iOS常用算法和数据结构

数据结构通常分为四类:

1.集合结构  线性结构  树形结构  图形结构

1.1、集合结构:就是一个集合,就是一个圆圈中有很多个元素,元素与元素之间没有任何关系 。

1.2、线性结构 :就是一个条线上站着很多个人。 这条线不一定是直的。也可以是弯的。也可以是值的 相当于一条线被分成了好几段的样子。 线性结构是一对一的关系。

1.3、树形结构 :做开发的肯定或多或少的知道xml 解析  树形结构跟他非常类似。也可以想象成一个金字塔。树形结构是一对多的关系

1.4、图形结构:这个就比较复杂了。 无穷、无边、 无向(没有方向)图形机构 你可以理解为多对多 类似于我们人的交集关系。

2. 数据结构的存储

数据结构的存储一般常用的有两种   顺序存储结构 和 链式存储结构。

2.1  顺序存储结构

举个列子。数组。1-2-3-4-5-6-7-8-9-10。这个就是一个顺序存储结构 ,存储是按顺序的 栈。做开发的都熟悉。栈是先进后出 ,后进先出的形式。hello world 在栈里面从栈底到栈顶的逻辑依次为 h-e-l-l-o-w-o-r-l-d 这就是顺序存储 再比如 队列 ,队列是先进先出的对吧,从头到尾 h-e-l-l-o-w-o-r-l-d 就是这样排对的。

2.2 链式存储结构

1-2-3-4-5-6-7-8-9-10  链式存储就不一样了 1(地址)-2(地址)-7(地址)-4(地址)-5(地址)-9(地址)-8(地址)-3(地址)-6(地址)-10(地址)。每个数字后面跟着一个地址 而且存储形式不再是顺序 ,也就说顺序乱了,1(地址) 1后面跟着的这个地址指向的是2,2后面的地址指向的是3,3后面的地址指向是谁你应该清楚了吧。他执行的时候是 1(地址)-2(地址)-3(地址)-4(地址)-5(地址)-6(地址)-7(地址)-8(地址)-9(地址)-10(地址),但是存储的时候就是完全随机的。

3. 单向链表\双向链表\循环链表

3.1 单向链表   

A->B->C->D->E->F->G->H. 这就是单向链表  H 是头 A 是尾  像一个只有一个头的火车一样 只能一个头拉着跑

3.2  双向链表

H<- A->B->C->D->E->F->G->H. 这就是双向链表。有头没尾。两边都可以跑  跟地铁一样 到头了 可以倒着开回来

3.3 循环链表 

A->B->C->D->E->F->G->H. 绕成一个圈。就像蛇吃自己的这就是循环。

4.二叉树/平衡二叉树

4.1 什么是二叉树

树形结构下,两个节点以内 都称之为二叉树 不存在大于2 的节点 分为左子树 右子树 有顺序 不能颠倒。

二叉树有五种表现形式

1. 空的树(没有节点)可以理解为什么都没 像空气一样

2. 只有根节点。 (理解一个人只有一个头 其他的什么都没,说的有点恐怖)

3. 只有左子树 (一个头 一个左手 感觉越来越写不下去了)

4. 只有右子树

5 、左右子树都有

二叉树可以转换成森林 树也可以转换成二叉树。

5.算法,冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、二分法查找、希尔排序、戴克斯特拉算法,快捷算法,动态规划,堆排序,归并排序。

 5.1 冒泡排序

1. 首先将所有待排序的数字放入工作列表中。

2. 从列表的第一个数字到倒数第二个数字,逐个检查:若某一位上的数字大于他的下一位,则将它与它的下一位交换。

3. 重复2号步骤(倒数的数字加1。例如:第一次到倒数第二个数字,第二次到倒数第三个数字,依此类推...),直至再也不能交换。

平均时间复杂度:O(n^2)

平均空间复杂度:O(1)

-(void)maoPao{//冒泡排序

NSMutableArray *arr=[NSMutableArray arrayWithArray:@[@"17",@"28",@"36",@"15",@"29",@"39"]];

for (int i=0;i<arr.count;i++) {

for (int j=0; j<arr.count-1-i; j++) {

if ([arr[j] intValue]>[arr[j+1] intValue]) {

int temp=[arr[j] intValue];

arr[j]=arr[j+1];

arr[j+1]=[NSString stringWithFormat:@"%d",temp];

}

}

}

NSLog(@"%@",arr);

}

5.2 选择排序

1. 设数组内存放了n个待排数字,数组下标从1开始,到n结束。

2. i=1

3. 从数组的第i个元素开始到第n个元素,寻找最小的元素。(具体过程为:先设arr[i]为最小,逐一比较,若遇到比之小的则交换)

4. 将上一步找到的最小元素和第i位元素交换。

5. 如果i=n-1算法结束,否则回到第3步

平均时间复杂度:O(n^2)

平均空间复杂度:O(1)

-(void)xuanZe{//选择排序

NSMutableArray *arr=[NSMutableArray arrayWithArray:@[@"17",@"28",@"36",@"15",@"29",@"39"]];

for (int i=0;i<arr.count-1;i++) {

for (int j=i+1; j<arr.count; j++) {

if ([arr[i] intValue]>[arr[j] intValue]) {

int temp=[arr[i] intValue];

arr[i]=arr[j];

arr[j]=[NSString stringWithFormat:@"%d",temp];

}

}

}

NSLog(@"%@",arr);

}

5.3 插入排序

1. 从第一个元素开始,认为该元素已经是排好序的。 

2. 取下一个元素,在已经排好序的元素序列中从后向前扫描。

3. 如果已经排好序的序列中元素大于新元素,则将该元素往右移动一个位置。

4. 重复步骤3,直到已排好序的元素小于或等于新元素。

5. 在当前位置插入新元素。

6. 重复步骤2。

平均时间复杂度:O(n^2) 

平均空间复杂度:O(1)

-(void)chaRu{//插入排序

NSMutableArray *arr=[NSMutableArray arrayWithArray:@[@"17",@"28",@"36",@"15",@"29",@"39"]];

for (int i=1;i<arr.count;i++) {

int j=i;

NSInteger temp=[[arr objectAtIndex:i]integerValue];

while (j>0&&temp<[[arr objectAtIndex:j-1]integerValue]) {

[arr replaceObjectAtIndex:j withObject:[arr objectAtIndex:(j-1)]];

j--;

}

[arr replaceObjectAtIndex:j withObject:[NSNumber numberWithInteger:temp]];

}

NSLog(@"%@",arr);

}

5.4 希尔排序

-(void)xiEr{//希尔排序

NSMutableArray *arr=[NSMutableArray arrayWithArray:@[@"17",@"28",@"36",@"15",@"29",@"39"]];

NSInteger gap=arr.count/2;

while (gap>=1) {

for (NSInteger i=gap; i<arr.count; i++) {

NSInteger temp=[[arr objectAtIndex:i] integerValue];

NSInteger j=i;

while (j>=gap&&temp<[[arr objectAtIndex:(j-gap)] integerValue]) {\

[arr replaceObjectAtIndex:j withObject:[arr objectAtIndex:j-gap]];

j-=gap;

}

[arr replaceObjectAtIndex:j withObject:[NSNumber numberWithInteger:temp]];

}

gap=gap/2;

}

NSLog(@"%@",arr);

}

5.5  二分法查找

当数据量很大适宜采用该方法。 采用二分法查找时,数据需是排好序的。 

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