Java学数据结构(1)——抽象数据类型ADT 表List、栈Stack和队列Qeue

目录

  • 引出
  • 抽象数据类型(abstract data type,ADT)
  • 表List
    • ArrayList,Vector, LinkedList
    • ArrayList手动实现与分析
    • Vector的分析(线程安全)
    • LinkedList 的手动实现与分析
  • 栈stack—后进先出
    • java中stack源码分析
    • 栈的应用:检查程序括号是否闭合
    • 栈的应用:后缀表达式
  • 队列queue—先进先出
    • Java中的queue
    • 队列的应用
    • RabbitMq队列
  • 总结

引出


1.抽象数据类型Abstract data type的概念;
2.表list,java中的ArrayList和linkedlist以及vector的分析;
3.栈stack的分析以及应用;
4.队列queue的理解,以及rabbitmq的应用;

抽象数据类型(abstract data type,ADT)

在这里插入图片描述

抽象数据类型(abstract data type,ADT)是带有一组操作的一些对象的集合。抽象数据类型是数学的抽象;在ADT的定义中没有地方提到关于这组操作是如何实现的任何解释。

诸如表、集合、图以及与它们各自的操作一起形成的这些对象都可以被看做是抽象数据类型,这就像整数、实数、布尔数都是数据类型一样。整数、实数和布尔数各自都有与之相关的操作,而抽象数据类型也是如此。

对于集合ADT,可以有像添加(add)、删除(remove)以及包含(contain)这样一些操作。当然,也可以只要两种操作并(union)和查找(ind),这两种操作又在这个集合上定义了一种不同的ADT。

在这里插入图片描述

表List

ArrayList,Vector, LinkedList

  1. ArrayList:

    • 底层数据结构是数组,使用动态数组实现。
    • 查询元素的性能较好,时间复杂度为O(1)。
    • 插入和删除元素的性能较差,需要移动其他元素,时间复杂度为O(n)。
    • 不是线程安全的,适用于单线程环境。
    • 可以通过指定初始容量来提高性能。
  2. Vector:

    • 底层数据结构也是数组,与ArrayList类似,但是Vector是线程安全的。
    • 查询、插入和删除元素的性能与ArrayList相似。
    • 由于线程安全的特性,Vector的性能通常比ArrayList略差。
    • 可以通过指定初始容量和增长因子来提高性能。
  3. LinkedList:

    • 底层数据结构是双向链表。
    • 查询元素的性能较差,需要遍历链表,时间复杂度为O(n)。
    • 插入和删除元素的性能较好,只需要修改相邻节点的指针,时间复杂度为O(1)。
    • 不是线程安全的,适用于单线程环境。
    • 适用于频繁插入和删除元素的场景。

综上所述,如果需要频繁进行查询操作,可以选择ArrayList或Vector;如果需要频繁进行插入和删除操作,可以选择LinkedList。如果需要线程安全,可以选择Vector。另外,ArrayList是最常用的一种集合类,因为它在大多数场景下具有较好的性能和灵活性。

ArrayList手动实现与分析

Java进阶(3)——手动实现ArrayList & 源码的初步理解分析 & 数组插入数据和删除数据的问题

在这里插入图片描述

Vector的分析(线程安全)

在这里插入图片描述

synchronize锁:线程安全

在这里插入图片描述

LinkedList 的手动实现与分析

Java进阶(7)——手动实现LinkedList & 内部node类的实现 & 增删改查的实现 & toString方法 & 源码的初步理解

在这里插入图片描述

栈stack—后进先出

在这里插入图片描述

栈(stack)是限制插入和删除只能在一个位置上进行的表,该位置是表的末端,叫作栈的顶(top)。栈有时又叫作LIFO(后进先出)表。

对栈的基本操作有push(进栈)和pop(出栈),前者相当于插人,后者则是删除最后插入的元素。最后插入的元素可以通过使用top例程在执行pop之前进行考查。对空栈进行的pop或top一般被认为是栈ADT中的一个错误。另一方面,当运行push时空间用尽是一个实现限制,但不是ADT错误。

在这里插入图片描述

java中stack源码分析

在这里插入图片描述

peek方法和pop方法

  • peek()方法用于查看栈顶元素,但不会将其从栈中移除。它返回栈顶元素的值,并不改变栈的状态。如果栈为空,则会抛出EmptyStackException异常。
  • pop()方法用于移除并返回栈顶元素。它将栈顶元素从栈中弹出,并返回其值。如果栈为空,则会抛出EmptyStackException异常。

这两个方法在栈的操作中非常常用。通过peek()方法,我们可以查看栈顶元素的值,而不改变栈的状态。通过pop()方法,我们可以移除并获取栈顶元素的值,同时改变栈的状态。

