本书是Java语言的经典教材，多年来畅销不衰。本书全面整合了Java 8的特性，采用“基础优先，问题驱动”的教学方式，循序渐进地介绍了程序设计基础、解决问题的方法、面向对象程序设计、图形用户界面设计、异常处理、I/O和递归等内容。此外，本书还全面且深入地覆盖了一些高级主题，包括算法和数据结构、多线程、网络、国际化、高级GUI等内容。
WU
许多读者就本书之前的版本给出了很多反馈。这些评论和建议极大地改进了本书。这一版在表述、组织、示例、练习题以及附录方面都有大幅提高。
本书采用基础优先的方法，在设计用户自定义类之前，首先介绍基本的程序设计概念和技术。选择语句、循环、方法和数组这样的基本概念和技术是程序设计的基础，它们为学生进一步学习面向对象程序设计和高级Java程序设计做好准备。
本书以问题驱动的方式来教授程序设计，将重点放在问题的解决而不是语法上。我们通过使用在各种应用情景中引发思考的问题，使得程序设计的介绍变得更加有趣。前面章节的主线放在问题的解决上，引入合适的语法和库以支持编写解决问题的程序。为了支持以问题驱动的方式来教授程序设计，本书提供了大量不同难度的问题来激发学生的积极性。为了吸引各个专业的学生来学习，这些问题涉及很多应用领域，包括数学、科学、商业、金融、游戏、动画以及多媒体等。
本书将程序设计、数据结构和算法无缝整合在一起，采用一种实用的方式来教授数据结构。首先介绍如何使用各种数据结构来开发高效的算法，然后演示如何实现这些数据结构。通过实现，学生可以深入理解数据结构的效率，以及如何和何时使用某种数据结构。最后，我们设计和实现了针对树和图的用户自定义数据结构。
本书广泛应用于全球各大学的程序设计入门、数据结构和算法课程中。完全版包括程序设计基础、面向对象程序设计、GUI程序设计、数据结构、算法、并行、网络、数据库和Web程序设计。这个版本旨在把学生培养成精通Java的程序员。基础篇可用于程序设计的第一门课程（通常称为CS1）。基础篇包含完全版的前18章内容，本书还有一个AP版本，适合学习AP计算机科学（AP Computer Science）课程的高中生使用。
教授编程的最好途径是通过示例，而学习编程的唯一途径是通过动手练习。本书通过示例对基本概念进行了讲解，并提供了大量不同难度的练习题供学生进行练习。在我们的程序设计课程中，每次课后都布置了编程练习。
我们的目标是编写一本可以通过各种应用场景中的有趣示例来教授问题求解和程序设计的教材。如果您有任何关于如何改进本书的评论或建议，请给我发邮件。
Y. Daniel Liang
y.daniel.liang@gmail.com
www.cs.armstrong.edu/liang
www.pearsonhighered.com/liang
ACM/IEEE课程体系2013版和ABET课程评价
新的ACM/IEEE课程体系2013版将知识体系组织成18个知识领域。为了帮助教师基于本书设计课程，我们提供了示例教学大纲来确定知识领域和知识单元。作为一个常规的定制示例，示例教学大纲用于三学期的课程系列。示例教学大纲可以从教师资源配套网站获取。
许多读者来自ABET认证计划。ABET认证的一个关键组成部分是，通过针对课程效果的持续的课程评价确定薄弱环节。我们在教师资源配套网站中提供了课程效果示例，以及用于衡量课程效果的示例考试。
本版新增内容
本版对各个细节都进行了全面修订，以增强其清晰性、表述、内容、示例和练习题。本版主要的改进如下：
书中新增了“数据结构”方面的内容。本书使用一种实用的方式来介绍、实现和使用数据结构，并涵盖了一门典型的数据结构课程中的所有主题。另外，还提供了额外的奖励章节来介绍高级的数据结构，比如2-4树、B树以及红黑树等。
针对最新的Java技术进行了更新。使用Java 8版本中的新特征对示例和练习进行了改进和简化。
在第13章的接口介绍中，引入了默认方法和静态方法。
GUI相关章节都更新到JavaFX 8。改写了所有示例。示例和练习中的用户界面现在都是可以改变尺寸并且居中显示的。
在第15章的示例中，涵盖了内部类、匿名内部类以及lambda表达式的内容。
数据结构相关章节中，更多的示例和练习采用了lambda表达式来简化编程。方法引用在20.6节介绍Comparator接口时进行了介绍。
在第20章中介绍了forEach方法，作为对集合中每个元素应用一个动作而进行的循环的简单替代方法。
在第24～29章中，使用了Java 8中接口的默认方法重新设计和简化了MyList、MyArrayList、MyLinkedList、Tree、BST、AVLTree、MyMap、MyHashMap、MySet、MyHashSet、Graph、UnweightedGraph和WeightedGraph的实现。
第30章为全新章节，介绍集合流的聚合操作。
第31章（奖励章节）介绍了FXML和Scene Builder可视化工具。
重新设计了配套网站，增加了新的交互式测试题、复习题、动画以及现场编程。
在教师资源网站上为教师额外提供了200多道编程练习题，并给出了答案。这些练习题没有出现在教材中。
可以访问www.pearsonhighered.com/liang，获得和前一版本的关联以及新特征的完整列表。
教学特色
本书使用以下要素组织素材：
教学目标：在每章开始列出学生学习本章应该掌握的内容，学完这章后，学生能够判断自己是否达到这个目标。
引言：提出引发思考的问题以展开讨论，激发读者深入探讨该章内容。
