Java岗大厂面试百日冲刺【Day33】—— 手撸算法2

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本文已获得原作者 _陈哈哈授权并经过重新整理规划后发布。

本栏目Java开发岗高频面试题主要出自以下各技术栈：Java基础知识、集合容器、并发编程、JVM、Spring全家桶、MyBatis等ORMapping框架、MySQL数据库、Redis缓存、RabbitMQ消息队列、Linux操作技巧等。

要进大厂，算法是不可或缺的一环，也是块儿敲门砖，科一都不愿意背还想考驾照？多的不保证，力扣或牛客网的剑指offer（免费）困难以下都刷一遍，至少有个印象。别说的有模有样，一到手写个题就栽了。唉，不能想，往事令我难受的一批。

手撸算法1：查找数组中重复元素和重复元素的个数

这个问题用的是数组，两层循环比较或Map都可以解决，比较简单，但是常问.方式如下：

1. 两层循环比较方式

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

/**
 * 查找数组中重复元素和重复元素的个数
 * @author chenhh
 *
 */
public class getRepeat {

    /**
     * 循环比较处理
     * @param arr
     */
    public static void cyclingDemo ( int[] arr){
        for (int x = 0; x < 10; x++) {
            int sumber1 = 0;
            for (int j = 0; j < 20; j++) {
                //数组中的数循环比较
                if (x == arr[j]) {
                    sumber1++;
                } else {
                    continue;
                }
            }
            System.out.println(x + " -- 重复个数:" + sumber1);
        }
    }

    public static void main (String[] args){
        Random random = new Random();
        int[] arr = new int[20];
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            arr[i] = random.nextInt(10);
            if (i < arr.length - 1) {
                System.out.print(arr[i]+"，");
            } else {
                System.out.print(arr[i] + "\r\n 结果：" + "\r\n" );
            }
        }
        // 输出arr数组中重复元素，重复数量
        // 循环处理
        cyclingDemo(arr);
        // map处理
        // mapDemo(arr);
    }
}

打印结果：

0，3，4，0，6，5，8，1，3，1，9，3，6，3，7，5，7，1，1，1
 结果：
0 -- 重复个数:2
1 -- 重复个数:5
2 -- 重复个数:0
3 -- 重复个数:4
4 -- 重复个数:1
5 -- 重复个数:2
6 -- 重复个数:2
7 -- 重复个数:2
8 -- 重复个数:1
9 -- 重复个数:1

Process finished with exit code 0

2. 转成Map集合处理方式

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

/**
 * 查找数组中重复元素和重复元素的个数
 * @author chenhh
 *
 */
public class getRepeat {

    /**
     * 转成集合处理
     * @param arr
     */
    public static void mapDemo ( int[] arr){
        //将数据转成集合
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap();
        for (int a = 0; a < arr.length; a++) {
            if (map.get(arr[a])!=null){
                map.put(arr[a],map.get(arr[a])+1);
            }
            else {
                map.put(arr[a],1);
            }
        }
        for (int i = 0; i <10 ; i++) {
            System.out.println(i + " -- 重复个数：" + map.get(i));
        }
    }


    public static void main (String[] args){
        Random random = new Random();
        int[] arr = new int[20];
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            arr[i] = random.nextInt(10);
            if (i < arr.length - 1) {
                System.out.print(arr[i]+"，");
            } else {
                System.out.print(arr[i] + "\r\n 结果：" + "\r\n" );
            }
        }
        // 输出arr数组中重复元素，重复数量
        // 循环处理
        // cyclingDemo(arr);
        // map处理
        mapDemo(arr);
    }

}

打印结果：

2，2，7，7，1，6，1，7，1，9，1，2，1，9，9，4，0，3，5，1
 结果：
0 -- 重复个数：1
1 -- 重复个数：6
2 -- 重复个数：3
3 -- 重复个数：1
4 -- 重复个数：1
5 -- 重复个数：1
6 -- 重复个数：1
7 -- 重复个数：3
8 -- 重复个数：null
9 -- 重复个数：3

