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Java数据结构:从基础到高级应用

集合(Set)Set接口表示一组不允许重复元素的数据结构。常见的Set实现包括HashSet和TreeSet。...图(Graph)图是一种复杂的数据结构,用于表示各种关系和网络。在Java中,通常需要自行实现图的数据结构或使用图算法库,例如JGraphT。...例如,ArrayList和Arrays类提供了用于搜索和排序的方法,如Collections.sort()和Arrays.binarySearch()。...图算法图数据结构用于解决复杂的网络问题,如最短路径、最小生成树和网络流问题。各种图算法可在图结构上执行,例如Dijkstra算法和Kruskal算法。...本文探讨了Java中的基础数据结构,包括数组、列表、集合和映射,以及高级数据结构如堆栈、队列、树和图。我们还展示了这些数据结构在实际应用中的用例,包括搜索、排序、数据存储、图算法和性能优化。

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用图机器学习探索 A 股个股相关性变化

[JGraphT] 数据集的处理 本文主要分析方法参考了7,8,有两种数据集: 股票数据(点集) 从 A 股中按股票代码顺序选取了 160 只股票(排除摘牌或者 ST 的)。...支持简单图、多重图、伪图; 提供了用于图遍历的专用迭代器(DFS,BFS)等; 提供了大量常用的的图算法,如路径查找、同构检测、着色、公共祖先、游走、连通性、匹配、循环检测、分区、切割、流、中心性等算法...下面,我们来实践一把,先在 JGraphT 中创建一个有向图: import org.jgrapht.*; import org.jgrapht.graph.*; import org.jgrapht.nio...在本文中,我们选择直接访问存储层(storaged)来获取全部的点和边。...在 JGraphT 中进行图分析 第一步:在 JGraphT 中创建一个无向加权图 graph: Graph graph = GraphTypeBuilder

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    【数据结构】务实篇 原

    数据结构 名词定义 指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合+该集合中数据元素之间的关系组成。...(parent) 和孩子节点 (child) 是相对的 没有孩子节点的节点成为叶子节点 (leaf) 2.0> 树 的相关术语          如 ↑ :   根节点、父亲节点、孩子节点、叶子节点...一棵树中 最大节点的度,即哪个节点的子节点最多,它的度就是 树的度。上图中树的度为 2 . 节点的层次 结点的层次从根开始定义起,根为第一层,根的孩子为第二层,依次累计....树的高度(叶 →根) 树的高度是从叶子节点开始,自底向上增加。 树的深度(根→叶) 与高度相反,树的深度从根节点开始,自顶向下增加。...树有两种实现方式: 数组 链表 树的几种常见分类及使用场景 树,为了更好的查找性能而生。

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    【java-数据结构】Java 二叉树:代码世界里的神奇树形魔法

    接下来,我们将一步步深入探索如何在Java中实现二叉树,从节点的定义到树的构建,再到各种遍历与操作方法,揭开这一重要数据结构的神秘面纱。...树是⼀种⾮线性的数据结构,它是由n(n>=0)个有限结点组成⼀个具有层次关系的集合。把它叫做树是因为它看起来像⼀棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,⽽叶朝下的。...⼆叉树的先序遍历和中序遍历如下:先序遍历:EFHIGJK;中序遍历:HFIEJKG.则⼆叉树根结点为(A) A: E B: F C: G D: H 3.设⼀课⼆叉树的中序遍历序列:badce,...文件系统目录结构:可以用二叉树来模拟文件系统的目录结构,根节点表示根目录,子节点表示子目录或文件,方便进行文件管理和查找。...⽂件系统管理(⽬录和⽂件) 四:二叉树的重点 4.1概念 ⼀棵⼆叉树是结点的⼀个有限集合,该集合: 或者为空 或者是由⼀个根节点加上两棵别称为左⼦树和右⼦树的⼆叉树组成 从上图可以看出: 1

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    【愚公系列】软考中级-软件设计师 014-数据结构(考点简介)

