java中一些经典的算法

Posted 2020-10-17 拾荒者

package com.xfm.algorithm;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 *  java中一些经典的算法（Algorithm）
 * @author xfm
 */
public class ClassicJavaAlgorithm {
    /**
     * 问法一、斐波那契数
     * 问法二、有一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子，
     * 小兔子长到第三个月后每个月又生一对兔子，假如兔子都不死，
     * 问每个月的兔子总数为多少？
     *  1  1  2  3  5  8  13 ...
     * @param n
     * @return
     */
    public static Long getNumber(int n){
        if(n < 0){
            return -1L;
        }else if(n == 0){
            return 0L;
        }else if(n == 1 || n ==2){
            return 1L;
        }else{
            return getNumber(n - 1) + getNumber(n - 2);
        }
    }
    public static Long getFib(int n){
        return n <= 0?-1L:n == 1||n == 2?1L:getFib(n-1) +getFib(n-2);
    }

/**
 * 测试递归算法与传统循环效率相比
 */
    public static final int MONTH = 40;
　　
    public static void fib_test() {
        Long start = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(getFib(MONTH));
        System.out.println(System.currentTimeMillis()-start);
        Long start1 = System.currentTimeMillis();
        long f1 = 1L, f2 = 1L;
        long f;
        for(int i=3; i<=MONTH; i++) {
            f = f2;
            f2 = f1 + f2;
            f1 = f;
            System.out.print("第" + i +"个月的兔子对数: ");
            System.out.println(" " + f2);
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis()-start1);
    }

    /**
     * 综上，递归算法在效率上面远远低于普通循环算法
     */

    /**
     * 计算100-999的水仙花数字
     * 打印出所有的"水仙花数(narcissus number)"，所谓"水仙花数"是指一个三位数，
     * 其各位数字立方和等于该数本身。
     * 例如：153是一个"水仙花数"，因为153=1的三次方＋5的三次方＋3的三次方。
     * result 153 370 371 407
     */
    public static void narcissus() {
        for (int i = 100; i < 1000; i++) {
            int one = i/100;
            int two = i/10%10;
            int thr = i - i/10*10;
            int res = one*one*one+two*two*two+thr*thr*thr;
            if (res == i) {
                System.out.println(i);
            }
        }
    }

    /**
     * 题目：获取一个数以内的所有质数(素数)
     * @param size
     */
    public static List<Integer> getPrime(int size) {
        List<Integer> integers = new ArrayList<>();
        for (int i = 2; i < size; i++) {
            boolean f = true;
            for (int j = 2; j < i; j++) {
                if (i%j == 0) {
                    f = false;
                }
            }
            if (f) {
                integers.add(i);
            }

        }
        return integers;
    }
    /**
     * 题目：将一个正整数分解质因数。例如：输入90,打印出90=2*3*3*5。
     * 因式分解（factorization）
     * @param num
     */
    public static void factorization(int num) {
        int orinNum = num;
        List<Integer> is = getPrime(num+1);
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        for(int i = 0;i<is.size();i++) {
            Integer integer = is.get(i);
            if (num%integer == 0) {
                res.add(integer);
                num = num/integer;
                i = 0;
            }
        }

        StringBuffer sf = new StringBuffer();
        sf.append(orinNum+"=");
        for (int i = 0; i < res.size(); i++) {
            if (i<res.size()-1){
                sf.append(res.get(i)+"*");
            } else {
                sf.append(res.get(i)+"");
            }
        }
        System.out.println(sf.toString());
    }

    /**
     * 题目：输入两个正整数，求其最小公倍数。
     * @param one
     * @param two
     * @return
     */
    public static int leastCommonMultiple(int one,int two) {
        int max = one>two?one:two;
        List<Integer> is = getPrime(max);
        for (Integer integer : is) {
            if (one%integer == 0 && two%integer == 0) {
                return integer;
            }
        }
        return -1;    }    /**     * 题目：输入两个正整数，求其最大公约数。     * @param one     * @param two     */    public static int maxCommonDivisor(int one,int two) {        int max = one*two;        int min = one>two?one:two;        for (int i = min; i < max; i++) {            if (i%one == 0 && i%two == 0) {                return i;            }        }        return max;    }    public static void main(String[] args) {        int one = 999;        int two = 45;        System.out.println(one*two);        int a = maxCommonDivisor(one,two);        System.out.println(a);    }}