Process finished with exit code 0

手撸算法2：写个二分查找demo吧

二分查找的条件是对一组有序数组的查找，所以要先确定查找的数组是否有序，在使用二分查找的时候先要对数组进行排序。

加个排序多麻烦？所以面试官不指定无序数组时，就都当有序的就行。无序你用什么二分法是吧？

二分算法步骤

1.首先确定整个查找区间的中间位置mid = （ left + right ）/ 2

2.用待查关键字值与中间位置的关键字值进行比较；

若相等，则查找成功
若大于，则在后（右）半个区域继续进行折半查找
若小于，则在前（左）半个区域继续进行折半查找

3.对确定的缩小区域再按折半公式，重复上述步骤，使用递归或普通while循环都可以。

这里我们对给定数列（有序）{ 1, 20, 23, 24, 35, 46, 77, 78, 99, 100}，通过二分法查找值为78的数据元素。

/**
 * 二分查找算法，两种方法，一种递归一种非递归
 * @author chenhh
 *
 */
public class BinaryQry {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        int[] arr = new int[] { 1, 20, 23, 24, 35, 46, 77, 78, 99, 100 };
        int index = search(arr,0,arr.length-1,78);
        //int index = search2(arr, 11);
        if (index == -1) {
            System.out.println("没找到");
            return;
        }
        System.out.println("在数组的第" + (index+1) + "位");
    }

    /*
     * 递归方法查找
     */
    public static int search(int[] arr, int left, int right, int key) {

        if (left <= right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            if (key < arr[mid]) {
                return search(arr, left, mid - 1, key);
            } else if (key > arr[mid]) {
                return search(arr, mid + 1, right, key);
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }

    /*
     * 非递归方法查找
     */
    public static int search2(int[] arr, int key) {

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

手撸算法3：把两个有序数组合并成一个有序数组

对于两个有序数组arrayM，arrayN，数组长度分别为m和n；

思路：

定义一个新数组newArray，长度为m+n；
定义两个index（int），如：int start=0,end=0，用来记录数组arrayM、arrayN的下标；
通过分别遍历数组arrayM和arrayN的方式来比较每个值的大小，并将值存放到newArray中；
判断start和end是否分别小于m和n，如果小于则继续执行，否则则表示有一个array遍历结束，然后将另一个array剩余部分追加到newArray中即可；

/**
 * 两个有序数组合并成一个有序数组的实现类
 * @author chenhh
 *
 */
public class ArrayMerge {

    /**
    * 数组合并方法
    * @param arrayM
    * @param arrayN
    * @return
    */
    public static int[] mergeArray(int arrayM[],int arrayN[]){
        int newArray[];
        // 定义一个新数组，长度为两个有序数组长度之和
        newArray = new int[arrayM.length + arrayN.length];
        // start:arrayM数组下标    end：arrayN数组下标  k：newArray新数组下标
        int start=0,end=0,k=0;
        // 循环比较两个数组，较小元素的放入新数组，较小元素所在数组下标加一，较大元素对应的数组下标不加一，直到某一个下标等于数组长度时退出循环
        while(start<arrayM.length && end<arrayN.length) {
            if(arrayM[start] <= arrayN[end]) {
                newArray[k++] = arrayM[start++];
            }else{
                newArray[k++] = arrayN[end++];
            }
        }
    
        /* 后面两个while循环是用来保证两个数组比较完之后剩下的一个数组里的元素能顺利都放入新数组
        * 此时较短数组已经全部放入新数组，较长数组还有部分剩余，最后将剩下的部分元素放入新数组，因为数组是有序，所以直接把剩下的顺序加入即可*/
        while(start < arrayM.length) {
            newArray[k++] = arrayM[start++];
        }
        while(end < arrayN.length) {
            newArray[k++] = arrayN[end++];
        }
        return newArray;
    }
    
    /**
    * 数组打印方法
    * @param arr
    */
    public static void print(int[] arr) {
        for(int i=0; i<arr.length;i++) {
            if (i < arr.length -1) {
                System.out.print(arr[i]+"，");
            } else {
                System.out.print(arr[i]);
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrayM = {1,3,5,7,8,9,14,16,21};
        int[] arrayN = {0,10,20,30,40,50};
        print(mergeArray(arrayM,arrayN));
    }
}

结果打印：

0，1，3，5，7，8，9，10，14，16，20，21，30，40，50
Process finished with exit code 0