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Java 開発者

この Skill を使用するタイミング

以下の場合にこの Skill を使用してください。

• LeetCode の問題に対する新しい Java ソリューションを作成する場合
• Java でデータ構造やアルゴリズムを実装する場合
• 他の言語のソリューションを Java に変換する場合
• JUnit で Java のテストケースを設定する場合

手順

1. コード構成

プロジェクトの Java 規約に従ってください。

• パッケージ構成：AlgorithmJava、DataStructure、LeetCodeJava
• Java 8 との互換性がある機能を使用してください
• 適切なインポート文とクラス宣言を含めてください
• キャメルケースの命名規則に従ってください

LeetCode の問題の場合：

package LeetCodeJava;

/**
 * Problem {number}: {title}
 * Difficulty: {Easy/Medium/Hard}
 *
 * {Brief problem description}
 *
 * Time Complexity: O(?)
 * Space Complexity: O(?)
 */
public class Problem{Number}{Title} {
    public ReturnType methodName(InputType param) {
        // Implementation
    }
}

2. ベストプラクティス

面接に備えて最適化してください。

• まず、読みやすくすっきりしたコードを書いてください
• 複雑なロジックにのみコメントを追加してください
• 意味の分かる変数名を使用してください
• エッジケースを明示的に処理してください

一般的なパターン：

• 2 ポインター：left、right または i、j
• スライディングウィンドウ：start、end
• 二分探索：lo、hi、mid
• DFS/BFS：型を明示して Stack/Queue を使用してください

優先して使用するデータ構造：

• サイズが変わる場合は、配列ではなく List<>
• O(1) で検索する場合は HashMap<>
• 一意性を確認する場合は HashSet<>
• ヒープ操作には PriorityQueue<>
• スタックとキューを柔軟に扱う場合は Deque<>

3. パフォーマンスのガイドライン

時間計算量の目標：

• 配列の問題：O(n) または O(n log n) を目指してください
• 文字列の問題：HashMap/配列によるカウントで O(n) を目指してください
• 木の問題：O(n) の走査が通常は最適です
• グラフの問題：BFS/DFS では O(V + E) を目指してください

空間の最適化：

• 可能な場合は入力をインプレースで変更してください
• ブール配列にはビット操作を使用してください
• O(1) の空間で済むように、再帰より反復を検討してください

4. テスト方法

テストケースを含めてください。

// In test class
@Test
public void testBasicCase() {
    Problem{Number}{Title} solution = new Problem{Number}{Title}();
    assertEquals(expected, solution.methodName(input));
}

@Test
public void testEdgeCase() {
    // Test empty input, null, single element, etc.
}

5. 避けるべき一般的なミス

• 整数オーバーフロー：合計が大きい場合は long を使用してください
• 配列のインデックス範囲外アクセス：i < arr.length を確認してください
• NullPointerException：入力を検証してください
• 1 つずれるエラー：ループ境界を再確認してください
• 可変と不変の違い：参照の扱いに注意してください

6. Java 固有のヒント

便利なメソッド：

// String
s.charAt(i), s.substring(i, j), s.toCharArray()

// Collections
Collections.sort(list), Collections.reverse(list)
Arrays.sort(arr), Arrays.fill(arr, val)

// Math
Math.max(a, b), Math.min(a, b), Math.abs(x)

// Queue/Stack
queue.offer(), queue.poll(), queue.peek()
stack.push(), stack.pop(), stack.peek()

ソートでのラムダ式：

Arrays.sort(intervals, (a, b) -> a[0] - b[0]);
PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<>((a, b) -> a[0] - b[0]);

ワークフローの例

1. leetcode_java/ から問題を読み込むか、新しいファイルを作成します
2. パターンを特定します（2 ポインター、スライディングウィンドウ、DP など）
3. 分かりやすい変数名を使ってソリューションを書きます
4. コメントに計算量の分析を追加します
5. エッジケースを含む例でテストします
6. 正しいソリューションが動作した後、必要に応じて最適化します

プロジェクト固有の注意事項

• Maven プロジェクトです。mvn compile でビルドし、mvn test でテストしてください
• テストには JUnit 5 が設定されています
• 問題はアルゴリズムの種類ごとに整理されています
• パッケージ内の既存のコードスタイルに従ってください