在这里插入图片描述

栈的应用:检查程序括号是否闭合

在这种情况下,一个有用的工具就是检验是否每件事情都能成对的程序。于是,每一个右花括号、右方括号及右圆括号必然对应其相应的左括号。序列 [ ( ) ] 是合法的,但 [ ( ] ) 是错误

这个简单的算法用到一个栈,叙述如下:

做一个空栈。读入字符直到文件结尾。如果字符是一个开放符号,则将其推入栈中。如果字符是一个封闭符号,则当栈空时报错。否则,将栈元素弹出。如果弹出的符号不是对应的开放符号,则报错。在文件结尾,如果栈非空则报错。

import java.util.Stack;public class ParenthesesChecker {public static boolean checkParentheses(String code) {Stack<Character> stack = new Stack<>();for (int i = 0; i < code.length(); i++) {char c = code.charAt(i);if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {stack.push(c);} else if (c == ')' || c == ']' || c == '}') {if (stack.isEmpty()) {return false;}char top = stack.pop();if ((c == ')' && top != '(') || (c == ']' && top != '[') || (c == '}' && top != '{')) {return false;}}}return stack.isEmpty();}public static void main(String[] args) {String code1 = "((a + b) * (c - d))";String code2 = "((a + b) * (c - d)";String code3 = "((a + b) * (c - d))}";String code4 = "((a + b) * (c - d))]";String code5 = "((a + b) * (c - d))}";System.out.println("Code 1 is valid: " + checkParentheses(code1));System.out.println("Code 2 is valid: " + checkParentheses(code2));System.out.println("Code 3 is valid: " + checkParentheses(code3));System.out.println("Code 4 is valid: " + checkParentheses(code4));System.out.println("Code 5 is valid: " + checkParentheses(code5));}
}

栈的应用:后缀表达式

后缀表达式(也称为逆波兰表达式)是一种不使用括号来表示运算符优先级的数学表达式表示方法。在后缀表达式中,运算符位于操作数之后。

例如,将中缀表达式"3 + 4 * 2 - 5"转换为后缀表达式,得到"3 4 2 * + 5 -"。

后缀表达式的计算可以通过使用栈来实现。遍历后缀表达式,当遇到操作数时,将其入栈;当遇到运算符时,从栈中弹出两个操作数进行运算,并将结果入栈。最后,栈中剩下的元素即为计算结果。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

队列queue—先进先出

像栈一样,队列(queue)也是表。然而,使用队列时插入在一端进行而删除则在另一端进行。Queue(队列)是一种常用的数据结构,用于存储和操作元素。它遵循先进先出(FIFO)的原则,即最先进入队列的元素最先被取出。

在这里插入图片描述

队列的基本操作是enqueue(入队),它是在表的末端(叫作队尾(rear))插入一个元素,和dequeue(出队),它是删除(并返回)在表的开头(叫作队头(front))的元素。

Java中的queue

Java提供了多种实现Queue接口的类,常用的有以下几种:

  1. LinkedList:LinkedList类实现了Queue接口,可以用作队列的实现。它既可以作为队列使用,也可以作为双端队列使用。
  2. ArrayDeque:ArrayDeque类也实现了Queue接口,它是一个基于数组的双端队列。它可以在队列的两端进行插入和删除操作,因此可以作为队列或栈使用。
  3. PriorityQueue:PriorityQueue类实现了Queue接口,它是一个优先级队列。元素按照优先级进行排序,每次取出的元素都是优先级最高的。

这些类都实现了Queue接口,因此具有类似的方法,如offer()用于添加元素到队列尾部,poll()用于取出队列头部的元素并删除它,peek()用于查看队列头部的元素但不删除它,isEmpty()用于判断队列是否为空,size()用于获取队列的大小等。

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;public class QueueExample {public static void main(String[] args) {Queue<String> queue = new LinkedList<>();// 添加元素到队列尾部queue.offer("A");queue.offer("B");queue.offer("C");// 取出队列头部的元素并删除它String first = queue.poll();System.out.println("取出的元素:" + first);// 查看队列头部的元素但不删除它String peek = queue.peek();System.out.println("队列头部的元素:" + peek);// 判断队列是否为空boolean isEmpty = queue.isEmpty();System.out.println("队列是否为空:" + isEmpty);// 获取队列的大小int size = queue.size();System.out.println("队列的大小:" + size);}
}

队列的应用

当作业送交给一台行式打印机的时候,它们就以到达的顺序被排列起来。因此,被送往行式打印机的作业基本上被放到一个队列中。

事实上每一个实际生活中的排队都(应该)是一个队列。例如,在一些售票口排列的队伍都是队列,因为服务的顺序是先到先买票。

另一个例子是关于计算机网络的。有多种PC机的网络设置,其中磁盘是放在一台叫作文件服务器(file server)的机器上的。使用其他计算机的用户是按照先到先使用的原则访问文件的,因此其数据结构是一个队列。

