20172302 《程序設計與數據結構》第九周學習總結

時間 2020-05-27

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教材學習內容總結

第11章異常

1.一個異常是指一個定義非正常狀況或錯誤的對象，由程序或運行時環境拋出，能夠根據須要進行相應的捕獲和處理。而錯誤相似於異常，可是錯誤表明不可恢復的問題而且必須捕獲處理。java

2.一個異常確實表明了一個錯誤，可是異常只是表明了一種意外的狀況，即一種在正常條件下不會發生的狀況，異常處理提供了一種處理異常的有效方式。git

3.程序設計中異常處理有如下三種選擇： · 根本不處理異常 · 當異常發生時處理異常 · 在程序某個位置集中處理異常程序員

4.對於未進行捕獲的異常，當異常發生時，程序會當即結束執行，並輸出與異常有關的信息，第一行輸出信息代表拋出異常類型及緣由，其餘行爲方法調用堆棧蹤影信息（call stack trace），指明異常發生位置。其中第一個蹤影行指出發生異常的方法、文件、代碼行號，如有其餘行，則指出調用異常方法的其餘方法。算法

5.try-catch語句：用於定義如何處理一種指定的異常。try語句塊能夠有多個相關聯的catch子句，每一個catch子句稱爲一個異常處理器。執行try語句塊中語句，若沒有拋出異常，將繼續執行try語句後語句，若是其中某處發生了異常，並存在該catch子句，則當即轉移到相應的catch子句處理異常，執行之後再轉移到整個try-catch語句後的語句繼續執行。一個try-catch語句能夠有一個可選的finally子句，用於定於一段不管是否有異常發生都將執行的代碼語句。編程

6.異常的傳遞：若是一個異常的發生處沒有捕獲和處理該異常，則該異常將會傳遞給上級調用方法（外層調用），異常也能夠在外層調用中使用try-catch語句塊進行處理和解決。數組

7.異常的層次結構：Throwable是Error類和Exception類的父類，許多類型的異常類都由Exception類派生。自定義異常：可由Exception類或它的後代派生一個新類來定義的一個新的異常。數據結構

8.可檢測異常和不可檢測異常ide

可檢測異常必須由方法進行捕獲，或者必須在可能拋出或傳遞異常方法的throws子句中列出來。在方法頭中追加一條throws子句，就明確承諾了該方法在異常發生時將拋出或傳遞異常。對於可檢測異常，若是發生該異常的方法不捕獲和處理這個異常，則必須在該方法定義的聲明頭中包含throws子句。函數
不可檢測異常是RuntimeException類的對象或該類的後代類對象，其餘異常均爲可檢測異常。

第12章遞歸

1.遞歸是一種編程技術，容許一個方法調用本身以達到最終的目的，遞歸是一種以自身定義自身的過程。

2.列表的定義包含了非遞歸定義和遞歸定義兩部分，非遞歸定義又稱做基本狀況。若是隻有遞歸的那部分，則遞歸將會永無終止，這種狀況被稱爲無窮遞歸。

3.遞歸編程，遞歸編程利用遞歸思想，一個簡單的例子（求n的階乘）。遞歸方法一定有一條if-else語句，其中一個分支爲檢測基本狀況的值，另外一分支做爲遞歸部分使用。

factorial（n）{
	if（n == 1） return 1；
    else return factorial（n-1）*n；
}

4.遞歸與迭代的比較：迭代與遞歸其實均可以解決同一個問題，重點在於哪一個方法更方便，對於有些問題，遞歸可能用起來很精煉簡單，但對於迭代則比較複雜；相反地，有些問題則是使用迭代更爲簡單。

5.直接遞歸與間接遞歸：一個方法調用本身的遞歸，稱爲直接遞歸。若是一個方法調用其餘方法，最終致使再次調用本身，這稱爲間接遞歸。間接遞歸能夠有若干層間接調用的深度，下面是間接遞歸的一個調用過程圖。

