被删除结点的下一个结点又从1开始计数，直到最后一个结点从链表中删除算法结束。
4. 其它常见算法问题
   修路问题 => 最小生成树(加权值)【数据结构】+ 普利姆算法
   最短路径问题 => 图+弗洛伊德算法
   汉诺塔 => 分支算法
   八皇后问题 => 回溯法

7、线性结构和非线性结构

数据结构包括：线性结构和非线性结构。

线性结构

1. 线性结构作为最常用的数据结构，其特点是数据元素之间存在一对一的线性关系
2. 线性结构有两种不同的存储结构，即顺序存储结构和链式存储结构。顺序存储的线性表称为顺序表，顺序表中的存储元素是连续的
3. 链式存储的线性表称为链表，链表中的存储元素不一定是连续的，元素节点中存放数据元素以及相邻元素的地址信息
4. 线性结构常见的有：数组、队列、链表和栈，后面我们会详细讲解.

非线性结构

非线性结构包括：二维数组，多维数组，广义表，树结构，图结构