进一步的例子如下:

  • 当所有的接线员忙不开的时候,对大公司的呼叫一般都被放到一个队列中。
  • 在大型的大学里,如果所有的终端都被占用,由于资源有限,学生们必须在一个等待表上签字登记。在终端上停留时间最长的学生将首先被强制离开,而等待时间最长的学生则将是下一个被允许使用终端的用户。

RabbitMq队列

RabbitMQ基础(1)——生产者消费者模型 & RabbitMQ简介 & Docker版本的安装配置 & RabbitMQ的helloworld + 分模块构建 & 解决大量注册案例

https://www.rabbitmq.com/

在这里插入图片描述

RabbitMQ基础(2)——发布订阅/fanout模式 & topic模式 & rabbitmq回调确认 & 延迟队列(死信)设计

在这里插入图片描述


总结

1.抽象数据类型Abstract data type的概念;
2.表list,java中的ArrayList和linkedlist以及vector的分析;
3.栈stack的分析以及应用;
4.队列queue的理解,以及rabbitmq的应用;

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/51238.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

使用 Feature Flags 与可观测工具实现数据库灰度迁移

场景描述 很多企业会遇到数据库升级、或数据库迁移的情况&#xff0c;尤其是在自建数据库服务向云数据库服务、自建机房向云机房、旧数据库向新数据库迁移等场景。 然而&#xff0c;我们需要在整个移植过程中保证其稳定性、避免数据遗失、服务宕机等情况&#xff0c;最常见的移…

数据结构 | 堆

本文简要总结堆的概念。 更新&#xff1a;2023 / 8 / 20 数据结构 | 堆 堆概念方法插入步骤 删除步骤 示例大根堆堆插入删除堆排序 代码实现Python大根堆1.2. heapq 小根堆1.2. heapq 参考链接 堆 概念 如果谈到堆排序&#xff0c;那么必然要说说什么是 大根堆 max heap 和 …

百度23Q2财报最新发布:营收利润加速增长,AI+生态战略渐显规模

百度集团-SW(9888.HK)Q2财报已于2023/08/22(美东)盘前发布&#xff0c;二季度百度集团整体收入实现341亿元&#xff0c;同比增长15%;归属百度的净利润(non-GAAP)达到80亿元&#xff0c;同比增长44%。营收和利润双双实现大幅增长&#xff0c;超市场预期。其中&#xff0c;百度核…

数学建模-常见算法(3)

KMP算法&#xff08;Knuth-Morris-Pratt算法&#xff09; KMP算法是一种用于字符串匹配的算法&#xff0c;它的时间复杂度为O(mn)。该算法的核心思想是在匹配失败时&#xff0c;利用已经匹配的信息&#xff0c;减少下一次匹配的起始位置。 def kmp(text, pattern): n len(…

【框架】SpringBoot数组传参问题

方式一 前端以字符串形式传递idList&#xff0c;采用逗号拼接&#xff0c;后端直接使用list接收 // 前端代码 form: {otherParam: ,idList: [id1,id2].join(,) }//后端代码 // 在后端接收idList时&#xff0c;直接使用List<T> 就可以接收前端字符串&#xff08;默认使用…

基于乌燕鸥算法优化的BP神经网络(预测应用) - 附代码

基于乌燕鸥算法优化的BP神经网络&#xff08;预测应用&#xff09; - 附代码 文章目录 基于乌燕鸥算法优化的BP神经网络&#xff08;预测应用&#xff09; - 附代码1.数据介绍2.乌燕鸥优化BP神经网络2.1 BP神经网络参数设置2.2 乌燕鸥算法应用 4.测试结果&#xff1a;5.Matlab代…

课程项目设计--项目建立--宿舍管理系统--springboot后端

前要 项目设计–宿舍管理系统 文章目录 项目建立导入依赖配置文件配置目录结构config配置mybatis-plusswagger 生成实体、mapper和servicebaseEntity统一响应实例响应码接口响应码接口实现统一响应result统一分页响应 项目建立 太长了&#xff0c;修改一下 导入依赖 暂时先加…

深入浅出理解相机标定原理

重要说明&#xff1a;本文从网上资料整理而来&#xff0c;仅记录博主学习相关知识点的过程&#xff0c;侵删。 一、参考资料 微信公众号&#xff1a;计算机视觉life 专栏&#xff1a;#相机标定 Camera Calibration 张正友标定法-完整学习笔记-从原理到实战 二、相机标定相…

