java 算法易筋经：常见 java-API 使用技巧

​​​​摘要：算法练习的本质也在于锻炼编程思维，强化程序员的内力。因此给自己后面会持续更新的算法技巧内容简称算法易筋经。

本文分享自华为云社区《<java算法易筋经>之常见java-API使用》，原文作者：breakDraw  。

易筋经源于我国古代中医导引术,具有强健体魄、预防疾病的效果,长期以来在佛家及民间习武人士之间广为流传。

算法练习的本质也在于锻炼编程思维，强化程序员的内力。因此给自己后面会持续更新的算法技巧内容简称算法易筋经。

无论你使用什么语言开始训练算法， 总是得掌握基本的。 我这边只以 java 举例，其他语言类似。以 leetcode 类型的平台为主。

java 数组和 list 互转

有时候给定的输入是个数组，中间过程我们想转成 list 并使用 list 的一些 api。 但是这没那么简单。

请打开自己的编译器，然后看下下面几个问题能否不用 for 循环写成功。（用 for 循环也是对的，考试时如果忘记了，就选择能用的方法）

• 请把字符串数组转 list

• 请把字符串 list 转数组

• 请把 list<Integer>转 int[]

• 请把 int[]转成 List<Integer>

就像下面这样，自己造个类，测试一下看能否秒写：

public class ListArrayUtil {    // 请把字符串数组转list    public List<String> arrToListStr(String[] arr) {        return null;    }
    // 请把字符串list转数组    public String[] listToArrStr(List<String> list) {        return null;    }
    // 请把list数组转成int[]    public List<Integer> arrToListInt (List<Integer> num) {        return null;    }
    // 请把int[] 数组转成list    public List<Integer> arrToListInt (int[] num) {        return null;    }}

有些人可能会误以为 int[]和 Integer[]是可以自动转的，然后对于数组而言，编译器无法用识别，会报错。

因此如果涉及这种基础类型的数组列表转换，请记住要么马上使用 stream，要么直接 for 循环写一下，不要卡在这个编译错误这研究半天。

我的答案：

public class ListArrayUtil {    // 请把字符串数组转list    public List<String> arrToListStr(String[] arr) {        return Arrays.asList(arr);    }
    // 请把字符串list转数组    public String[] listToArrStr(List<String> list) {        return list.toArray(new String[list.size()]);    }
    // 请把list数组转成int[]    public int[] arrToListInt (List<Integer> list) {        // 不可以toArray，int[]和Integer[]是不同的        //return list.toArray(new int[list.size()]);        return list.stream()                .mapToInt(Integer::valueOf)                .toArray();    }
    // 请把int[] 数组转成list    public List<Integer> arrToListInt (int[] num) {        // 不可以asList，因为int[]和Integer[]不同        // return Arrays.<Integer>asList(num);        return Arrays                .stream(num)                .boxed()                .collect(Collectors.toList());    }}

list 和数组的初始化

初始化可没那么简单，尤其是涉及返回 List[]作为结果时，总是有人会忘记要先初始化数组里的每个 list 才能使用。

请完成一下内容：

• 初始化 list<Integer>为 5 个 1

• 初始化 int[]为 5 个 1

• 初始化 1 个包含 5 个 list 的 lis[]数组，并且里面的 list 已经初始化完成

正确答案如下：

public class ListUtil {
    // 初始化list为5个1    public static List<Integer> fillList() {        List<Integer> list = Collections.nCopies(5,1);        System.out.println(list);        return list;    }
    // 初始化arr为5个1    public static int[] fillArr() {        int[] arr = new int[5];        Arrays.fill(arr, 1);        return arr;    }
    // 返回1个list数组，并且里面的list已经初始化完成    public static List[] fillListArray() {        List[] lists = new List[5];        IntStream.rangeClosed(0, 4).boxed()                .forEach(i->lists[i] = new ArrayList());        return lists;    }}

排序

关于如何快速对 list 和数组排序，在 IDEA 自己解答以下问题：

• Arrays 和 List 如何对 int[]数组做倒序排序

Arrays.sort()

Collections.sort()

• 对于一个新对象，怎么做自定义排序？

如下。定义一个 comparable

public class Student implements Comparable<Student> {    private  int stuId;    private String stuName;    private int score;    @Override    public int compareTo(Student o) {        return stuId-o.stuId;    }}

参考题目：https://leetcode-cn.com/problems/ba-shu-zu-pai-cheng-zui-xiao-de-shu-lcof/

map 相关

如果 map 里的 value 是个 list，每次往某个 key 里的 list 放数据时，必须要先初始化 list， 怎么减少初始化代码？

答案：

使用 getOrDefault:

map.getOrDefault(key, new ArrayList<>()).add(xxx)

图结果那边还蛮常用的

不做重复的 put

if (!map.containsKey(key)) {        map.put(key, value);}

可以优化成 map.putIfAbsent(key, value)

字面意思： absent 指不存在，那么就是不存在的时候，把 value 放入，如果存在，则直接返回原 value 值。

map 中的值做更新

例如每次对 key 中的值加 1

有两种方式：

map.put(key,map.getOrDefault(key, 0)+1);

map.compute(key, (k,v)->(v==null?1:v+1));

在一个比较复杂的情况下，compute 比较有用。

computeIfAbsent（key, (k,v)->f(k,v)）只在 key 不存在的时候，才计算这个 labmda 式子。 如果存在的话，就不计算了，直接返回旧值。

computeIfPresent（key, (k,v)->f(k,v)）只有存在才会更新，不存在就不更新。

常见队列用法

• 普通队列

• 优先队列 priorityQueue：

能够保证出队的永远是按照你设定的最大或者最小的元素。

很有用。

用 labma 写内部比较式子，避免忘记接口怎么写

PriorityQueue<int[]> queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> a[1]- b[1]);

a[1] - b[1] 是小顶堆

a[1]-b[1] >0，则交换。

如何记忆？

堆更新的时候，都是从上往下更新的，那么 a 是上面的点，b 是下面的点（儿子节点），当返回大于 0 时，交换 a 和 b。这样就好理解了

大顶堆： a-b<0 时，需要交换，即父亲比儿子小，所以需要交换

小顶堆： a-b>0, 需要交换， 即父亲比儿子大，得换，让父亲是小顶。

• 优先队列延时删除

当优先队列中某个元素会被删除，但是不在堆顶时，使用延迟删除， 直到他走到堆顶才会清理。

因此这时候要使用额外的数量 realCount 来统计队列实际数量， 并使用特定的删除标志位（勿用会干扰到队列 compare 方法的方式去设定删除标志位）

简易二分查找

• 在一个 list 中找到最靠近 x 且大于等于 x 值的元素

不想手写二分的话用这个方法：

• 在一个 list 中找到最靠近 x 且小于等于 x 的元素

使用 treeMap 放置数据

floorKey（key) 可以找到小于等于给定键的最大键

如果不存在这样的键，则返回 null。

ceilingKey(key)找到大于等于给定键的最小键

不存在则返回 null

记忆：

ceiling 向上舍入，那就是找 key 的上边。ceiling 有天花板的意思，于是就理解成是向上找。

floor 向下摄入，那就是找 key 的下边。 有沉入水下的意思，于是理解成向下。

• 在 list 中找到最靠近 x 且大于（不包含等于）x 的元素

例题：https://leetcode-cn.com/problems/previous-permutation-with-one-swap/submissions/

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