要点提示：突出每节中涵盖的重要概念。
复习题：按节组织，帮助学生复习相关内容并评估掌握的程度。
示例学习：通过精心挑选示例，以容易理解的方式教授问题求解和程序设计概念。本书使用多个小的、简单的、激发兴趣的例子来演示重要的概念。
本章小结：回顾学生应该理解和记住的重要主题，有助于巩固该章所学的关键概念。
测试题：可以在线访问，按照章节组织，让学生可以就编程概念和技术进行自我测试。
编程练习题：按章节组织，为学生提供独立应用所学新技能的机会。练习题的难度分为容易（没有星号）、适度（*）、难（**）和具有挑战性（***）四个级别。学习程序设计的窍门就是实践、实践、再实践。所以，本书提供了大量的编程练习题。另外，在教师资源网站上为教师提供了200多道带有答案的编程练习题。
注意、提示、警告和设计指南：贯穿全书，对程序开发的重要方面提供有价值的建议和见解。
注意：提供学习主题的附加信息，巩固重要概念。
提示：教授良好的程序设计风格和实践经验。
警告：帮助学生避开程序设计错误的误区。
设计指南：提供设计程序的指南。
灵活的章节顺序
本书提供灵活的章节顺序，使GUI、异常处理、递归、泛型和Java集合框架等内容可以或早或晚地讲解。下页的插图显示了各章之间的相关性。
本书的组织
所有的章节分为五部分，构成Java程序设计、数据结构和算法、数据库和Web程序设计的全面介绍。书中知识是循序渐进的，前面的章节介绍了程序设计的基本概念，并且通过简单的例子和练习题引导学生；后续的章节逐步详细地介绍Java程序设计，最后介绍开发综合的Java应用程序。附录包含数系、位操作、正则表达式以及枚举类型等多种主题。
第一部分 程序设计基础（第1～8章）
本书第一部分是基石，让你开始踏上Java学习之旅。你将了解Java（第1章），还将学习像基本数据类型、变量、常量、赋值、表达式以及操作符这样的基本程序设计技术（第2章），选择语句（第3章），数学函数、字符和字符串（第4章），循环（第5章），方法（第6章），数组（第7和8章）。在第7章之后，可以跳到第18章去学习如何编写递归的方法来解决本身具有递归特性的问题。
第二部分 面向对象程序设计（第9～13章和第17章）
这一部分介绍面向对象程序设计。Java是一种面向对象程序设计语言，它使用抽象、封装、继承和多态来提供开发软件的极大灵活性、模块化和可重用性。你将学习如何使用对象和类（第9和10章）、类的继承（第11章）、多态性（第11章）、异常处理（第12章）、抽象类（第13章）以及接口（第13章）进行程序设计。文本I/O将在第12章介绍，二进制I/O将在第17章介绍。
第三部分 GUI程序设计（第14～16章和奖励章节第31章）
JavaFX是一个开发Java GUI程序的新框架。它不仅对于开发GUI程序有用，还是一个用于学习面向对象程序设计的优秀教学工具。这一部分在第14～16章介绍使用JavaFX进行Java GUI程序设计。主要的主题包括GUI基础（第14章）、容器面板（第14章）、绘制形状（第14章）、事件驱动编程（第15章）、动画（第15章）、GUI组件（第16章），以及播放音频和视频（第16章）。你将学习采用JavaFX的GUI程序架构，并且使用组件、形状、面板、图像和视频来开发有用的应用程序。第31章涵盖JavaFX的高级特性。
第四部分 数据结构和算法（第18～30章以及奖励章节第42和43章）
这一部分介绍一门典型的数据结构和算法课程中的主题。第18章介绍递归以编写解决本身具有递归特性的问题的方法。第19章介绍泛型是如何提高软件的可靠性的。第20和21章介绍Java集合框架，它为数据结构定义了一套有用的API。第22章讨论算法效率的度量以便为应用程序选择合适的算法。第23章介绍经典的排序算法。你将在第24章中学到如何实现经典的数据结构，如线性表、队列和优先队列。第25和26章介绍二叉搜索树和AVL树。第27章介绍散列以及通过散列实现映射（map）和规则集（set）。第28和29章介绍图的应用。第30章介绍用于集合流的聚合操作。2-4树、B树以及红黑树在奖励章节第42和43章中介绍。
第五部分 高级Java程序设计（奖励章节第32～41章和第44章）
这一部分介绍高级Java程序设计。第32章介绍使用多线程使程序具有更好的响应性和交互性，并介绍并行编程。第33章讨论如何编写程序使得Internet上的不同主机能够相互对话。第34章介绍使用Java来开发数据库项目。第35章深入探讨高级Java数据库编程。第36章涵盖国际化支持的使用，以开发面向全球使用者的项目。第37和38章介绍如何使用Java servlet和JSP创建来自Web服务器的动态内容。第39章介绍使用JSF进行现代Web应用开发。第40章介绍远程方法调用，而第41章讨论Web服务。第44章介绍使用JUnit测试Java程序。
附录
附录A列出Java关键字。附录B给出十进制和十六进制ASCII字符集。附录C给出操作符优先级。附录D总结Java修饰符及其使用。附录E讨论特殊的浮点值。附录F介绍数系以及二进制、十进制和十六进制间的转换。附录G介绍位操作符。附录H介绍正则表达式。附录I涵盖枚举类型。
Java开发工具