    欢迎 点赞✍评论⭐收藏前言数据结构是一种组织和存储数据的方式,它涉及如何在计算机中存储和访问数据的方法和技术。数据结构可以用来解决不同类型的问题,包括搜索、排序、插入和删除等操作。...根节点:树的顶部节点,没有父节点。叶节点:没有子节点的节点。子树:由一个节点和它的所有子节点组成的树。祖先节点:沿着树的路径由根节点到该节点的所有节点。...图的应用非常广泛,可以应用于各种领域,如计算机网络、社交网络、地理信息系统等。5.查找查找是数据结构中常用的操作之一,用来在一个数据集合中寻找特定的元素或者满足特定条件的元素。...常见的查找算法包括线性查找、二分查找、哈希查找等。线性查找:线性查找是最简单的查找算法,逐个遍历数据集合中的元素,直到找到目标元素或者遍历完所有元素。时间复杂度为O(n)。...选择合适的查找算法取决于数据集合的特点以及查找的要求。6.排序在数据结构中,排序是将一组元素按照特定的规则进行排列的过程。

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    数据结构从入门到精通——树和二叉树

    例如,我们可以使用数组或链表来存储二叉树,并通过递归算法来实现遍历、查找和插入等操作。 然而,二叉树并不是唯一的树结构。在实际应用中,我们可能需要处理更复杂的树形结构,如多叉树和森林等。...堆是一种特殊的完全二叉树,它可以用于实现优先队列等数据结构;并查集则是一种用于处理不相交集合合并及查询问题的数据结构;字典树则是一种用于快速查找字符串的数据结构。...一、树概念及结构 1.1树的概念 树是一种非线性的数据结构,它是由n(n>=0)个有限结点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做树是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。...,实际中树有很多种表示方式如:双亲表示法,孩子表示法、孩子双亲表示法以及孩子兄弟表示法等。...(表示文件系统的目录树结构) 二、二叉树概念及结构 2.1二叉树概念 一棵二叉树是结点的一个有限集合,该集合: 或者为空 由一个根节点加上两棵别称为左子树和右子树的二叉树组成 从上图可以看出: 二叉树不存在度大于

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    Java数据结构:从基础到高级应用

    集合(Set) Set接口表示一组不允许重复元素的数据结构。常见的Set实现包括HashSet和TreeSet。以下是一个使用HashSet的示例: 4....图(Graph) 图是一种复杂的数据结构,用于表示各种关系和网络。在Java中,通常需要自行实现图的数据结构或使用图算法库,例如JGraphT。...例如,ArrayList和Arrays类提供了用于搜索和排序的方法,如Collections.sort()和Arrays.binarySearch()。 10....例如,使用HashSet进行快速查找,或使用StringBuilder进行字符串拼接以提高效率。 结语 数据结构是计算机科学和软件开发中的核心概念之一。...本文探讨了Java中的基础数据结构,包括数组、列表、集合和映射,以及高级数据结构如堆栈、队列、树和图。我们还展示了这些数据结构在实际应用中的用例,包括搜索、排序、数据存储、图算法和性能优化。

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    树和二叉树

    树和二叉树 树 什么是树 在计算机科学中,树(英语:tree)是一种抽象数据类型(ADT)或是实现这种抽象数据类型的数据结构,用来模拟具有树状结构性质的数据集合。...它是由 n(n>0)个有限节点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做 “树” 是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。 它具有以下的特点: 每个节点都只有有限个子节点或无子节点。...森林:由 m(m>=0)棵互不相交的树的集合称为森林; 节点的高度:节点到叶子节点的最长路径。高度是从下往上度量。 节点的深度:根节点到该节点的最长路径。深度是从上往下度量。...二叉查找树要求,在树中的任意一个节点,其左子树中的每个节点的值,都要小于这个节点的值,而右子树节点的值都大于这个节点的值。 二叉查找树的查找 首先,我们看如何在二叉查找树中查找一个节点。...我们先取根节点,如果它等于我们要查找的数据,那就返回。如果要查找的数据比根节点的值小,那就在左子树中递归查找;如果要查找的数据比根节点的值大,那就在右子树中递归查找。