软考高级系统架构设计师系列论文八十一:论行业应用软件系统的开发规划

软考高级系统架构设计师系列论文八十一:论行业应用软件系统的开发规划 一、摘要二、正文三、总结一、摘要 本文通过地震基本参数快速获取与发布系统论述了行业应用软件系统的开发规划。本人去年有幸参加了《地震基本参数快速获取与发布系统的研制》项目的开发,该系统按功能被…

文件内容搜索工具 - Python实现

在本篇文章中&#xff0c;我们将介绍如何使用 wxPython 库创建一个简单的文件搜索工具。这个工具允许用户选择一个文件夹&#xff0c;并在该文件夹中的所有 .py 文件中查找指定的文字&#xff0c;并显示匹配的位置。 C:\pythoncode\blog\searchwordinpyfile.py 代码实现 我们首…

Android 场景Scene的使用

Scene 翻译过来是场景&#xff0c;开发者提供起始布局和结束布局&#xff0c;就可以实现布局之间的过渡动画。 具体可参考 使用过渡为布局变化添加动画效果 大白话&#xff0c;在 Activity 的各个页面之间切换&#xff0c;会带有过渡动画。 打个比方&#xff0c;使用起来类似…

Launcher3开发注意事项

平台 本文以展锐 Android10平台为例。 编译 编译时用 make Launcher3QuickStep -j4 &#xff0c;而不是 make Launcher3 -j4 界面结构 Launcher.java 对应布局 launcher.xml 当前界面 Workspace&#xff0c; CellLayout 是单一页。 控制应用图标隐藏 复写AppFilte…

点亮社交新篇章:探索 WeTalk 新增的头像与群聊功能

目录 引言&#xff1a; 引入头像功能&#xff1a; 头像功能的优势&#xff1a; 引入群聊功能&#xff1a; 群聊功能的优势&#xff1a; 引入头像功能&#xff1a; 查看头像&#xff1a; ​编辑 上传头像&#xff1a; 引入群聊功能&#xff1a; 创建群聊&#xff1a…

1. Java基础知识介绍

文章目录 1. Java基础知识介绍1. 简单输入输出1.1 输入1.2 输出 2. 数据类型2.1 基本数据类型2.2 引用数据类型 3. 函数4. 类基础知识5. 小结 1. Java基础知识介绍 1. 简单输入输出 在Java编程中&#xff0c;我们经常需要与用户进行交互&#xff0c;以获取输入并输出结果。Ja…

万字长文,YOLOv8 yaml 文件解析 | 一文搞定 YOLOv8 分类任务,检测任务,分割任务,关键点任务

之前写过一篇 YOLOv5/v7的 yaml 文件解析,大家反馈都不错,这篇主要介绍 YOLOv8 的 yaml 文件, 其实原本前几个版本的 YOLOv8 的 yaml 文件和 v5v7 的 yaml 一样的,但是更新了很多版之后,有了挺大的改变, 并且 YOLOv8 这个项目支持的算法和任务很多,所以这个 yaml 文件…

nginx文件配置

在部署前后端分离项目时&#xff0c;当前端和后端不在一个服务器上时&#xff0c;需要在前端服务器上下载nginx并配置 #hkdp-front-test 前端服务器 xxx.xxx.x.69 前端项目端口号9528&#xff0c;监听文件夹 /home/apps/vue/hkdp-manager 配置如下 server{ …

LLVM编译报错解决:collect2: fatal error: ld terminated with signal 9 [Killed]

LLVM 编译安装 克隆代码到本地 git clone https://github.com/llvm/llvm-project.git # 需要时间比较长 如果不需要做额外的操作可以只克隆最新的commit git clone --depth 1 https://github.com/llvm/llvm-project.git配置编译选项 cd llvm-project cmake -S llvm -B build…

八月更新 | CI 构建计划触发机制升级、制品扫描 SBOM 分析功能上线!

点击链接了解详情 这个八月&#xff0c;腾讯云 CODING DevOps 对持续集成、制品管理、项目协同、平台权限等多个产品模块进行了升级改进&#xff0c;为用户提供更灵活便捷的使用体验。以下是 CODING 新功能速递&#xff0c;快来看看是否有您期待已久的功能特性&#xff1a; 01…

一个pdf文件分割成两个

# -- coding: utf-8 --** import PyPDF2 # 打开原始PDF文件 # with open(zhongguojinxiandaishi.pdf, rb) as pdf_file: # pdf_reader PyPDF2.PdfReader(pdf_file) # num_pages len(pdf_reader.pages) # # # 确定分割点&#xff08;例如&#xff0c;将页面一分为二&#xff0…

RabbitMq-3入门案例

rabbitmq入门 1.生产者&#xff08;服务提供方&#xff09; //依赖<dependencies> <!-- rabbitmq客户端依赖--><dependency><groupId>com.rabbitmq</groupId><artifactId>amqp-client</artifactId><version>5.8.0<…