20172325 2018-2019-2 《Java程序設計》第三週學習總結

時間 2020-05-30

標籤 Java程序設計第三學習總結欄目 Java 简体版

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20172325 2018-2019-2 《Java程序設計》第三週學習總結

教材學習內容總結

1、什麼是隊列？

隊列是一種線性集合，其元素從一端加入，從另外一端刪除；
隊列的元素按照FIFO的方式處理，也就是聽從「先進先出」的原則，第一個進入隊列的元素將是第一個退出的元素；
隊列分爲隊列有隊頭（front）和隊尾（rear），數據從隊尾進入隊列，從隊頭出隊列，隊頭指向隊列的第一個數據，隊尾指向隊列中的最後一個數據。

2、隊列的順序存儲結構

（1）順序隊列的定義：隊列的順序存儲結構稱爲順序隊列，順序隊列其實是運算受限的順序表。
（2）順序隊列的表示：和順序表同樣，順序隊列利用內存中一段連續的存儲空間來存放當前隊列中的元素。因爲隊列的隊頭和隊尾的位置是變化的，設置兩個指針front和rear分別指示隊頭元素和隊尾元素，它們的初值在隊列初始化時均應置爲0。
（3）順序隊列的基本操做入隊時：將新元素插入rear所指的位置的後一位。出隊時：刪去front所指的元素，而後將front加1並返回被刪元素。

3、鏈表實現隊列

對於鏈式隊列，將使用帶頭指針front和尾指針rear的單鏈表實現，front直接指向隊頭的第一個元素，rear指向隊尾的最後一個元素，其結構以下：
之因此選擇單鏈表（帶頭尾指針）而不採用循環雙鏈表或者雙鏈表主要是雙鏈表的空間開銷（空間複雜度，多前繼指針）相對單鏈表來講大了很多，而單鏈表只要新增頭指針和尾指針就能夠輕鬆實現常數時間內（時間複雜度爲O(1)）訪問頭尾結點。下面咱們來看看如何設計鏈式隊列：一、以上述的圖爲例分別設置front和rear指向隊頭結點和隊尾結點，使用單鏈表的頭尾訪問時間複雜度爲O(1)。二、設置初始化空隊列，使用front=rear=null，而且約定條件front==null&&rear==null成立時，隊列爲空。三、出隊操做時，若隊列不爲空獲取隊頭結點元素，並刪除隊頭結點元素，更新front指針的指向爲front=front.next 四、入隊操做時，使插入元素的結點在rear以後並更新rear指針指向新插入元素。五、當第一個元素入隊或者最後一個元素出隊時，同時更新front指針和rear指針的指向。這一系列過程以下圖所示：

4、數組實現隊列

因爲隊列操做會修改集合的兩端，所以將一端固定於索引0處要求移動元素。
非環形數組實現的元素移位，將產生O(n)的複雜度。
把數組看做是環形的，能夠除去在隊列的數組實現中把元素移位的須要。

教材學習中的問題和解決過程

問題1：什麼是溢出？溢出有哪些狀況？html
問題1解決方案：順序表的溢出現象：（1）「下溢」現象當隊列爲空時，作出隊運算產生的溢出現象。「下溢」是正常現象，經常使用做程序控制轉移的條件。（2）"真上溢"現象當隊列滿時，作進棧運算產生空間溢出的現象。「真上溢」是一種出錯狀態，應設法避免。（3）"假上溢"現象因爲入隊和出隊操做中，頭尾指針只增長不減少，導致被刪元素的空間永遠沒法從新利用。當隊列中實際的元素個數遠遠小於內存中本分配的空間時，也可能因爲尾指針已超越向量空間的上界而不能作入隊操做。該現象稱爲"假上溢"現象。以下圖前端
問題2：隊列的基本操做方式有哪幾種，爲什麼在網絡上查找具體指令時出現不少不一樣的叫法，到底哪一些是規範的操做？git
問題2解決方案：首先查找了課本，看了同窗的博客，總結出了五種具體的操做指令： enqueue：向隊列末端添加一個元素 dequeue：從隊列前段刪除一個元素 first：考察隊列前端的那個元素 isempty：斷定隊列是否爲空 size：肯定隊列的元素數目關於網絡上的不一樣指令，詢問了課表明餘坤澎同窗，他給個人解釋是，這些不一樣的指令雖然有不一樣的叫法，可是都是爲了達到同一目的，可是比較規範的也就是經常使用的、約定俗成的一些叫法，不用太在乎叫法上的不一樣。數組