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    JAVA集合:TreeMap

    TreeMap 是一个能比较元素大小的 Map 集合,会对传入的 key 进行了大小排序。可以使用元素的自然顺序,也可以使用集合中自定义的比较器来进行排序。...---- 二、红黑树回顾 红⿊树和 AVL 树 类似,都是在进⾏插⼊和删除时通过旋转保持⾃身平衡,从⽽获得较⾼的查找性能。...与 AVL 树 相⽐,红⿊树不追求所有递归⼦树的⾼度差不超过 1,保证从根节点到叶尾的最⻓路径不超过最短路径的 2 倍,所以最差时间复杂度是 O(logn)。...红⿊树通过重新着⾊和左右旋转,更加⾼效地完成了插⼊和删除之后的⾃平衡调整。红⿊树在本质上还是⼆叉查找树,它额外引⼊了 5 个约束条件: ① 节点只能是红⾊或⿊⾊。 ② 根节点必须是⿊⾊。...⑤ 在任何递归⼦树中,根节点到叶⼦节点的所有路径上包含相同数⽬的⿊⾊节点。 这五个约束条件保证了红⿊树的新增、删除、查找的最坏时间复杂度均为 O(logn)。

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    Tree树

    概念 树(英语:tree)是一种抽象数据类型(ADT)或是实现这种抽象数据类型的数据结构,用来模拟具有树状结构性质的数据集合。它是由n(n>0)个有限节点组成一个具有层次关系的集合。...把它叫做“树”是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。...:一个节点含有的子树的个数称为该节点的度; 树的度:一棵树中,最大的节点度称为树的度; 叶节点或终端节点:度为零的节点; 高度Height 节点到叶子节点的最长路径,树的高度等于根节点的高度。...,他们没有子结点,就像真实的树那样 ,由根开始,伸展枝干,到叶为止。...图片.png 这个索引可以把原本O(n)的查找操作变为O(logn),可以简单地理解为在数据结构的层面上构造了一个二分查找算法。

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    【愚公系列】2022年01月 Java教学课程 50-集合对象Set

    文章目录 一、Set集合 1.Set集合 1.1Set集合概述和特点 1.2Set集合的使用 2.TreeSet集合 2.1TreeSet集合概述和特点 2.2TreeSet集合基本使用 2.3自然排序...集合 4.1HashSet集合概述和特点 4.2HashSet集合的基本应用 4.3哈希值 4.4哈希表结构 4.5HashSet集合存储学生对象并遍历 一、Set集合 1.Set集合 1.1Set集合概述和特点...二叉树的特点 二叉树中,任意一个节点的度要小于等于2 节点: 在树结构中,每一个元素称之为节点 度: 每一个节点的子节点数量称之为度 二叉树结构图 3.2二叉查找树 二叉查找树的特点...二叉查找树,又称二叉排序树或者二叉搜索树 每一个节点上最多有两个子节点 左子树上所有节点的值都小于根节点的值 右子树上所有节点的值都大于根节点的值 二叉查找树结构图 二叉查找树和二叉树对比结构图...,左子节点变成了新的父节点,并把多余的右子节点出让,给已经降级根节点当左子节点 平衡二叉树和二叉查找树对比结构图 平衡二叉树旋转的四种情况 左左 左左: 当根节点左子树的左子树有节点插入,

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    Java集合--TreeMap完全解析

    4 TreeMap 上一篇,介绍了集合框架中的HashMap对象,主要讲述了HashMap的底层实现和基本操作。本篇,让我们继续来学习Map集合,今天的主角是TreeMap。...二叉查找树规定: 如果二叉查找树的左子树不为空,那么它的左子树上的任意节点的值都小于根节点的值; 如果二叉查找树的右子树不为空,那么它的右子树上的任意节点的值都大于根节点的值; 也就是说,二叉查找树的左子树中任意节点的值都小于右子树中任意节点的值...而且,在左子树和右子树中也同样形成了二叉查找树;所以说二叉查找树的特点比二叉树更加明确。...树中每个节点必须是有颜色的,要么红色,要么黑色; 2. 树中的根节点必须是黑色的; 3. 树中的叶节点必须是黑色的,也就是树尾的NIL节点或者为null的节点; 4....,新增节点会被当成根节点,此时虽被着为红色,但在最后一步中还会对其重新着色,变成黑色); 4.不会违背第三条--此处所指的叶节点指的是叶节点的子节点,也就是为null的元素; 5.可能会违背第四条-

