来吧，不管是自学，还是科班，咱都逃不过这个问题，接下里开始学习算法。
视频资料是来自于尚硅谷的课程视频和笔记
第一部分是前言部分
一、数据结构介绍
1、线性结构
- 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
- 线性结构有两种不同的存储结构，即顺序存储结构(数组)和链式存储结构(链表)。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 - 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 - 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
2、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
- 不是一对一的关系了
二、数据结构和算法
- 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。 - 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.
- 程序 = 数据结构 + 算法
- 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
三、比较经典的算法面试题
1、字符串匹配问题
（1）问题介绍
- 有一个字符串 str1= ““硅硅谷 尚硅谷你尚硅 尚硅谷你尚硅谷你尚硅你好””，和一个子串 str2=“尚硅谷你尚
硅你” - 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
- 你的思路是什么？
（2）解决办法
- 暴力匹配 [简单，但是效率低]
- KMP 算法《部分匹配
2、汉诺塔游戏
请完成汉诺塔游戏的代码: 要求：
- 将 A 塔的所有圆盘移动到 C 塔。并且规定，在
- 小圆盘上不能放大圆盘，
- 在三根柱子之间一次只能移动一个圆盘
3、八皇后问题
（1）问题介绍
- 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】=> 分治算
（2）可以玩一下
可以去网上搜索玩一下
4、马踏棋盘算法介绍和游戏演示
- 马踏棋盘算法也被称为骑士周游问题
- 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 - 游戏演示: http://www.4399.com/flash/146267_2.htm
- 会使用到图的深度优化遍历算法(DFS) + 贪心算法优化
2021/9/29结束，明天继续
第二部分是线性结构
好了经过上面的介绍内容页差不多了，接下来就是学习算法了。
学习方式：听懂+自己练习+自己能写。
一、稀疏数组
1、稀疏数组（sparsearray）
1、看一下实际需求
2、基本介绍
-
当一个数组中的大部分元素为0，或者为同一个值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组。
-
具体实现
- 记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
- 把具有不同值的元素的行列及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模
-
看一下图片介绍
3、应用到实际
2、代码实现
1、将二维数组转为稀疏数组
流程
- 根据已经有的数组，得到有效值sum
- 然后根据sum创建得到稀疏数组int[sum + 1][3]
- 然后进行赋值
- 输出
public static void main(String[] args) {
// write your code here
//1、创建一个原来的数组
int chessAee1[][] = new int[11][11];
chessAee1[1][2] = 1;
chessAee1[2][3] = 2;
chessAee1[4][5] = 2;
System.out.println("原来的数组");
for (int[] row : chessAee1) {
for (int data : row) {
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
//2、将上面二位数组转为稀疏数组
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 11; i++) {
for (int j = 0; j < 11; j++) {
if (chessAee1[i][j] != 0) {
sum++;
}
}
}
//3、创建稀疏数组
int sparseArr[][] = new int[sum + 1][3];
//赋值给稀疏数组
sparseArr[0][0] = 11;
sparseArr[0][1] = 11;
sparseArr[0][2] = sum;
//遍历二维数组
int count = 0;//count 用于记录是第几个非零数据
for (int i = 0; i < 11; i++) {
for (int j = 0; j < 11; j++) {
if (chessAee1[i][j] != 0) {
count++;
sparseArr[count][0] = i;
sparseArr[count][1] = j;
sparseArr[count][2] = chessAee1[i][j];
}
}
}
//4、输出稀疏数组
System.out.println();
System.out.println("得到的稀疏数组");
for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
System.out.printf("%d\t%d\t%d\n", sparseArr[i][0], sparseArr[i][1], sparseArr[i][2]);
}
System.out.println();
}
2、第二将稀疏数组转为二维数组
流程是
- 先读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，创建一个二维数组
- 在读取的稀疏数组后几行的数据，并赋值给原来的数组接口
- 自己实现
//1、创建数组
int chess2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
//2、进行赋值
for (int i = 0; i < chess2.length; i++) {
for (int j = 0; j < chess2[0].length; j++) {
if (i == 1 && j==2) {
chess2[i][j] = 1;
} else if (i == 2 && j == 3) {
chess2[i][j] = 2;
} else if (i == 4 && j == 5) {
chess2[i][j] = 2;
} else {
chess2[i][j] = 0;
}
}
}
//3、输出一下数组
for (int[] row : chess2) {
for (int data : row) {
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
- 下面是跟着老师来实现的
//1、创建数组
int chess2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
//2、进行赋值
for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
chess2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
}
//3、输出一下数组
for (int[] row : chess2) {
for (int data : row) {
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
总结自己写的和老师写的对比，错在忘记了，数组创建后，会自己赋值为0.