可以使用Windows记事本（NotePad）或写字板（WordPad）这样的文本编辑器创建Java程序，然后从命令窗口编译、运行这个程序。也可以使用Java开发工具，例如， NetBeans或者Eclipse。这些工具是支持快速开发Java应用程序的集成开发环境（IDE）。编辑、编译、构建、运行和调试程序都集成在一个图形用户界面中。有效地使用这些工具可以极大地提高编写程序的效率。如果按照教程学习，NetBeans和Eclipse也是易于使用的。关于NetBeans和Eclipse的教程，参见本书配套网站。
学生资源
学生资源包括：
复习题的答案。
绝大部分偶数编号编程练习题的答案。
本书例子的源代码。
交互式的自测题（依章节组织）。
补充材料。
调试技巧。
视频注解。
算法动画。
勘误表。
补充内容
教材涵盖了核心内容。补充部分扩展教材内容，介绍了读者可能感兴趣的其他内容。补充内容可以从配套网站上获得。
教师资源
教师资源包括：
PowerPoint教学幻灯片，通过交互性的按钮可以观看彩色、语法项高亮显示的源代码，并可以不离开幻灯片运行程序。
绝大部分奇数编号的编程练习题答案。
按章节组织的200多道补充编程练习题和300道测试题。这些练习题和测试题仅对教师开放，并提供答案。
基于Web的测试题生成器（教师可以选择章节以从超过2000道题的大型题库中生成测试题）。
样卷。大多数试卷包含4个部分：
多选题或者简答题。
改正编程错误。
跟踪程序。
编写程序。
具有ABET课程评价的样卷。
课程项目。通常，每个项目给出一个描述，并且要求学生分析、设计和实现该项目。
使用MyProgrammingLab进行在线练习和评价
MyProgrammingLab帮助学生充分掌握编程的逻辑、语义和语法。通过实践性编程练习以及及时、个性化的反馈，MyProgrammingLab提高了入门学生的编程能力。这些学生经常受困于流行的高级编程语言的基本概念和范式。
作为一个自我学习和作业工具，MyProgrammingLab课程由成百道小练习题组成，这些练习题是围绕本教材的结构进行组织的。对于学生，这套系统自动检查他们提交代码的逻辑和语法错误，并给出帮助学生理解哪里错了以及为何错了的针对性提示。对于教师，系统提供一个综合的分数册，跟踪正确和非正确的答案，并且保存了学生输入的代码，以用于复习。
MyProgrammingLab是和Turing抯 Craft合作提供给本书读者的。Turing抯 Craft是CodeLab交互性编程练习系统的制作者。要得到该系统的完整演示，或者看到教师和学生的反馈，或者开始在你的课堂中使用MyProgrammingLab，请访问www.myprogramminglab.com。
算法动画
我们提供了大量的算法演示动画，它们对于演示算法的机制是非常有价值的教学工具。可以从配套网站上获取算法的动画演示。
致谢
感谢阿姆斯特朗亚特兰大州立大学给我机会讲授我所写的内容，并支持我将所教的内容写成教材。教学是我持续改进本书的灵感之源。感谢使用本书的教师和学生提出的评价、建议、错误报告和赞扬。特别感谢拉玛尔大学的Stefan Andrei、科罗拉多大学科罗拉多泉分校的William Bahn，他们为改进本书数据结构部分的内容提供了帮助。
由于有了对本版和以前版本的富有见解的审阅，本书得到很大的改进。感谢以下审阅人员：Elizabeth Adams（James Madison University），Syed Ahmed（North Georgia College and State University），Omar Aldawud（Illinois Institute of Technology），Stefan Andrei（Lamar University），Yang Ang（University of Wollongong，Australia），Kevin Bierre（Rochester Institute of Technology），Aaron Braskin（Mira Costa High School），David Champion（DeVry Institute），James Chegwidden（Tarrant County College），Anup Dargar（University of North Dakota），Daryl Detrick（Warren Hills Regional High School），Charles Dierbach（Towson University），Frank Ducrest（University of Louisiana at Lafayette），Erica Eddy（University of Wisconsin at Parkside），Summer Ehresman（Center Grove High School），Deena Engel（New Youk University），Henry A Etlinger（Rochester Institute of Technology），James Ten Eyck（Marist College），Myers Foreman（Lamar University），Olac Fuentes（University of Texas at El Paso），Edward F. Gehringer（North Carolina State University）， Harold Grossman（Clemson University），Barbara Guillot（Louisiana State University），Stuart hansen（University