6.遞歸的應用：（1）迷宮問題（2）漢諾塔問題

迷宮：從起始位置（0,0）到終點位置(7,12)搜索 traverse（row，column）{ if（出口（7,12）且值爲1）true；3 else { done=traverse（row+1，column） if（！done）traverse（row，column+1） if（！done）traverse（row-1，column） if（！done）traverse（row，column-1） } if（done）（row，column）=7； }

漢諾塔問題：  將最頂上的N-1個圓盤從原始塔座移到附加塔座  將最大的圓盤從原始塔座移到目標塔座  將N-1個圓盤從附加塔座移到目標塔座

教材學習中的問題和解決過程

問題1：首先就是關於堆棧蹤影這裏，主要是作藍墨雲題目時就混淆了，不理解堆棧蹤影的使用和產生。
問題1解決方案：看課本的講解始終就是不能理解，因而看到有書上【例11.3】，就把它敲了一遍，作完以後，理解了藍墨雲的那道題目。

觀察這個，咱們能夠看到它的異常其實最早發生的地方應該是在Level1處，其次是Level2，最後纔是Level3，而後main函數中沒有try語句塊，就會直接拋出異常結束程序運行，而後在堆棧蹤影中能夠看到顯示的從上到下依次是Level三、Level二、Level1的異常，這其實符合棧的入棧和出棧的規則，先放的會在最裏面，也就會後彈出，也就是會顯示在下面。

問題2：關於書上的可檢測異常和不可檢測異常，這裏本身也是不明白，還有throws子句究竟是應該怎麼去使用？
問題2解決方案：這裏是有王志偉同窗分享給個人一些資料，而後結合書上的理解，總的來講，就是可檢測異常方法定義的聲明頭中要追加throws子句，在方法中咱們要添加throw語句，拋出問題。同時對於可檢測異常，若是發生異常的方法不捕獲和處理這個異常，字必須在該方法中定義的聲明頭中包含throws子句，否則異常將不會進行拋出。對於不可檢測異常，它只能是RuntimeException類的對象或該類的後代類對象，不須要throws子句和throw語句，對於它的處理有如下的三種方式。對於咱們自定義的一個異常，目前我使用過的都是可檢測的異常，關於不可檢測的自定義異常尚未使用過。

對未檢查的異常(unchecked exception )的幾種處理方式：一、捕獲二、繼續拋出三、不處理對檢查的異常(checked exception，除了RuntimeException，其餘的異常都是checked exception )的幾種處理方式：一、繼續拋出，消極的方法，一直能夠拋到java虛擬機來處理二、用try...catch捕獲注意，對於檢查的異常必須處理，或者必須捕獲或者必須拋出。

參考連接：檢查異常和未檢查異常的不一樣之處

問題3：續上面的一個小問題，就是錯誤和異常究竟是有什麼區別？
問題3解決方案：這裏找了一份資料，再也不重複了，見下。

1).java.lang.Error: Throwable的子類，用於標記嚴重錯誤。合理的應用程序不該該去try/catch這種錯誤。絕大多數的錯誤都是非正常的，就根本不應出現的。 java.lang.Exception: Throwable的子類，用於指示一種合理的程序想去catch的條件。即它僅僅是一種程序運行條件，而非嚴重錯誤，而且鼓勵用戶程序去catch它。 2).Error和RuntimeException 及其子類都是未檢查的異常（unchecked exceptions），而全部其餘的Exception類都是檢查了的異常（checked exceptions）. checked exceptions: 一般是從一個能夠恢復的程序中拋出來的，而且最好可以從這種異常中使用程序恢復。好比FileNotFoundException, ParseException等。檢查了的異常發生在編譯階段，必需要使用try…catch（或者throws）不然編譯不經過。 unchecked exceptions: 一般是若是一切正常的話本不應發生的異常，可是的確發生了。發生在運行期，具備不肯定性，主要是因爲程序的邏輯問題所引發的。好比ArrayIndexOutOfBoundException, ClassCastException等。從語言自己的角度講，程序不應去catch這類異常，雖然可以從諸如RuntimeException這樣的異常中catch並恢復，可是並不鼓勵終端程序員這麼作，由於徹底沒要必要。由於這類錯誤自己就是bug，應該被修復，出現此類錯誤時程序就應該當即中止執行。所以，面對Errors和unchecked exceptions應該讓程序自動終止執行，程序員不應作諸如try/catch這樣的事情，而是應該查明緣由，修改代碼邏輯。 RuntimeException：RuntimeException體系包括錯誤的類型轉換、數組越界訪問和試圖訪問空指針等等。處理RuntimeException的原則是：若是出現 RuntimeException，那麼必定是程序員的錯誤。例如，能夠經過檢查數組下標和數組邊界來避免數組越界訪問異常。其餘（IOException等等）checked異常通常是外部錯誤，例如試圖從文件尾後讀取數據等，這並非程序自己的錯誤，而是在應用環境中出現的外部錯誤。

