助力安卓开发进阶——剖析常见面试算法题（一）

2024-01-04 05:57:32

纵横Android开发领域多年，深感系统的知识梳理和复习的重要性。因此，我决定将那些能经受住时间考验的常考算法面试题，以笔记的形式整理出来，以期帮助更多的人提高学习效率，减少重复劳动。此外，后续还将持续输出关于java、And…等知识点的笔记。

二分查找

算法

二分查找是一种在有序数组中查找指定元素的高效算法。其基本思想是通过不断地将搜索范围缩小一半，来快速找到目标元素。

算法流程：

初始化查找范围为数组的两端。
计算数组中间位置的索引。
比较中间位置元素与目标元素的大小关系。
如果相等，则查找成功，返回中间位置的索引。
如果中间位置元素小于目标元素，则将查找范围更新为中间位置右侧。
如果中间位置元素大于目标元素，则将查找范围更新为中间位置左侧。
重复步骤2-6，直到找到目标元素或查找范围为空。

算法复杂度：

二分查找的平均时间复杂度为O(log n)，最坏情况下的时间复杂度也是O(log n)。

Java代码实现：

public class BinarySearch {

    public static int binarySearch(int[] arr, int target) {
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;
        while (left <= right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            if (arr[mid] == target) {
                return mid;
            } else if (arr[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19};
        int target = 11;
        int result = binarySearch(arr, target);
        if (result == -1) {
            System.out.println("目标元素不存在");
        } else {
            System.out.println("目标元素位于数组的第" + (result + 1) + "个位置");
        }
    }
}

快速排序

算法：

快速排序是一种高效的排序算法，其基本思想是通过选取一个基准元素，将数组划分为两部分，然后递归地对这两部分进行排序。

算法流程：

选择一个基准元素。
将数组划分为两部分：比基准元素小的元素放在基准元素的左边，比基准元素大的元素放在基准元素的右边。
递归地对这两部分进行排序。
重复步骤2和3，直到数组完全有序。

算法复杂度：

快速排序的平均时间复杂度为O(n log n)，最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)。

Java代码实现：

public class QuickSort {

    public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        if (left >= right) {
            return;
        }
        int pivot = arr[right];
        int partitionIndex = partition(arr, left, right, pivot);
        quickSort(arr, left, partitionIndex - 1);
        quickSort(arr, partitionIndex + 1, right);
    }

    private static int partition(int[] arr, int left, int right, int pivot) {
        int i = left - 1;
        for (int j = left; j < right; j++) {
            if (arr[j] <= pivot) {
                i++;
                swap(arr, i, j);
            }
        }
        swap(arr, i + 1, right);
        return i + 1;
    }

    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {10, 7, 8, 9, 1, 5};
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        System.out.println("排序后的数组：");
        for (int i : arr) {
            System.out.print(i + " ");
        }
    }
}