of Wisconsin，Parkside），Dan Harvey（Southern Oregon University）， Ron Hofman（Red River College，Canada），Stephen Hughes（Roanoke College），Vladan Jovanovic（Georgia Southern University），Deborah Kabura Kariuki（Stony Point High School），Edwin Kay（Lehigh University），Larry King（University of Texas at Dallas），Nana Kofi（Langara College，Canada），George Koutsogiannakis（Illinois Institute of Technology），Roger Kraft（Purdue University at Calumet），Norman Krumpe（Miami University）， Hong Lin（DeVry Institute），Dan Lipsa（Armstrong Atlantic State University），James Madison（Rensselaer Polytechnic Institute），Frank Malinowski（Darton College），Tim Margush（University of Akron），Debbie Masada（Sun Microsystems），Blayne Mayfield（Oklahoma State University），John McGrath（J.P. McGrath Consulting），Hugh McGuire（Grand Valley State）， Shyamal Mitra（University of Texas at Austin），Michel Mitri（James Madison University），Kenrick Mock（University of Alaska Anchorage），Frank Murgolo（California State University，Long Beach），Jun Ni（University of Iowa），Benjamin Nystuen（University of Colorado at Colorado Springs），Maureen Opkins（CA State University，Long Beach），Gavin Osborne（University of Saskatchewan），Kevin Parker（Idaho State University），Dale Parson（Kutztown University），Mark Pendergast（Florida Gulf Coast University），Richard Povinelli（Marquette University），Roger Priebe（University of Texas at Austin），Mary Ann Pumphrey（De Anza Junior College），Pat Roth（Southern Polytechnic State University），Amr Sabry（Indiana University），Ben Setzer（Kennesaw State University），Carolyn Schauble（Colorado State University），David Scuse（University of Manitoba），Ashraf Shirani（San Jose State University），Daniel Spiegel（Kutztown University），Joslyn A. Smith（Florida Atlantic University），Lixin Tao（Pace University），Ronald F. Taylor（Wright State University），Russ Tront（Simon Fraser University），Deborah Trytten（University of Oklahoma），Michael Verdicchio（Citadel），Kent Vidrine（Georage Washington University），Bahram Zartoshty（California State University at Northridge）。
能够与Pearson出版社一起工作，我感到非常愉快和荣幸。感谢Tracy Johnson和她的同事Marcia Horton、Demetrius Hall、Yvonne Vannatta、Kristy Alaura、Carole Snyder、Scott Disanno、Bob Engelhardt、Shylaja Gattupalli，感谢他们组织、开展和积极促进本项目。
一如既往，感谢妻子Samantha的爱、支持和鼓励。
计算机\程序设计
本书是Java语言的经典教材，多年来畅销不衰。本书全面整合了Java 8的特性，采用“基础优先，问题驱动”的教学方式，循序渐进地介绍了程序设计基础、解决问题的方法、面向对象程序设计、图形用户界面设计、异常处理、I/O和递归等内容。此外，本书还全面且深入地覆盖了一些高级主题，包括算法和数据结构、多线程、网络、国际化、高级GUI等内容。
