算法学习笔记：基础特征、查找与排序方法详解

本资源是一份关于算法学习的初步笔记文档，包含了算法的基本概念、特性、设计原则以及具体实现。以下是主要知识点的详细解析： 1. **算法的特征**： - **有穷性**：算法必须能在有限步内完成，对于任何输入，无论是合法还是非法，最终都会得出结果或终止。 - **确定性**：算法的每一步都有明确的规定，不会出现歧义，总是存在唯一确定的执行路径。 - **可行性**：算法中的操作基于已知的基本操作，可以被转化为有限次的计算。 - **输入与输出**：算法至少需要一个输入，经过处理后会产生一个或多个输出。 2. **算法设计原则**： - **正确性**：首要原则，算法必须按照预期正确地解决问题，确保结果符合问题的定义。 - **可读性**：清晰易懂的代码有助于理解，便于维护和修改。 - **健壮性**：能够处理异常情况，防止程序崩溃。 - **效率与存储**：追求高效的同时，也要考虑内存占用，减少不必要的资源消耗。 3. **示例算法**： - **最大公约数算法**：采用递归方式，通过辗转相除法求解两个非负整数的最大公约数。 - **二分查找法**：一种高效的搜索算法，通过比较中间元素来缩小查找范围。 4. **排序算法**： - **选择排序**：简单直观的排序方法，每次从未排序的部分选择最小（大）元素放到已排序部分的末尾。 - **冒泡排序**：通过反复交换相邻元素，逐步把较大的元素“冒”到未排序部分的末尾。 - **插入排序**：通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序部分找到合适位置插入。 5. **数据结构**： - **栈**：遵循先进后出原则的数据结构，常用在需要后进先出操作的场景，如递归调用、XML解析等。Java中的`Vector`类中的`stack`其实就是一个实现了栈功能的类。 - **队列**： - 定义与操作：遵循先进先出（FIFO）原则，分为单向队列（仅限于在一端进出）和双向队列（允许两端进出）。 - **并发队列**：Java提供多种并发队列，如`ArrayBlockingQueue`、`LinkedBlockingQueue`、`PriorityBlockingQueue`等，用于线程间的通信，有些支持优先级或阻塞机制。 通过这份笔记，学习者已经掌握了算法的理论基础、常见的搜索和排序算法，以及重要数据结构栈和队列的使用。随着后续的学习，将进一步深化理解和应用这些概念和技术。