演算法是解決問題的步驟集合，資料結構是有序儲存資料的組織方式，它們對於編寫高效程式至關重要。演算法常見類型包括搜尋、排序和圖論演算法。資料結構類型包括陣列、鍊錶、堆疊、佇列和集合。實戰應用中，可使用棧解決括號匹配問題，使用佇列解決生產者-消費者問題。
Java 基礎入門到實戰應用：演算法與資料結構實戰應用
什麼是演算法與資料結構？
演算法是解決特定問題的步驟集合，而資料結構是有組織地儲存和組織資料的方式。它們對於編寫高效且強大的程式至關重要。
常見演算法類型
常見資料結構類型
實戰案例：
使用堆疊解決括號匹配問題
考慮一個帶有各種類型的括號的字串，例如圓括號、方括號和大括號。為了檢查字串是否有效（所有括號都成對且正確匹配），我們可以使用堆疊。
Java 程式碼：
import java.util.Stack;
public class BracketMatcher {
public static boolean isBalanced(String str) {
Stack<Character> stack = new Stack<>();
for (char c : str.toCharArray()) {
if (isOpen(c)) {
stack.push(c);
} else if (isClose(c)) {
if (stack.isEmpty() || !isMatch(stack.pop(), c)) {
return false;
}
}
}
return stack.isEmpty();
}
private static boolean isOpen(char c) {
return c == '(' || c == '[' || c == '{';
}
private static boolean isClose(char c) {
return c == ')' || c == ']' || c == '}';
}
private static boolean isMatch(char open, char close) {
return (open == '(' && close == ')') || (open == '[' && close == ']') || (open == '{' && close == '}');
}
public static void main(String[] args) {
String str1 = "()[]{}";
String str2 = "([)]";
System.out.println(isBalanced(str1)); // true
System.out.println(isBalanced(str2)); // false
}
}使用佇列解決生產者-消費者問題
考慮一個生產者和消費者執行緒共享一個隊列。生產者線程向隊列中添加商品，而消費者線程從隊列中移除商品。為了確保線程安全和避免競爭條件，我們可以使用佇列。
Java 程式碼：
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
public class ProducerConsumer {
private ArrayBlockingQueue<Integer> queue;
public ProducerConsumer(int capacity) {
queue = new ArrayBlockingQueue<>(capacity);
}
// 生产者线程
public void produce(int item) {
try {
queue.put(item);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 消费者线程
public int consume() {
try {
return queue.take();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
return -1; // 作为错误标志
}
}
public static void main(String[] args) {
ProducerConsumer pc = new ProducerConsumer(5);
new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
pc.produce(i);
}
}).start();
new Thread(() -> {
while (true) {
int item = pc.consume();
if (item == -1) {
break; // 队列为空
}
System.out.println("Consumed: " + item);
}
}).start();
}
}以上是Java基礎入門到實戰應用：演算法與資料結構實戰應用的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
