Java 常见常用算法详解

Java 常见常用算法详解（2026 最新版 · 面试 + 生产实用）

以下内容精选了 Java 开发和面试中出现频率最高、最实用的 20+ 个算法，按实际使用场景分类整理。每种算法都包含：

• 核心思想
• 时间/空间复杂度
• Java 完整可运行代码（JDK 8+ 风格）
• 适用场景 & 面试高频追问
• 优化点

一、排序算法（面试必考 Top 3）

1. 快速排序（Quick Sort）—— 最常用

publicstaticvoidquickSort(int[]arr,intleft,intright){if(left>=right)return;intpivot=partition(arr,left,right);// 选基准并分区quickSort(arr,left,pivot-1);quickSort(arr,pivot+1,right);}privatestaticintpartition(int[]arr,intleft,intright){intpivot=arr[right];// 选最右为基准（可随机优化）inti=left-1;for(intj=left;j<right;j++){if(arr[j]<pivot){i++;swap(arr,i,j);}}swap(arr,i+1,right);returni+1;}privatestaticvoidswap(int[]arr,inti,intj){inttemp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;}

优化技巧（面试加分）：

• 三数取中选基准
• 小数组切换插入排序
• 随机化基准（int pivotIndex = left + random.nextInt(right - left + 1);）

2. 归并排序（Merge Sort）

publicstaticvoidmergeSort(int[]arr,intleft,intright){if(left>=right)return;intmid=left+(right-left)/2;mergeSort(arr,left,mid);mergeSort(arr,mid+1,right);merge(arr,left,mid,right);}privatestaticvoidmerge(int[]arr,intleft,intmid,intright){int[]temp=newint[right-left+1];inti=left,j=mid+1,k=0;while(i<=mid&&j<=right){temp[k++]=arr[i]<=arr[j]?arr[i++]:arr[j++];}while(i<=mid)temp[k++]=arr[i++];while(j<=right)temp[k++]=arr[j++];System.arraycopy(temp,0,arr,left,temp.length);}

二、查找算法

二分查找（Binary Search）模板（必须背熟）

// 查找第一个 >= target 的位置（左边界）publicstaticintlowerBound(int[]arr,inttarget){intleft=0,right=arr.length;while(left<right){intmid=left+(right-left)/2;if(arr[mid]<target){left=mid+1;}else{right=mid;}}returnleft;}

三、双指针 / 滑动窗口（2026 年高频）

经典滑动窗口模板（固定 + 动态）

// 动态窗口：最长无重复子串publicintlengthOfLongestSubstring(Strings){Map<Character,Integer>window=newHashMap<>();intleft=0,maxLen=0;for(intright=0;right<s.length();right++){charc=s.charAt(right);window.put(c,window.getOrDefault(c,0)+1);while(window.get(c)>1){// 收缩左边界chard=s.charAt(left);window.put(d,window.get(d)-1);left++;}maxLen=Math.max(maxLen,right-left+1);}returnmaxLen;}

四、链表经典算法

反转链表（迭代 + 递归）

// 迭代版（最常用）publicListNodereverseList(ListNodehead){ListNodeprev=null,curr=head;while(curr!=null){ListNodenext=curr.next;curr.next=prev;prev=curr;curr=next;}returnprev;}

快慢指针经典用法

• 找链表中点：快慢指针
• 判断环：Floyd 判圈法
• 删除倒数第 N 个节点

五、树与二叉树

前中后序遍历（递归 + 非递归）

// Morris 遍历（空间 O(1)）—— 面试加分神器publicList<Integer>inorderTraversal(TreeNoderoot){List<Integer>res=newArrayList<>();TreeNodecur=root;while(cur!=null){if(cur.left==null){res.add(cur.val);cur=cur.right;}else{TreeNodeprev=cur.left;while(prev.right!=null&&prev.right!=cur){prev=prev.right;}if(prev.right==null){prev.right=cur;cur=cur.left;}else{prev.right=null;res.add(cur.val);cur=cur.right;}}}returnres;}

六、动态规划入门（最常考）

经典 01 背包

publicintknapsack(int[]weights,int[]values,intcapacity){intn=weights.length;int[]dp=newint[capacity+1];for(inti=0;i<n;i++){for(intj=capacity;j>=weights[i];j--){dp[j]=Math.max(dp[j],dp[j-weights[i]]+values[i]);}}returndp[capacity];}

七、其他高频算法速查表

八、2026 年算法学习建议

1. 刷题顺序推荐：

   • 第一轮：LeetCode Hot 100（按标签刷）
   • 第二轮：剑指 Offer + 程序员面试金典
   • 第三轮：LeetCode 精选 200 + 公司题库（字节/阿里/美团）

2. Java 实现注意点：

   • 优先使用ArrayDeque代替Stack和LinkedList
   • 优先使用PriorityQueue（堆）
   • 字符串操作优先StringBuilder

3. 面试答题模板（强烈推荐）：

   • 先说时间/空间复杂度
   • 再讲核心思想（双指针/动态规划/贪心…）
   • 给出代码框架
   • 最后说优化点 / 边界处理

需要我继续展开哪一块？

• 排序算法全家桶（7 大排序完整代码 + 动画描述）
• 动态规划专题（背包、股票、子序列、区间 DP）
• 图论算法（BFS/DFS/Dijkstra/Floyd/拓扑排序）
• 字符串专题（KMP + Manacher + 滑动窗口）
• LeetCode 高频 50 题 Java 模板合集

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