本书影印版由《Java语言程序设计 基础篇》和《Java语言程序设计与数据结构 进阶篇》组成。基础篇对应原书的第1～18章，进阶篇对应原书的第19～30章。
主要特点：
基础篇介绍基础内容，进阶篇介绍高级内容，便于教师按需选择理想的教材。
书中新增了“数据结构”方面的内容。
针对最新的Java技术进行了更新。使用Java 8版本中的新特征对示例和练习进行了改进和简化。
提供的大量示例中都包括了对问题求解的详细步骤，很多示例都是随着Java技术的引入而不断深入，这种循序渐进的讲解方式更易于学生学习。
更多有趣示例和练习，激发学生兴趣。在配套网站上为教师额外提供了200多道编程练习题。
作者简介：
梁勇（Y. Daniel Liang） 现为阿姆斯特朗亚特兰大州立大学计算机科学系教授。之前曾是普度大学计算机科学系副教授，并曾两次获得普度大学杰出研究奖。他所编写的Java教程在美国大学Java课程中采用率极高，同时他还兼任Prentice Hall Java系列丛书的编辑。他是“Java Champion”荣誉得主，并在世界各地给在校学生和程序员做Java语言及技术方面的讲座。
[美]梁勇（Y. Daniel Liang）著：梁勇（Y. Daniel Liang） 现为阿姆斯特朗亚特兰大州立大学计算机科学系教授。之前曾是普度大学计算机科学系副教授，并曾两次获得普度大学杰出研究奖。他所编写的Java教程在美国大学Java课程中采用率极高，同时他还兼任Prentice Hall Java系列丛书的编辑。他是“Java Champion”荣誉得主，并在世界各地给在校学生和程序员做Java语言及技术方面的讲座。
第19章 泛型 1
19.1 引言 2
19.2 动机和优点 2
19.3 定义泛型类和接口 4
19.4 泛型方法 6
19.5 示例学习：对一个对象数组进行排序 8
19.6 原生类型和向后兼容 10
19.7 通配泛型 11
19.8 泛型的擦除和限制 14
19.9 示例学习：泛型矩阵类 16
第20章 线性表、栈、队列和优先队列 25
20.1 引言 26
20.2 集合 26
20.3 迭代器 30
20.4 使用forEach方法 31
20.5 线性表 32
20.6 Comparator接口 37
20.7 线性表和集合的静态方法 41
20.8 示例学习：弹球 44
20.9 向量类和栈类 48
20.10 队列和优先队列 49
20.11 示例学习：表达式求值 53
第21章 规则集和映射 65
21.1 引言 66
21.2 规则集 66
21.3 比较规则集和线性表的性能 74
21.4 示例学习：关键字计数 77
21.5 映射 78
21.6 示例学习：单词的出现次数 83
21.7 单元素与不可变的集合和映射 85
第22章 开发高效算法 89
22.1 引言 90
22.2 使用大O标记来衡量算法效率 90
22.3 示例：确定大O 92
22.4 分析算法的时间复杂度 96
22.5 使用动态编程寻找斐波那契数 99
22.6 使用欧几里得算法求最大公约数 101
22.7 寻找素数的高效算法 105
22.8 使用分而治之法寻找最近点对 111
22.9 使用回溯法解决八皇后问题 114
22.10 计算几何：寻找凸包 117
第23章 排序 131
23.1 引言 132
23.2 插入排序 132
23.3 冒泡排序 134
23.4 归并排序 137
23.5 快速排序 140
23.6 堆排序 144
23.7 桶排序和基数排序 151
23.8 外部排序 153
第24章 实现线性表、栈、队列和优先队列 167
24.1 引言 168
24.2 线性表的通用操作 168
24.3 数组线性表 172
24.4 链表 179
24.5 栈和队列 193
24.6 优先队列 197
第25章 二叉搜索树 203
25.1 引言 204
25.2 二叉搜索树 204
25.3 删除BST中的一个元素 217
25.4 树的可视化和MVC 223
25.5 迭代器 226
25.6 示例学习：数据压缩 228
第26章 AVL树 239
26.1 引言 240
26.2 重新平衡树 240
26.3 为AVL树设计类 243
26.4 重写insert方法 244
26.5 实现旋转 245
26.6 实现delete方法 246
26.7 AVLTree类 246
26.8 测试 AVLTree类 252
26.9 AVL树的时间复杂度分析 255
第27章 散列 259
27.1 引言 260
27.2 什么是散列 260
27.3 散列函数和散列码 261
27.4 使用开放地址法处理冲突 263
27.5 使用分离链接法处理冲突 267
27.6 装填因子和再散列 267
27.7 使用散列实现映射 269
27.8 使用散列实现规则集 278
第28章 图及其应用 289
28.1 引言 290
28.2 基本的图术语 291
28.3 表示图 292
28.4 图的建模 298
28.5 图的可视化 308
28.6 图的遍历 311
28.7 深度优先搜索 312
28.8 示例学习：连通圆问题 316
28.9 广度优先搜索 318
