"JAVA算法和数据结构" 是一本深入探讨Java编程与算法基础的书籍,涵盖了从Java语言基础到数据结构和算法的多个关键概念。
在第一章“Java与面向对象程序设计”中,本书首先介绍了Java语言的基础知识,包括基本数据类型及其运算,如整型、浮点型、字符型等,以及它们之间的运算规则。接着,讲述了流程控制语句,如if条件语句、for循环、while循环等,这些都是编写任何程序不可或缺的部分。此外,书中还讨论了Java中的字符串处理,字符串在Java中是对象,有着丰富的操作方法。数组作为数据集合的常见形式,也在这一章中得到详细介绍,包括一维数组和多维数组的声明、初始化和使用。
章节进一步深入到Java的面向对象特性,讲解了类与对象的概念,这是理解Java编程的核心。类是对象的蓝图,而对象是类的实例。书中详细阐述了如何定义类、创建对象,以及类的封装、继承和多态性。接口作为Java中的另一种抽象,允许类实现多个接口,实现多重继承的效果。异常处理是Java程序中处理错误和异常情况的关键机制,书中也对其进行了讲解。最后,虽然Java不支持指针,但书中对比了Java与指针相关的概念,帮助读者理解两者的差异。
第二章“数据结构与算法基础”引入了数据结构的基本概念,如数组、链表、树、图等,并解释了抽象数据类型(ADT)的重要性,它是数据结构的逻辑表示。此外,书中详细讨论了算法,包括算法的定义、性能分析方法,如时间复杂性和空间复杂性。时间复杂度分析用于评估算法执行效率,通常用大O记法表示,而空间复杂性则关注算法运行时所需的内存空间。书中还涉及了算法在不同情况下的性能分析,如最佳、最坏和平均情况,以及均摊分析。
第三章“线性表”深入到一种基本的数据结构——线性表。线性表可以顺序存储或链式存储,书中详细描述了这两种实现方式。顺序存储通过数组实现,便于随机访问,但插入和删除操作可能涉及大量元素的移动。链式存储则通过链表实现,插入和删除相对高效,但随机访问不如顺序存储。书中还介绍了Java中的List接口和Strategy接口,以及单链表、双向链表的构建和操作。
第四章“栈与队列”涵盖了两种重要的线性数据结构。栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,常用于表达式求值、括号匹配等问题,书中介绍了栈的定义、抽象数据类型以及顺序和链式存储的实现。队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,适用于任务调度、打印队列等场景,同样讨论了队列的实现方式。此外,书中还展示了堆栈在实际问题中的应用,如进制转换、括号匹配检测和迷宫求解。
第五章“递归”则探讨了递归的概念和实现。递归是解决问题的一种有效方法,它与堆栈紧密相关,因为每次函数调用都会在堆栈上创建一个新的帧。书中讲解了如何使用归纳法来理解和设计递归算法,并通过递推关系求解问题,包括线性齐次递推式的解法。
这本书全面覆盖了Java语言的基础和核心数据结构与算法,是学习和提升Java编程技能的宝贵资源。