之前在简书上初步总结过几个有关栈和队列的数据结构设计的题目。http://www.jianshu.com/p/d43f93661631
1.线性数据结构
Array Stack Queue Hash
2.非线性数据结构
Tree HashMap Heap/PriorityQueue
3.HashSet HashMap HashTable的区别:
hashMap的键就组成一个HashSet
HashTble实现是基于Dictionary类,而HashMap是基于Map接口
HashTable是线程安全的,HashMap不是线程安全的,效率更高
HashTable不允许空键值,HashMap允许空键值。
4.Hash Function
4.1对于给定键值,产生一个固定的无规律的介于 0 ~ capacity之间的一个值
4.2再好的HashFunction也可能存在冲突,解决冲突的方法:开放定址法和拉链法。
4.3当hash不够大时,就需要rehash
5.Heap 支持O(logn)的添加,O(logn)的删除堆顶元素,O(1)的max/min(最大堆 Vs 最小堆) PriorityQueue heap的java实现
6.TreeMap 支持O(logn)的任意位置的查找删除,比起Heap,只是在min/max的获取上时间复杂度为O(logn)。
7.LRU:最近最少使用页面置换算法,淘汰最长时间未被使用的页面,关键是页面最后一次内使用到发生页面调度的时间长短。
LFU:最近最不常用页面置换算法,淘汰一定时期内被访问次数最少的页面,关键是看一定时期内页面被使用的频率。
8. HashMap Hashtable TreeMap LinkedHashMap的区别于联系
这四个类都是Map接口的实现类。Map主要用于存取键值对,根据键得到值,因此不允许键重复(覆盖机制),但允许值重复。
HashMap: 1. 访问数据很快,一般用于获取键值和查找是否包含某个键值
2. HashMap 最多允许一条记录的键为null, 允许多条值记录为null
3. 不是线程同步的
HashTable: 1. 相对于hashMap速度较慢
2. 键和值都不能为null
3. 是线程同步的
LinkedHashMap :1.HashMap的一个子类,保存了记录的插入顺序。
2.在用Iterator遍历 LinkedHashMap 时,先得到的记录肯定是先插入的。
也可以在构造时用带参数按照应用次数排序。
3. 在遍历的时候会比HashMap慢,不过有种情况例外,当 HashMap容量
很大,实际数据较少时,遍历起来可能会比 LinkedHashMap慢因为
LinkedHashMap的遍历速度只和实际数据有关,和容量无关,而
HashMap的遍历速度和他的容量有关
4. 按应用次数排序需要在构造函数中传入true。
5. 也可指定LinkedHashMap的大小,使得大于某个size的时候删除最早来
的数据。
LinkedHashMap<Integer, Integer> lm = new LinkedHashMap<Integer, Integer>(10, (float) 0.75, true) {
@Override
protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {
return size() > 3;
}
};
TreeMap: TreeMap实现sortMap接口,能够让保存的记录根据键排序,可以通过自定义
比较器以实现自定义排序方法。
实现猫狗队列,猫类型和狗类型都继承自Pet类型
Pet类型如下
要求如下:
思路:
如果使用一个队列来存储,那么无法区分猫和狗;如果使用两个队列,那么pollAll()中猫和狗的先后顺序无法区分;继续思考时候可以使用一个时间戳,相当于一个map,键为pet,值为其如队列的时间,但是这带来一个问题就是同一个宠物多次进队列的问题。所以,采用新建一个数据结构PetEnterQueue类型,对之前的宠物进行封装。这个类型包含Pet和count两个变量,然后猫狗队列中实际存放的是这个PetEnterQueue的实例,如队列的时候可以检测时猫还是狗然后封装进count之后进入各自的队列(猫和狗),然后pollDog pollPet的时候自个儿弹就行了,pollAll的时候先弹出两个队列头的count较小的。
Animal Shelter
在一个宠物避难所里,仅有狗和猫两种动物可供领养,且领养时严格执行“先进先出”的规则。如果有人想要从避难所领养动物,他只有两种选择:要么选择领养所有动物中最资深的一只(根据到达避难所的时间,越早到的越资深),要么选择领养猫或狗(同样,也只能领养最资深的一只)。也就是说,领养者不能随意选择某一指定动物。请建立一个数据结构,使得它可以运行以上规则,并可实现 enqueue, dequeueAny, dequeueDog, 和 dequeueCat 操作。
1 public static final int DOG = 1; 2 public static final int CAT = 2; 3 private int stamp; 4 private Queue<PetEnqueue> dogQueue; 5 private Queue<PetEnqueue> catQueue; 6 public AnimalShelter() { 7 // do initialize if necessary 8 stamp = 0; 9 dogQueue = new LinkedList<PetEnqueue>(); 10 catQueue = new LinkedList<PetEnqueue>(); 11 } 12 13 /** 14 * @param name a string 15 * @param type an integer, 1 if Animal is dog or 0 16 * @return void 17 */ 18 void enqueue(String name, int type) { 19 // Write your code here 20 if (type == DOG) { 21 dogQueue.offer(new PetEnqueue(name, stamp++)); 22 } else { 23 catQueue.offer(new PetEnqueue(name, stamp++)); 24 } 25 } 26 27 public String dequeueAny() { 28 // Write your code here 29 if (dogQueue.isEmpty() && catQueue.isEmpty()) { 30 return ""; 31 } 32 if (dogQueue.isEmpty()) { 33 return catQueue.poll().pet; 34 } 35 if (catQueue.isEmpty()) { 36 return dogQueue.poll().pet; 37 } 38 int dog_stamp = dogQueue.peek().stamp; 39 int cat_stamp = catQueue.peek().stamp; 40 if (dog_stamp < cat_stamp) { 41 return dogQueue.poll().pet; 42 } else { 43 return catQueue.poll().pet; 44 } 45 } 46 47 public String dequeueDog() { 48 // Write your code here 49 if (dogQueue.isEmpty()) { 50 return ""; 51 } 52 return dogQueue.poll().pet; 53 } 54 55 public String dequeueCat() { 56 // Write your code here 57 if (catQueue.isEmpty()) { 58 return ""; 59 } 60 return catQueue.poll().pet; 61 } 62 } 63 class PetEnqueue { 64 String pet; 65 int stamp; 66 public PetEnqueue(String pet, int stamp) { 67 this.pet = pet; 68 this.stamp = stamp; 69 }