Android学习总结之算法篇六（数组和栈）

括号匹配

public static boolean isValid(String s) {// 创建一个栈用于存储左括号Stack<Character> stack = new Stack<>();// 遍历字符串中的每个字符for (char c : s.toCharArray()) {if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {// 如果是左括号，将其压入栈中stack.push(c);} else {if (stack.isEmpty()) {// 如果栈为空，说明没有匹配的左括号，返回 falsereturn false;}// 弹出栈顶元素char top = stack.pop();if ((c == ')' && top != '(') || (c == ']' && top != '[') || (c == '}' && top != '{')) {// 如果右括号与栈顶的左括号不匹配，返回 falsereturn false;}}}// 如果栈为空，说明所有括号都匹配，返回 truereturn stack.isEmpty();}

子数组最大和

/*** 计算子数组的最大和* @param nums 整数数组* @return 子数组的最大和*/public static int maxSubArray(int[] nums) {// 当前子数组的最大和int currentMax = nums[0];// 全局子数组的最大和int globalMax = nums[0];// 从数组的第二个元素开始遍历for (int i = 1; i < nums.length; i++) {// 更新当前子数组的最大和currentMax = Math.max(nums[i], currentMax + nums[i]);// 更新全局子数组的最大和globalMax = Math.max(globalMax, currentMax);}return globalMax;}

循环升序数组最小值

public class FindMinInRotatedSortedArray {// 此方法用于在循环升序数组中查找最小值public static int findMin(int[] nums) {// 初始化左指针，指向数组起始位置int left = 0;// 初始化右指针，指向数组末尾位置int right = nums.length - 1;// 当左指针小于右指针时，继续循环查找while (left < right) {// 计算中间位置，使用 left + (right - left) / 2 避免整数溢出int mid = left + (right - left) / 2;// 如果中间元素大于右边界元素，说明最小值在 mid 右侧if (nums[mid] > nums[right]) {// 更新左指针到 mid + 1 位置left = mid + 1;} else {// 否则，最小值在 mid 或 mid 左侧，更新右指针到 mid 位置right = mid;}}// 当 left 和 right 相遇时，该位置的元素即为最小值return nums[left];}public static void main(String[] args) {// 定义一个示例循环升序数组int[] nums = {3, 4, 5, 1, 2};// 调用 findMin 方法查找最小值并打印结果System.out.println("数组中的最小值是: " + findMin(nums));}
}    

字符串解码

class Solution {// 该方法用于对输入的编码字符串进行解码public String decodeString(String s) {// 用于存储重复次数的栈Stack<Integer> countStack = new Stack<>();// 用于存储待拼接的字符串的栈Stack<String> stringStack = new Stack<>();// 用于构建当前正在处理的字符串StringBuilder currentString = new StringBuilder();// 用于记录当前的重复次数int k = 0;// 遍历输入字符串中的每一个字符for (char c : s.toCharArray()) {// 如果当前字符是数字if (Character.isDigit(c)) {// 更新重复次数 k，考虑到多位数的情况k = k * 10 + (c - '0');// 如果当前字符是左括号 [} else if (c == '[') {// 将当前的重复次数 k 压入 countStack 栈中countStack.push(k);// 将当前已经构建好的字符串压入 stringStack 栈中stringStack.push(currentString.toString());// 清空 currentString，准备处理括号内的字符串currentString = new StringBuilder();// 重置重复次数 k 为 0k = 0;// 如果当前字符是右括号 ]} else if (c == ']') {// 从 stringStack 栈中弹出上一个字符串StringBuilder decodeString = new StringBuilder(stringStack.pop());// 从 countStack 栈中弹出重复次数int count = countStack.pop();// 根据重复次数，将当前括号内的字符串添加到 decodeString 后面for (int i = 0; i < count; i++) {decodeString.append(currentString);}// 更新 currentString 为 decodeStringcurrentString = decodeString;// 如果当前字符是普通字符} else {// 将该字符添加到 currentString 后面currentString.append(c);}}// 返回最终解码后的字符串return currentString.toString();}
}