28.10 示例学习：9枚硬币反面问题 321
第29章 加权图及其应用 335
29.1 引言 336
29.2 加权图的表示 337
29.3 WeightedGraph类 339
29.4 最小生成树 347
29.5 寻找最短路径 353
29.6 示例学习：加权的9枚硬币反面问题 362
第30章 集合流的聚合操作 373
30.1 引言 374
30.2 流管道 374
30.3 IntStream、LongStream和DoubleStream 380
30.4 并行流 383
30.5 使用reduce方法进行流的归约 385
30.6 使用collect方法进行流的归约 388
30.7 使用groupingBy收集器进行元素分组 391
30.8 示例学习 394
附录A Java关键字 405
附录B ASCII字符集 406
附录C 操作符优先级表 408
附录D Java修饰符 410
附录E 特殊浮点值 412
附录F 数系 413
附录G 位操作符 417
附录H 正则表达式 418
附录I 枚举类型 423
Contents
chapter 19 generics 1
19.1 Introduction 2
19.2 Motivations and Benefits 2
19.3 Defining Generic Classes and Interfaces 4
19.4 Generic Methods 6
19.5 Case Study: Sorting an Array of Objects 8
19.6 Raw Types and Backward Compatibility 10
19.7 Wildcard Generic Types 11
19.8 Erasure and Restrictions on Generics 14
19.9 Case Study: Generic Matrix Class 16
chapter 20 Lists, Stacks, Queues, and Priority Queues 25
20.1 Introduction 26
20.2 Collections 26
20.3 Iterators 30
20.4 Using the forEach Method 31
20.5 Lists 32
20.6 The Comparator Interface 37
20.7 Static Methods for Lists and Collections 41
20.8 Case Study: Bouncing Balls 44
20.9 Vector and Stack Classes 48
20.10 Queues and Priority Queues 49
20.11 Case Study: Evaluating Expressions 53
chapter 21 Sets and maps 65
21.1 Introduction 66
21.2 Sets 66
21.3 Comparing the Performance of Sets and Lists 74
21.4 Case Study: Counting Keywords 77
21.5 Maps 78
21.6 Case Study: Occurrences of Words 83
21.7 Singleton and Unmodifiable Collections and Maps 85
chapter 22 developing efficient algorithms 89
22.1 Introduction 90
22.2 Measuring Algorithm Efficiency Using Big O Notation 90
22.3 Examples: Determining Big O 92
22.4 Analyzing Algorithm Time Complexity 96
22.5 Finding Fibonacci Numbers Using Dynamic Programming 99
22.6 Finding Greatest Common Divisors Using Euclid’s Algorithm 101
22.7 Efficient Algorithms for Finding Prime Numbers 105
22.8 Finding the Closest Pair of Points Using Divide-and-Conquer 111
22.9 Solving the Eight Queens Problem Using Backtracking 114
22.10 Computational Geometry: Finding a Convex Hull 117
chapter 23 Sorting 131
23.1 Introduction 132
23.2 Insertion Sort 132
23.3 Bubble Sort 134
23.4 Merge Sort 137
23.5 Quick Sort 140
23.6 Heap Sort 144
23.7 Bucket and Radix Sorts 151
23.8 External Sort 153
