图解算法java

以下是关于Java实现算法的图解资源整理，涵盖常见算法、实现方式及可视化工具推荐：

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常见算法图解与Java实现

排序算法

• 冒泡排序：通过相邻元素比较交换，每次循环将最大值“冒泡”到末尾。Java实现需双层循环，时间复杂度O(n²)。

  void bubbleSort(int[] arr) {for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}
  }
  

• 快速排序：分治思想，选取基准值分区递归排序。平均时间复杂度O(n log n)。

  void quickSort(int[] arr, int low, int high) {if (low < high) {int pivot = partition(arr, low, high);quickSort(arr, low, pivot - 1);quickSort(arr, pivot + 1, high);}
  }
  int partition(int[] arr, int low, int high) {int pivot = arr[high];int i = low - 1;for (int j = low; j < high; j++) {if (arr[j] < pivot) {i++;swap(arr, i, j);}}swap(arr, i + 1, high);return i + 1;
  }
  

搜索算法

• 二分查找：要求数组有序，每次比较中间元素缩小范围。时间复杂度O(log n)。

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

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数据结构图解

链表

• 单向链表：节点包含数据和指向下一节点的指针。Java实现需定义Node类：

  class Node {int data;Node next;Node(int d) { data = d; }
  }
  

二叉树

• 二叉搜索树：左子树值小于根节点，右子树值大于根节点。插入和查找操作平均时间复杂度O(log n)。

  class TreeNode {int val;TreeNode left, right;TreeNode(int x) { val = x; }
  }
  

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算法可视化工具

1. VisuAlgo（https://visualgo.net/）：提供排序、树、图等算法的动态演示，支持分步执行。
2. Algorithm Visualizer（https://algorithm-visualizer.org/）：开源项目，可交互式调试算法代码。
3. Java内置调试器：结合IDE（如IntelliJ IDEA）的调试模式，单步跟踪算法执行过程。

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推荐书籍与资源

• 《算法图解》（Aditya Bhargava）：以图示为主，适合初学者，附带Python示例，可自行转换为Java。
• LeetCode（https://leetcode.com/）：题库中包含算法图解和Java题解，如“两数之和”、“反转链表”等。
• GitHub仓库（如《Hello-Algorithm》）：提供Java实现的算法图解与代码注释。