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java algorithms implementation

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Java: Algorithmen und Datenstruktur

Die Algorithmen und Datenstrukturen sind in Java implementiert.

Dies ist eine Sammlung von Algorithmen und Datenstrukturen, die ich in meinem akademischen und beruflichen Leben implementiert habe. Der Code ist nicht optimiert, aber so geschrieben, dass er korrekt und lesbar ist. Die Algorithmen und Datenstrukturen werden getestet und gelten, sofern nicht anders angegeben, als korrekt.

Erstellt von Justin Wetherell

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Was wurde implementiert:

Inhaltsverzeichnis

Datenstrukturen
Mathematik
Zahlen
Grafiken
Suchen
Sequenzen
Sortiert
String-Funktionen

Datenstrukturen

AVL-Baum
B-Baum
Binärer Heap (unterstützt durch ein Array oder einen Baum)
Binärer Suchbaum
Compact Suffix Trie (unterstützt von Patricia Trie)
Disjunkte Menge
Fenwick-Baum {Binärer indizierter Baum (BIT)}
Graph
- Ungerichtet
- Regie (Digraph)
Hash Array Mapped Trie (HAMT)
Hash Map (assoziatives Array)
Intervallbaum
Impliziter Schlüsseltreap
KD-Baum (k-dimensionaler Baum oder kd-Baum)
Liste [unterstützt durch ein Array oder eine verknüpfte Liste]
LCP-Array (Längstes gemeinsames Präfix) [unterstützt durch ein Suffix-Array]
Matrix
Patricia Trie
Quad-Tree (Punktregion oder MX-CIF)
Warteschlange [unterstützt durch ein Array oder eine verknüpfte Liste]
Radix Trie (assoziatives Array) [unterstützt von Patricia Trie]
Rot-Schwarzer Baum
Segmentbaum
Liste überspringen
Spreizbaum
Stack [unterstützt durch ein Array oder eine verknüpfte Liste]
Suffix-Array
Suffixbaum (Ukkonens Algorithmus)
Suffix Trie [unterstützt von einem Trie]
Ternärer Suchbaum
Treap
Baum
Baumkarte (assoziatives Array) [unterstützt durch einen AVL-Baum]
Versuchen Sie es
Trie Map (assoziatives Array) [unterstützt durch einen Trie]

Mathematik

Distanz
- Tschebyschew
- euklidisch
Division
- mithilfe einer Schleife
- mit Rekursion
- mit Verschiebungen und Multiplikation
- nur Schichten verwenden
- unter Verwendung des Logarithmus
Multiplikation
- mithilfe einer Schleife
- mit Rekursion
- nur Schichten verwenden
- mit Logarithmen
- Schnelle Fourier-Transformation
Potenzierung
- rekursive Potenzierung
- schnelle rekursive Potenzierung
- schnelle modulare rekursive Potenzierung
Primzahlen
- ist prim
- Primfaktorzerlegung
- Sieb von Eratosthenes
- Miller-Rabin-Test
- Co-Primzahlen (relativ prim, gegenseitig prim)
- Größter gemeinsamer Teiler
  - unter Verwendung des Euklid-Algorithmus
  - mit Rekursion
Permutationen
- Saiten
- Zahlen
Modulare Arithmetik
- hinzufügen
- subtrahieren
- multiplizieren
- teilen
- Leistung
Tornister
Ramer Douglas Peucker

Zahlen

Ganze Zahlen
- zu binärem String
  - mit Division und Modul
  - unter Verwendung von Rechtsverschiebung und Modul
  - mit BigDecimal
  - mit Teilen und Verdoppeln
- ist eine Potenz von 2
  - mithilfe einer Schleife
  - mit Rekursion
  - unter Verwendung des Logarithmus
  - mit Bits
- ins Englische (z. B. 1 würde „eins“ zurückgeben)
Sehnt sich
- zu binärem String
  - mit Division und Modul
  - unter Verwendung von Rechtsverschiebung und Modul
  - mit BigDecimal
Komplex
- Zusatz
- Subtraktion
- Multiplikation
- absoluter Wert
- Polarwert

Grafiken

Finden Sie die kürzesten Pfade in einem Diagramm von einem Startscheitelpunkt aus
- Dijkstra-Algorithmus (nicht negative Gewichtsdiagramme)
- Bellman-Ford-Algorithmus (Graphen mit negativer und positiver Gewichtung)
Finden Sie den minimalen Spannbaum
- Prims (ungerichtete Graphen)
- Kruskals (ungerichtete Graphen)
Finden Sie den kürzesten Weg aller Paare
- Johnsons-Algorithmus (Graphen mit negativer und positiver Gewichtung)
- Floyd-Warshall (negative und positive Gewichtsdiagramme)
Zykluserkennung
- Tiefensuche unter Beibehaltung der besuchten Verticies
- Verbundene Komponenten
Topologische Sortierung
A*-Pfadfindungsalgorithmus
Maximaler Durchfluss
- Push-Relabel
Graphdurchquerung
- Tiefendurchquerung
- Breite erste Durchquerung
Edmonds Karp
Passend
- Turbo-Matching
Niedrigster gemeinsamer Vorfahre im Baum

Suchen

Wertindex im Array abrufen
- Linear
- Schnellauswahl
- Binär [nur sortierte Array-Eingabe]
- Untere Grenze [nur sortierte Array-Eingabe]
- Obergrenze [nur sortierte Array-Eingabe]
- Optimierte Binärdatei (binär bis zu einem Schwellenwert, dann linear) [nur sortierte Array-Eingabe]
- Interpolation [nur sortierte Array-Eingabe]

Sequenzen

Finden Sie die längste gemeinsame Teilsequenz (dynamische Programmierung)
Finden Sie die am längsten ansteigende Teilsequenz (dynamische Programmierung)
Finden Sie heraus, wie oft eine Teilsequenz in einer Sequenz vorkommt (dynamische Programmierung)
Finden Sie das i-te Element in einer Fibonacci-Folge
- mithilfe einer Schleife
- mit Rekursion
- unter Verwendung der Matrixmultiplikation
- unter Verwendung der Binet-Formel
Finden Sie die Summe aller Elemente in einer Sequenz (Arithmetische Progression)
- mithilfe einer Schleife
- mit Dreieckszahlen
Größte Summe zusammenhängender Subarrays (Kadanes Algorithmus)
Längste palindromische Teilsequenz (dynamische Programmierung)

Sortiert

Sortierung nach amerikanischer Flagge
Blasensortierung
Zählsortierung (nur Ganzzahlen)
Heap-Sortierung
Einfügungssortierung
Sortierung zusammenführen
Schnelle Sortierung
Radix-Sortierung (nur Ganzzahlen)
Shells Sorte

String-Funktionen

Zeichen in einer Zeichenfolge umkehren
- Verwendung von zusätzlichem Speicher (ein String oder StringBuilder)
- Verwendung von In-Place-Swaps
- Verwendung von In-Place-XOR
Vertauschen Sie Wörter in einer Zeichenfolge
- Verwendung von Char-Swaps und zusätzlichem Speicher (ein StringBuilder)
- mit StringTokenizer und zusätzlich (einem String)
- Verwendung der Methode „split()“ und zusätzlichem Speicher (ein StringBuilder und String[])
- Verwendung von In-Place-Swaps
Ist Palindrom
- Verwendung von zusätzlichem Speicher (ein StringBuilder)
- Verwendung direkter symmetrischer Elementvergleiche
Teilmengen von Zeichen in einem String
Bearbeiten (Levenshtein) Abstand zweier Strings (rekursiv, iterativ)