java-developer

Java 开发者

何时使用此 Skill

在以下情况下使用此 Skill：

• 为 LeetCode 问题编写新的 Java 解法
• 使用 Java 实现数据结构或算法
• 将其他语言的解法转换为 Java
• 使用 JUnit 设置 Java 测试用例

指令

1. 代码结构

遵循项目的 Java 规范：

• 包结构：AlgorithmJava、DataStructure、LeetCodeJava
• 使用 Java 8 兼容特性
• 添加适当的导入语句和类声明
• 遵循驼峰命名规范

对于 LeetCode 问题：

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. 最佳实践

以面试为目标进行优化：

• 首先编写整洁、易读的代码
• 仅为复杂逻辑添加注释
• 使用有意义的变量名
• 明确处理边界情况

常见模式：

• 双指针：left、right 或 i、j
• 滑动窗口：start、end
• 二分查找：lo、hi、mid
• DFS/BFS：使用带有明确类型的 Stack/Queue

优先使用的数据结构：

• 大小可变时，使用 List<> 替代数组
• 使用 HashMap<> 实现 O(1) 查找
• 使用 HashSet<> 检查唯一性
• 使用 PriorityQueue<> 执行堆操作
• 使用 Deque<> 灵活地实现栈/队列

3. 性能指南

时间复杂度目标：

• 数组问题：目标为 O(n) 或 O(n log n)
• 字符串问题：使用 HashMap/数组计数，目标为 O(n)
• 树问题：O(n) 遍历通常是最优的
• 图问题：BFS/DFS 的复杂度为 O(V + E)

空间优化：

• 尽可能原地修改输入
• 使用位运算处理布尔数组
• 考虑使用迭代而非递归，以达到 O(1) 空间复杂度

4. 测试方法

包含测试用例：

// 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. 应避免的常见错误

• 整数溢出：大数值求和时使用 long
• 数组索引越界：检查 i < arr.length
• 空指针：验证输入
• 差一错误：仔细检查循环边界
• 可变与不可变：谨慎处理引用

6. Java 专属提示

实用方法：

// 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()

用于排序的 Lambda 表达式：

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

示例工作流

1. 阅读问题，从 leetcode_java/ 中选择，或创建新文件
2. 识别模式（双指针、滑动窗口、DP 等）
3. 使用清晰的变量名编写解法
4. 在注释中添加复杂度分析
5. 使用示例进行测试，包括边界情况
6. 正确解法运行后，按需进行优化

项目专属说明

• Maven 项目：使用 mvn compile 构建，使用 mvn test 测试
• 已配置 JUnit 5 用于测试
• 问题按算法类型组织
• 遵循包中现有的代码风格