Java模拟算法题目练习

Java 中“模拟算法”（Simulation / Ad-hoc / Brute Force 类题目）是蓝桥杯、省赛、ACM 入门、LeetCode 中等偏下难度、Codeforces Div.3/Div.4 A~C 题最常见的类型。

这类题目的核心特点：

• 没有明显的经典数据结构/算法模板（如二分、DP、图论）
• 题目直接描述了一个过程/规则/小游戏/日期推进/字符串变换等
• 需要严格按照题目描述一步一步模拟，往往涉及循环、条件判断、计数、状态转移
• 容易边界爆炸（输入范围很大时要优化模拟方式）
• 时间复杂度通常是 O(n) ~ O(n log n) 或更高，但 n ≤ 10^5~10^6 居多

模拟题的常见子类型（带代表性题目）

子类型	核心技巧	LeetCode / 力扣经典题（Java实现友好）	Codeforces / AtCoder 典型难度	蓝桥杯/省赛出现频率
日期/时间模拟	日历计算、闰年、星期推算	1154. 一年中的第几天 1360. 日期之间隔几天	800–1400	★★★★★
字符串/字符变换	逐字符处理、进位、模拟加法	6. Z 字形变换 43. 字符串相乘 415. 字符串相加	1000–1600	★★★★☆
游戏/规则模拟	轮流操作、状态机、贪心选择	877. 石子游戏 1140. 石子游戏 II 2028. 找出缺失的观测数据	1200–1800	★★★★☆
队列/栈模拟过程	用数组/队列模拟多轮操作	402. 移掉 K 位数字 946. 验证栈序列	1200–1700	★★★☆☆
矩阵/棋盘模拟	方向数组、边界判断、染色	463. 岛屿的周长 733. 图像渲染 289. 生命游戏	1100–1600	★★★★☆
进制/位运算模拟	模拟二进制加法、进位、位翻转	67. 二进制求和 989. 数组形式的整数加法	1000–1500	★★★☆☆
计数/统计过程	多轮累加、差分思想优化	1942. 最小未被占据椅子的编号 846. 一手顺子	1300–1800	★★★★☆
模拟大数/高精度	String / int[] 模拟加减乘除	415. 字符串相加 43. 字符串相乘	1400–2000	★★☆☆☆

推荐的 Java 模拟练习进阶路径（2026 年建议顺序）

阶段	目标	题目数量	推荐平台 & 题单	难度范围	时间建议
1	建立模拟感觉	30–50	LeetCode 标签「模拟」Easy + Medium 前 30	800–1400 (CF)	1–2 周
2	掌握常见套路	80–120	力扣「模拟」+ 蓝桥杯历年省赛 A/B 组模拟题	1200–1700	3–5 周
3	边界与优化	50–80	Codeforces Div.3/Div.4 A~C + AtCoder Beginner C~D	1400–1900	持续刷
4	高难度模拟	30–60	Codeforces Div.2 A~C + AtCoder Regular C~E 中偏模拟题	1800–2200+	长期积累

几道高质量模拟题（带 Java 关键点提示，建议手写）

1. LeetCode 289. 生命游戏（经典棋盘模拟）

• 关键：用位运算或额外状态压缩空间（原地修改）
• Java 注意：二维数组边界判断、深拷贝 vs 原地

1. LeetCode 885. 螺旋矩阵 III（方向模拟 + 步长递增）

• 关键：方向数组 {0,1,0,-1} {1,0,-1,0}，步长 1,1,2,2,3,3…
• 容易错：越界判断顺序

1. 蓝桥杯典型题 – 日期问题（回文日期、星期几）

• 常用代码模板：闰年判断 + 天数累加 + Zeller 公式

   static boolean isLeap(int y) {
       return (y % 4 == 0 && y % 100 != 0) || y % 400 == 0;
   }

   static int days[] = {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};

4. Codeforces 风格 – 模拟队列操作 / 多轮游戏

• 例：有 n 个人排队，每轮第 k 个人离开，求最后剩下的人
• 用 ArrayDeque 或 LinkedList 模拟（Java 推荐 Deque）

4. 字符串模拟加法 / 乘法（大数加法模板）

   public String addStrings(String num1, String num2) {
       StringBuilder sb = new StringBuilder();
       int carry = 0, i = num1.length() - 1, j = num2.length() - 1;

       while (i >= 0 || j >= 0 || carry > 0) {
           int sum = carry;
           if (i >= 0) sum += num1.charAt(i--) - '0';
           if (j >= 0) sum += num2.charAt(j--) - '0';
           sb.append(sum % 10);
           carry = sum / 10;
       }
       return sb.reverse().toString();
   }

给你一个快速自测清单（建议 7 天内做完）

难度顺序	题目（LeetCode编号 / 搜索关键词）	预计编码时间	考察重点
Easy	434. 字符串中的单词数	8–12 min	边界（多个空格、首尾空格）
Easy–Medium	67. 二进制求和	12–18 min	进位、补0对齐
Medium	6. Z 字形变换	20–35 min	找规律 / 模拟数组
Medium	43. 字符串相乘	30–50 min	大数乘法（可拆成加法）
Medium	289. 生命游戏	25–40 min	原地修改 + 状态压缩
Medium–Hard	885. 螺旋矩阵 III	35–60 min	方向 + 步长控制
Hard（挑战）	829. 连续整数求和（数学模拟）或 2028. 找出缺失的观测数据	40–90 min	多重约束模拟

重阳，你现在最想从哪一类开始练？

• 日期/时间类（蓝桥杯最爱）
• 字符串/大数模拟
• 矩阵/棋盘/方向模拟
• 游戏规则/多轮过程模拟
• 还是想要一套 20 道 Java 模拟题的进阶清单？

告诉我你的偏好或目标（蓝桥杯？省赛？LeetCode 冲分？Codeforces Div.2？），我可以给你更精准的题目 + 代码框架 + 易错点提醒～