參考連接：Java----異常類(錯誤和異常，二者區別)

問題4：遞歸和迭代具體應該怎麼去區分使用，二者具體的分別在哪些方面，哪些問題使用哪一種更加方便？
問題4解決方案：這裏也是在找資料，從網上找的認爲比較好的一份是這樣，作成了一個表：

這個會幫助了個人理解，可是還不太明白的地方是「迭代不容易理解」，但如今給個人感受是遞歸好像是不容易理解吧，可能後面的迭代會比較複雜不容易理解吧，還看了這麼一個答案：

電影故事例證：迭代——《明日邊緣》遞歸——《盜夢空間》

參考連接：深究遞歸和迭代的區別、聯繫、優缺點及實例對比

代碼調試中的問題和解決過程

問題1：編程項目PP12.1，這裏要對PalindromeTester程序改成遞歸版本，以前的這個程序忘了，又從新看，從新找思路，方向有了之後仍是有一些問題，見圖。先是這樣，沒有輸出，什麼都沒有。

而後又是這樣，拋出異常：

問題1解決方案：一開始看遞歸，比較亂一些，這個題目一開始有的思路就是從兩端來開始讀取，讀取第一個字符和最後一個字符，進行比較，再使用String類的substring方法將去掉首和尾字符的字符串進行遞歸，這樣就能夠完成程序編寫。但一直卡着的地方是到底要它怎麼才能結束遞歸，也就是基本狀況怎麼設置，這裏想不明白，就致使了第一次的無輸出，而後又在草稿紙上從新想了一遍整個程序設計的過程（這個步驟在一開始沒有作，由於感受很複雜，就想在過程遇到了再去從新想），這樣就浪費了一些時間，但其實也以爲一開始作整個程序設計又不知道從哪入手。完成以後，再次運行，出現了第二個問題：拋出異常。選擇了三個字符最簡單的就進入了Debug調試。

能夠看到這裏比較到最後，right表明字符串的最後的索引值，right成了-1，這裏也就是存在問題的地方，由於我一開始設置的條件是當left>right時程序會進入基本狀況，這裏就是有問題，當他們兩個值相等時就應該進入基本狀況，而不是再去進入遞歸，這樣修改一下，就完成了這個方法的編寫，這個方法最後的代碼見下：

public static boolean palindrometest(String obj) {
        int left = 0;
        int right = obj.length() - 1;
        boolean done = true;
        if (!done || left >=right) { }
        else{
            if (obj.charAt(left) == obj.charAt(right)&&left<right) {
                obj = obj.substring(1, obj.length() - 1);
                palindrometest(obj);
            }
            else
                if(left<right)
                    done = false;
             }
       return done;
    }
}

最後又對是迴文的奇數個字符的、是迴文的偶數個字符的和不是迴文的進行了一次測試：

問題2：由於對遞歸的不太熟練,作PP12.9時也遇到了一點小問題，這裏也是算是半猜着作完了，具體問題見下面：
問題2解決方案：我要輸出那個三角形的第5行時，輸出結果與書上的不一致，後來又把本身的代碼從新看了一遍，找到了問題，是一開始相加的那個每行的第一個和最後一個數爲1這裏給漏掉了，加上這個語句後就能夠正常輸出了，這是加在遞歸部分中循環以前的地方pascal[0] = 1; pascal[n-1] = 1;。而後結果以下：