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    二叉树:数据结构的分形之美

    1.树形结构 1.1概念 树是一种非线性的数据结构,它是由n(n>=0)个有限结点组成一个具有层次关系的集合。把他叫做树是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就说它的根朝上,而叶朝下的。...:所有节点都是A的子孙 森林:由m(m>0)棵互不相交的树的集合称为森林 1.3树的表示形式(Java) 树的结构相对于线性表就比较复杂了,要储存表示起来就比较麻烦了,实际中树有很多表示方式,如:双亲表示法...文件索引:在更复杂的文件系统中,比如那些需要快速数据检索的系统中,会使用特殊的树形数据结构,例如B树或B+树。这些数据结构能够提供快速的查找、插入和删除操作。...某些树结构设计,如读写锁或版本控制机制,可以集成到文件系统中,以安全地处理并发操作,防止数据损坏。 容错与恢复:在分布式文件系统中,树结构有助于实现数据的冗余存储和容错处理。...Linux的文件系统管理: 2.二叉树 2.1概念 一棵二叉树是节点的一个有限集合,或者是由一个根节点加上两棵树被为左子树和右子树的二叉树组成。

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    节点,枝,根,叶,度,层深度高度,双亲孩子兄弟,祖先后代,森林

    当然,由于树是一种特别有用的数据结构,因此,它有着一些自身的特点和概念: 一、节点(node) 就是图(graph)的顶点(vertex)。如上图中的顶点:0,1,2,3,4,5,6,7,8。...四、叶(leaf) 在一颗树上选定根后,如节点0作为根。由根开始不断分枝,途中所有无法再分枝的节点成为叶。如下图中,根为点0,则节点2,4,6,7是叶。 ?...六、层/深度/高度(level/depth/height) 在一颗树中选定根(root)后,按照每个点离根的距离,可以将树中的点分为多个层级。 ?...一个节点到下方的叶的最大层级数之差称为节点的高度(height),如节点1位于层1,下方的叶子2,4位于层2,所以节点1的高度是1;同理,节点3的高度也是1,节点5的高度是2,节点2本身是叶,其高度是0...因此,祖先是一个集合概念。同理,一个点的孩子、孩子的孩子、……都是此点的后代(descendant),后代也是一个集合概念。 九、森林(forest) 很多颗树的集合称为森林。

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    西瓜书4-决策树

    从西瓜书和统计学习方法中学习了决策树的相关知识,同时在网上查找了树的知识点,最重要的是二叉树和树3种的遍历方式 树的知识 决策树 剪枝问题 ?...一颗决策树包含: 一个根节点 若干个内部节点 若干个叶节点;叶节点对应于决策结果 决策树学习 决策树学习的本质上是从训练数据集上归纳出一组分类规则,通过训练数据集估计条件概率模型。...对于连续值属性,可取值数目不再有限,采用离散化技术(如二分法)进行处理。...划分前:把该节点标记为叶节点,其类别标记为训练样例数最多的类型(例子中有两个:是和否都是5个),假设我们标记为好瓜,选择“是”。...从计算结果中,可以看出来色泽和脐部的信息增益值是最大的,从中任意选择一个脐部当做根节点,会产生3个分支(因为脐部有3个不同的属性:凹陷,稍凹,平坦): 当使用脐部 属性划分之后,下面的234号节点中包含的编号分别为

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    数据结构之树

    把它叫做“树”是因为它看起来像一棵倒挂的圣诞树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。...森林:由m(m>=0)棵互不相交的树的集合称为森林; 树的种类 无序树:树中任意节点的子节点之间没有顺序关系,这种树称为无序树,也称为自由树; 有序树:树中任意节点的子节点之间有顺序关系,这种树称为有序树...二叉查找树的性质: 对二叉查找树进行中序遍历,即可得到有序的数列。 其查询的时间复杂度: 它和二分查找一样,插入和查找的时间复杂度均为O(logn),但是在最坏的情况下仍然会有O(n)的时间复杂度。...在AVL树中任何节点的两个儿子子树的高度最大差别为一,所以它也被称为高度平衡树。查找、插入和删除在平均和最坏情况下都是O(log n)。增加和删除可能需要通过一次或多次树旋转来重新平衡这个树。...如当输入一个网址,可以自动搜索出可能的选择。当没有完全匹配的搜索结果,可以返回前缀最相似的可能。