二、队列
1、队列介绍
-
一定哟啊知道的两点
- 加数据在末尾加
- 取数据在脑袋取
2、队列的实现方式一数组
（1）数组模拟队列介绍
1、有如下两点
- 队列本身是有序表，若使用数组的结构来存储队列的数据，则队列数组的声明入上图中，其中maxSize 是该队列的最大容量
- 因为队列的输出，输入是分别从前后端来处理，因此需要两个变量front及rear分别记录队列的前后端的下标，front会随着数据输出而改变，而rear则是随着数据输入而改变
- 如图
（2）内部方法分析
1、第一个是添加到队列
-
当我们将数据存入队列时称为addQueue，addQueue的处理需要有两步，思路分析
- 将尾指针往后移一个位置：rear + 1，front == rear（为空）
- 若尾指针rear小于队列的最大下标maxSize - 1则将数据存入队列中。如果rear = = maxSize则是队列满
（3）数组代码实现
public class ArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(5);
arrayQueue.addQueue(3);
arrayQueue.addQueue(4);
arrayQueue.addQueue(5);
arrayQueue.showQueue();
//通过上面就可以练习了，但是我们还是来复习一下吧，大致理解就好，可能测试不成功，复习一下就好
ArrayQueue arrayQueue1 = new ArrayQueue(5);
int key = 0;//用来接受用户输入的
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean loop = true;
//输出一个菜单
while (loop) {
System.out.println("1,显示队列");
System.out.println("2,退出程序");
System.out.println("3,添加数据到队列");
System.out.println("4,从队列取出数据");
key = scanner.next().charAt(0);
switch (key) {
case 1: {
arrayQueue1.showQueue();
break;
}
case 2: {
loop = false;
break;
}
case 3: {
System.out.println("请输入一个书");
int value = scanner.nextInt();
arrayQueue1.addQueue(value);
break;
}
case 4: {
arrayQueue1.getQueue();
break;
}
}
}
}
}
//使用数组来模拟队列
class ArrayQueue {
private int maxSiz;//表示队列对打ronglaing
private int front;//对列头
private int rear;//队列尾
private int[] arr;// 模拟队列
//默认构造方法
public ArrayQueue() {
this.maxSiz = 10;
arr = new int[maxSiz];
front = -1;
rear = -1;
}
//调用的构造方法
public ArrayQueue(int maxSiz) {
this.maxSiz = maxSiz;
arr = new int[maxSiz];
front = -1;
rear = -1; //两个都是指向队列头部的，即是指向队列数据的前一个位置
}
//判断队列是否满
public boolean isFull() {
return rear == maxSiz - 1;
}
//判断队列为空
public boolean isEmpty() {
return rear == front;
}
//1、添加数据到队列（是rear的问题）
public void addQueue(int n) {
//判断队列是否满
if (isFull()) {
System.out.println("队列满，不能加数据了");
return;
}
rear ++;
arr[rear] = n;
}
//2、取出队列(主要是front）
public int getQueue() {
//判断是否为空
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");
}
front ++;//因为我们之前是指定到数据的前一个
return arr[front];
}
//3、取出全部数据
public void showQueue() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("没有数据");
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
}
}
//显示队列的头数据，但是不是取出数据
public int headQueue() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列为空，没数据");
throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");
}
return arr[front + 1];
}
}
3、优化上面的队列（环形队列）
- 目前数组使用一次就不能用，没有达到复用的效果
- 将这个数组使用算法，改变成为一个环形的队列（取模的算法）
（1）取模讲解
取模就是 （X % Z）X模上Z，就是X除上Z，余上的值
（2）环形队列实现思路
1、思路如下
- front 变量的含义做一个调整，front就指向队列的第一个元素，也就是说arr[front]就是队列的第一个元素 front = 0.
- rear变量的含义做一个调整，rear指向的最后一个元素的后一个位置，因为希望孔垂空间作为约定，rear的初始值为0.
- 当队列为空时，r
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