合并区间

class Solution {public static int[][] merge(int[][] intervals) {// 如果输入数组为空或者长度为 0，直接返回空数组if (intervals == null || intervals.length == 0) {return new int[0][0];}// 按照区间的起始位置进行排序Arrays.sort(intervals, Comparator.comparingInt(a -> a[0]));// 用于存储合并后的区间List<int[]> merged = new ArrayList<>();// 取第一个区间作为初始的合并区间int[] current = intervals[0];// 遍历剩余的区间for (int i = 1; i < intervals.length; i++) {int[] interval = intervals[i];// 如果当前区间的结束位置大于等于下一个区间的起始位置，说明有重叠if (current[1] >= interval[0]) {// 更新当前区间的结束位置为两个区间结束位置的最大值current[1] = Math.max(current[1], interval[1]);} else {// 没有重叠，将当前区间加入到合并列表中merged.add(current);// 更新当前区间为下一个区间current = interval;}}// 将最后一个合并的区间加入到列表中merged.add(current);// 将列表转换为二维数组并返回return merged.toArray(new int[merged.size()][]);}
}

合并两个有序数组

假设有两个有序数组 nums1 和 nums2，要将 nums2 合并到 nums1 中，使 nums1 成为一个有序数组。nums1 的长度足以容纳 nums2 的元素。

class Solution {// 该方法用于将 nums2 合并到 nums1 中，使 nums1 成为一个有序数组public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {// p1 指向 nums1 中有效元素的最后一个位置int p1 = m - 1;// p2 指向 nums2 中最后一个元素的位置int p2 = n - 1;// p 指向合并后数组的最后一个位置int p = m + n - 1;// 当 p1 和 p2 都未越界时，进行比较和赋值操作while (p1 >= 0 && p2 >= 0) {// 如果 nums1[p1] 大于 nums2[p2]if (nums1[p1] > nums2[p2]) {// 将 nums1[p1] 放到合并后数组的 p 位置nums1[p] = nums1[p1];// p1 指针左移一位p1--;} else {// 否则将 nums2[p2] 放到合并后数组的 p 位置nums1[p] = nums2[p2];// p2 指针左移一位p2--;}// p 指针左移一位p--;}// 如果 nums2 中还有剩余元素，将其依次放入 nums1 中while (p2 >= 0) {nums1[p] = nums2[p2];p2--;p--;}}
}    

合并K个有序数组

import java.util.PriorityQueue;class Solution {// 该方法用于合并多个有序数组public int[] mergeKArrays(int[][] arrays) {// 如果输入的数组为空或者长度为 0，直接返回一个空数组if (arrays == null || arrays.length == 0) {return new int[0];}// 创建一个最小堆，用于存储每个数组的当前最小值PriorityQueue<Node> minHeap = new PriorityQueue<>((a, b) -> a.val - b.val);// 计算所有数组的总长度int totalLength = 0;// 遍历每个数组for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {// 如果当前数组不为空if (arrays[i].length > 0) {// 将当前数组的第一个元素及其所在数组的索引和位置信息封装成 Node 放入最小堆中minHeap.offer(new Node(arrays[i][0], i, 0));// 累加当前数组的长度到总长度中totalLength += arrays[i].length;}}// 创建一个用于存储合并后结果的数组int[] result = new int[totalLength];// 结果数组的索引int index = 0;// 当最小堆不为空时，继续合并操作while (!minHeap.isEmpty()) {// 从最小堆中取出当前最小值对应的 NodeNode node = minHeap.poll();// 将该最小值放入结果数组中result[index++] = node.val;// 如果该元素所在数组还有剩余元素if (node.col + 1 < arrays[node.row].length) {// 将该数组的下一个元素及其位置信息封装成 Node 放入最小堆中minHeap.offer(new Node(arrays[node.row][node.col + 1], node.row, node.col + 1));}}// 返回合并后的结果数组return result;}// 自定义 Node 类，用于存储元素的值、所在数组的索引和元素在数组中的位置static class Node {int val;int row;int col;// 构造函数，用于初始化 Node 对象Node(int val, int row, int col) {this.val = val;this.row = row;this.col = col;}}
}