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

数据结构设计    Stack Queue

数据结构设计    Stack Queue

数据结构设计    Stack Queue

要求如下:

数据结构设计    Stack Queue

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 enqueuedequeueAnydequeueDog, 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     }
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