其中註釋的部分一開始是有的，但後來又想到這個好像能夠不加，我就把它改爲了註釋，試着運行了一下，發現也能夠，就知道了以前的考慮是多餘的，在循環以前放上那條語句就已經包含了後面我所考慮的部分，就是想多了，就把那一部分刪掉了。後又發現代碼多餘：

這裏n=2時實際上是能夠記作遞歸狀況中的，基本狀況是能夠簡寫的，就把那部分註釋掉，運行以後也是正常的，不少時候本身考慮的不清楚，每每就會代碼寫的很複雜，本身讀起來都很吃力，要有一個完整的規劃寫起來纔會簡單並且高效。

後補：後詢問餘坤澎同窗，這道題目要輸出的是整個三角形，而非單行，就又弄了很久，經過一個二維數組，寫了好些代碼，實現了該功能，程序運行截圖：

代碼託管

上週考試錯題總結

1.An exception can produce a "call stack trace" which lists A . the active methods in the order that they were invoked B . the active methods in the opposite order that they were invoked C . the values of all instance data of the object where the exception was raised D . the values of all instance data of the object where the exception was raised and all local variables and parameters of the method where the exception was raised E . the name of the exception thrown
解析：堆棧蹤影的顯示其實也相似於咱們所學的棧的顯示，最後調用的方法將會放於棧頂，也就會是先打印出來，最早調用的將會在最後打印在屏幕上，這也就是原來調用順序的反序。堆棧跟蹤提供了儲存在運行時堆棧中的方法的名稱，方法名稱在堆棧中以相反的順序放置,也就是說,最先的方法是先放在這裏,下一個方法其次,等等,因此最近調用的方法是在堆棧上最後一項,這是第一個。堆棧跟蹤而後以相反的順序顯示全部活動的方法。
2.An exception that could also arise in the try statement that does not have an associated catch statement is A . ClassNotFoundException B . IllegalArgumentException C . NegativeArraySizeException D . NullPointException E . OutOfMemoryException
解析：若是數組尚未被實例化，那麼可能就會拋出NullPointerException。ClassNotFoundException、IllegalArgumentException和OutOfMemoryException將不會被拋出，由於try語句中沒有任何代碼，它們要麼引用某個未知的類，要麼使用一個參數，要麼處理新內存的生成。只有當實例化一個數組時，纔有可能會出現NegativeArraySizeException。
3.The idea that an object can exist separate from the executing program that creates it is called A . transience B . static C . persistence D . serialization E . finality
解析：對象存儲在內存中，當垃圾收集器再也不被引用時，它們會被垃圾收集器回收。當Java程序終止時，沒有引用對象，所以全部對象都被回收。然而，爲了未來的使用，可以保存任何給定的對象是可取的。這種特性稱爲persistence，它的功能是將對象的實例數據保存到文件中。這能夠經過將每一個實例數據寫入數據文件來完成，可是使用對象序列化簡化了。
4.Character streams manage A . byte-sized data B . binary data C . Unicode characters D . ASCII characters E . compressed data
解析:字符流用於管理16位Unicode字符。這與用於管理任何字節大小數據的字節流不一樣，包括ASCII字符和其餘類型的二進制數據。

Java中的字符流處理的最基本的單元是Unicode碼元（大小2字節），它一般用來處理文本數據。所謂Unicode碼元，也就是一個Unicode代碼單元，範圍是0x0000~0xFFFF。在以上範圍內的每一個數字都與一個字符相對應，Java中的String類型默認就把字符以Unicode規則編碼然後存儲在內存中。然而與存儲在內存中不一樣，存儲在磁盤上的數據一般有着各類各樣的編碼方式。使用不一樣的編碼方式，相同的字符會有不一樣的二進制表示。

