用Java实现的所有算法(用于教育)
这些只是为了演示的目的。在Java标准库中有许多不同类型的实现，由于性能原因这些要好得多。
排序算法
气泡
从维基百科气泡排序，叫做下沉排序，是一种简单的排序算法，反复遍历要排序的列表，比较每一对相邻的项目，并在排序错误的情况下交换。遍历列表将被重复，直到不需要交换，这表明列表已被排序。
特性
- 最差情况下的性能O(n^2)
- 最佳案例表现O(N)
- 平均病例性能O(n^2)
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插入
从维基百科插入排序是一种简单的排序算法，每次构建最终排序数组(或列表)。在大型列表中，效率要比更高级的算法(如快速排序、堆排序或合并排序)低得多。
特性
- 最差情况下的性能O(n^2)
- 最佳案例表现O(N)
- 平均病例性能O(n^2)
查看算法行动
合并
合并排序(通常也是拼写合并)是一种高效的、通用的、基于比较排序算法。大多数实现都会产生稳定的排序，实现在排序的输出中保留相同元素的输入顺序。Mergesort是由JohnvonNeumann于1945年发明的分而治之的算法。
特性
- 最坏的情况性能O(N Log N)(典型)
- 最佳情况性能O(N Log N)
- 平均情况性能O(N Log N)
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速战速决
从维基百科快速排序(有时称为分区-交换排序)是一种有效的排序算法，是一种系统的方法，用于排列数组的元素。
特性
- 最差情况下的性能O(n^2)
- 最佳情况下O(N Log N)或O(N)具有三向分区
- 平均病例性能O(n^2)
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选择
将输入列表分为两个部分：已经排序项的子列表(在列表的前面(左)从左到右建立)和占据列表其余部分的待排序项的子列表。最开始排序子列表是空的，未排序子列表是整个输入列表。该算法通过查找未排序子列表中最小的(或最大的，取决于排序顺序)元素，将其与最左边的未排序元素交换(按排序顺序排列)，并将子列表边界向右移动。
特性
- 最差情况下的性能O(n^2)
- 最佳案例性能O(n^2)
- 平均病例性能O(n^2)
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壳
ShellSort是插入排序的一种推广，允许交换相距很远的项。思路是安排元素列表，以便从任何地方开始，考虑到每个第n个元素都会给出一个排序列表。这样的列表叫做h排序。等效地，可以被认为是h交错列表，每个元素都是单独排序的。
特性
- 最坏的性能O(Nlog 2 2n)
- 最佳情况性能O(N Log N)
- 平均病例性能取决于间隙序列
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时间紧图
比较排序算法(气泡排序、插入排序、选择排序)的复杂性
复杂性图
搜索算法
线性
线性搜索或顺序搜索是在列表中查找目标值的一种方法。会依次检查列表中的每个元素的目标值，直到找到匹配或搜索所有元素为止。线性搜索在最坏的线性时间运行，最多进行n个比较，其中n是列表的长度。
特性
- 最坏的性能O(N)
- 最佳案例表现O(1)
- 平均个案表现O(N)
- 最坏情况下空间复杂度O(1)迭代
二进制
此算法也叫半间隔搜索或对数搜索算法，查找目标值在排序数组中的位置。将目标值与数组的中间元素进行比较；如果不相等，则消除目标数组的一半，并在其余的一半上继续搜索，直到成功为止。
特性
- 最坏的性能O(Log N)
- 最佳案例表现O(1)
- 平均案例性能O(Log N)
- 最坏情况空间复杂度O(1)
ShellSort是插入排序的一种推广，允许交换相距很远的项。思路是安排元素列表，便于任何地方开始，考虑到每个第n个元素都会给出一个排序列表。这样的列表叫做h排序。等效地，可以被认为是h交错列表，每个元素都是单独排序的。
特性
- 最坏的性能O(Nlog 2 2n)
- 最佳情况性能O(N Log N)
- 平均病例性能取决于间隙序列
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与其他算法的链接
| 转换 | 动态规划 | 密码 | 杂类 |
|---|---|---|---|
| 任何基地到任何基地 | 硬币兑换 | 凯撒沙拉 | 堆排序 |
| 任何基到十进制 | 蛋滴 | 柱状转位密码 | 回文素校验器 |
| 二进制到十进制 | 斐波纳契 | RSA | 很快.。 |
| 二进制到十六进制 | Kadane算法 | 更多的很快就会到来.。 | |
| 二进制到八进制 | 背包 | ||
| 十进制到任意基 | 最长公共子序列 | ||
| 十进制到二进制 | 最长增长子序列 | ||
| 十进制到十六进制 | 棒材切割 | ||
| 还有更多.。 | 还有更多.。 |
数据结构
| 图 | 堆 | 列表 | 排队 |
|---|---|---|---|
| BFS | 空堆异常 | 圆链表 | 通用数组列表队列 |
| 外勤部 | 堆 | 双链表 | 排队 |
| 图 | 堆元素 | 单链表 | |
| Kruskals算法 | 最大堆 | ||
| 矩阵图 | 民堆 | ||
| PrimMST |
| 堆叠 | 树 |
|---|---|
| 节点堆栈 | AVL树 |
| 链表堆栈 | 二叉树 |
| 堆叠 | 还有更多.。 |
袋
缓冲器
HashMap
矩阵