chapter 24 Implementing Lists, Stacks, Queues, and Priority Queues 167
24.1 Introduction 168
24.2 Common Operations for Lists 168
24.3 Array Lists 172
24.4 Linked Lists 179
24.5 Stacks and Queues 193
24.6 Priority Queues 197
chapter 25 Binary Search trees 203
25.1 Introduction 204
25.2 Binary Search Trees 204
25.3 Deleting Elements from a BST 217
25.4 Tree Visualization and MVC 223
25.5 Iterators 226
25.6 Case Study: Data Compression 228
chapter 26 avL trees 239
26.1 Introduction 240
26.2 Rebalancing Trees 240
26.3 Designing Classes for AVL Trees 243
26.4 Overriding the insert Method 244
26.5 Implementing Rotations 245
26.6 Implementing the delete Method 246
26.7 The AVLTree Class 246
26.8 Testing the AVLTree Class 252
26.9 AVL Tree Time Complexity Analysis 255
chapter 27 hashing 259
27.1 Introduction 260
27.2 What Is Hashing? 260
27.3 Hash Functions and Hash Codes 261
27.4 Handling Collisions Using Open Addressing 263
27.5 Handling Collisions Using Separate Chaining 267
27.6 Load Factor and Rehashing 267
27.7 Implementing a Map Using Hashing 269
27.8 Implementing Set Using Hashing 278
chapter 28 graphs and applications 289
28.1 Introduction 290
28.2 Basic Graph Terminologies 291
28.3 Representing Graphs 292
28.4 Modeling Graphs 298
28.5 Graph Visualization 308
28.6 Graph Traversals 311
28.7 Depth-First Search (DFS) 312
28.8 Case Study: The Connected Circles Problem 316
28.9 Breadth-First Search (BFS) 318
28.10 Case Study: The Nine Tails Problem 321
chapter 29 Weighted graphs and applications
29.1 Introduction
29.2 Representing Weighted Graphs
29.3 The WeightedGraph Class
29.4 Minimum Spanning Trees
29.5 Finding Shortest Paths
29.6 Case Study: The Weighted Nine Tails Problem
chapter 30 Aggregate operations for collection Streams
30.1 Introduction
30.2 Stream Pipelines
30.3 IntStream, LongStream, and DoubleStream
30.4 Parallel Streams
30.5 Stream Reduction Using the reduce Method
30.6 Stream Reduction Using the collect Method
30.7 Grouping Elements Using the groupingby Collector
30.8 Case Studies
Appendix A Java Keywords 405
Appendix B The aScII character Set 406
Appendix C Operator Precedence chart 408
Appendix D Java modifiers 410
Appendix E Special floating-Point values 412
Appendix F Number Systems 413
Appendix G Bitwise operations 417
Appendix H Regular expressions 418
Appendix I Enumerated types 423