5.The term "exception propagation" means A . an exception is caught by the first catch clause B . an exception not caught by the first catch clause is caught by an outer (enclosing) catch clause C . exceptions are caught, sequentially, by catch clauses in the current try block D . exceptions always are caught by the outermost try block E . none of the above
解析：異常傳遞意味着一個異常被匹配的catch子句在當前try塊級別,若是沒有匹配,而後在下一個封閉try塊級別,依次進行,直到異常已經被匹配的try語句或異常的main函數和被Java虛擬機捕獲。
6.Assume infile is a BufferedReader for a textfile and that the textfile is empty. What is returned from the message infile.readLine( ); ? A . 0 B . null C . a special character known as the End-of-file marker (EOF) D . none of the above, the message causes a NullPointerException to be thrown E . none of the above, the message causes a EndOfFileException to be thrown
解析：readLine()方法返回一個字符串，等於文件中的下一個文本項。若是文件爲空文件的，則返回null。
7.A method that uses the Scanner class to obtain input does not require either catching or throwing an IOException. This is because A . the Scanner class does not call upon any classes that throw checked exceptions B . the Scanner class' methods call input methods in try statements and catch IOExceptions so that they are handled directly in the Scanner class C . the Scanner class uses JOptionPane dialog boxes instead of java.io classes so that it does not have to deal with IOExceptions D . the Scanner class overrides the class IOException making it an unchecked exception E . none of the above, methods do require handling IOException even if thrown by a method in a Scanner class
解析：經過擁有本身的catch（IOException.）catch語句，Scanner類中的任何代碼都會被本身所捕獲，這樣一來，可使用本身的異常處理，而不用處理這個可檢測異常。
8.PrintWriter is a better output stream class that PrintStream because PrintWriter A . has both print and println methods and PrintStream only has print B . can output both byte and character streams and PrintStream can only output byte streams C . has error checking mechanisms as part of the class and PrintStream does not D . will not throw checked exceptions and PrintStream will E . all of the above
解析：PrintWriter類是一個Writer類，而PrintStream類是一個流類。主要的區別在於PrintWriter類是專門爲文件讀寫而設計的，所以PrintWriter類有錯誤檢查機制，而PrintStream則沒有這個錯誤的檢查機制。
9.Which statement is true about BufferedWriters A . BufferedWriters are used because they improve runtime efficiency B . BufferedWriters are used because they improve compile time efficiency C . BufferedWriters can be used with input streams as well as with output streams D . using a BufferedWriter obviates the necessity for catching IOExceptions E . none of the above
解析：做爲提升程序執行效率的一種方法，BufferedWriters類容許累積輸出，直到緩衝區達到滿值，再去啓動輸出操做變得「有價值」，能夠減小輸出的次數，提升程序執行效率。

結對及互評

本週結對學習狀況
- 20172308
- 博客中值得學習的或問題：代碼中遇到的問題記錄的很是詳細，並且這周也在向他學習着圖片中使用紅框標明錯誤出現地方，這裏看起來很快可以抓到重點，不足的地方在於書上內容的總結仍是不夠詳細。
- 結對學習內容：繼續共同窗習四則運算的編寫。

點評過的同窗博客和代碼

20172311

其餘（感悟、思考等）

感悟

本週學習了異常和遞歸兩章內容，忽然發現這本書就剩下一章了，學的速度好快，再往回想，感受好多東西都還掌握的並不那麼牢靠，仍然須要去練習實踐。本週我以爲頗有意思的內容是那個漢諾塔問題，高中時數學老師提過這個題目，沒想到它是遞歸編程中經典的遞歸算法實例，這個頗有意思，可是對於代碼就沒那麼有意思了，看着看着就睡了，課下看了兩遍纔算是有些明白。還有就是本週編寫的代碼行數比較少一些，編程過程當中遇到的問題並很少，還算順利。

學習進度條

	代碼行數（新增/累積）	博客量（新增/累積）	學習時間（新增/累積）	重要成長
目標	5000行	30篇	400小時
第一週	157/157	1/1	15/15
第二週	382/539	1/2	16/31
第三週	317/856	2/4	15/46
第四周	996/1852	1/5	24/70
第五週	578/2330	1/6	16/86	這周對上週第七章的學習有了更深的理解
第六週	475/2805	1/7	14/100	學習了數組方面的相關知識
第七週	629/3434	1/8	14/114	關於繼承有必定認識
第八週	1567/5001	3/11	25/141
第九周	428/5429	2/13	17/158	瞭解了遞歸內容並學習了IO流相關知識