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (245)-- 算法导论18.1 3题

    文心一言: B树是一种自平衡的树,它保持数据有序,并允许我们对树进行插入、删除和查找操作,同时保持对数的时间复杂度。B树的每个节点可以有多于两个的子节点,这取决于B树的阶数t。...由于集合中只有5个元素,我们可以尝试不同的组合来构建树。 以下是表示集合{1,2,3,4,5}的最小度数为2的所有合法B树: 单节点树:根节点包含所有5个关键字,没有子节点。...非叶节点:1-2, 3-4, 5 2. 非叶节点:1-3, 2-4, 5 3. 非叶节点:1-4, 2-3, 5 4....树中,根节点包含键1,它有两个子节点,分别是节点2和节点3。...构造B树时需要确保所有的键都出现在树上,且在任何时刻,树的性质(如节点的子节点数)都得到满足。在插入和删除操作时,可能需要通过分裂或合并节点来维护这些性质。

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    数据结构界的终极幻神----树

    (2)有一个特定的节点被称为根节点或树根(root)。 (3)除根节点之外的其余数据元素被分为 个互不相交的集合 ,其中每一个集合 本身也是一棵树,被称作原树的子树(subtree)。...树也可以这样定义:树是由根节点和若干颗子树构成的。树是由一个集合以及在该集合上定义的一种关系构成的。集合中的元素称为树的节点,所定义的关系称为父子关系。父子关系在树的节点之间建立了一个层次结构。...空树中没有节点; 孩子节点或子节点:一个节点含有的子树的根节点称为该节点的子节点; 节点的度:一个节点含有的子节点的个数称为该节点的度; 叶节点或终端节点:度为0的节点称为叶节点; 非终端节点或分支节点...哈希树特别适用于需要快速查找和验证大量数据的情况,如在区块链技术中。 哈希树的每个节点都包含数据的哈希值,这使得它可以用于数据完整性的验证。...哈希树在密码学和安全领域有着广泛的应用,特别是在数字签名和加密货币(如比特币)中,它用于确保交易记录的安全性和不可篡改性。

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    【深入学习MySQL】MySQL的索引结构为什么使用B+树?

    一、二叉查找树(BST):不平衡 二叉查找树(BST,Binary Search Tree),也叫二叉排序树,在二叉树的基础上需要满足:任意节点的左子树上所有节点值不大于根节点的值,任意节点的右子树上所有节点值不小于根节点的值...对于数据在内存中的情况(如上述的TreeMap和HashMap),红黑树的表现是非常优异的。但是对于数据在磁盘等辅助存储设备中的情况(如MySQL等数据库),红黑树并不擅长,因为红黑树长得还是太高了。...如果根节点包含子节点,则至少包含 2 个子节点;除根节点外,每个非叶节点至少包含 m/2 个子节点。 拥有 k 个子节点的非叶节点将包含 k - 1 条记录。 所有叶节点都在同一层中。...五、B+树 B+树也是多路平衡查找树,其与B树的区别主要在于: B树中每个节点(包括叶节点和非叶节点)都存储真实的数据,B+树中只有叶子节点存储真实的数据,非叶节点只存储键。...更稳定的查询效率:B树的查询时间复杂度在1到树高之间(分别对应记录在根节点和叶节点),而B+树的查询复杂度则稳定为树高,因为所有数据都在叶节点。

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    Mysql的索引结构为什么要用B+数

    对于数据在内存中的情况(如上述的TreeMap和HashMap),红黑树的表现是非常优异的。但是对于数据在磁盘等辅助存储设备中的情况(如MySQL等数据库),红黑树并不擅长,因为红黑树长得还是太高了。...如果根节点包含子节点,则至少包含 2 个子节点;除根节点外,每个非叶节点至少包含 m/2 个子节点。 拥有 k 个子节点的非叶节点将包含 k - 1 条记录。 所有叶节点都在同一层中。...五、B+树 B+树也是多路平衡查找树,其与B树的区别主要在于: B树中每个节点(包括叶节点和非叶节点)都存储真实的数据,B+树中只有叶子节点存储真实的数据,非叶节点只存储键。...在MySQL中,这里所说的真实数据,可能是行的全部数据(如Innodb的聚簇索引),也可能只是行的主键(如Innodb的辅助索引),或者是行所在的地址(如MyIsam的非聚簇索引)。...**更稳定的查询效率:**B树的查询时间复杂度在1到树高之间(分别对应记录在根节点和叶节点),而B+树的查询复杂度则稳定为树高,因为所有数据都在叶节点。

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