20172305 2018-2019-1 《Java軟件結構與數據結構》第五週學習總結

時間 2019-11-12

標籤 Java軟件結構與數據結構第五學習總結欄目 Java 简体版

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20172305 2018-2019-1 《Java軟件結構與數據結構》第五週學習總結

教材學習內容總結

本週內容主要爲書第九章內容：

查找是在某個項目組中尋找到某一指定目標元素，或者肯定該指定目標並不存在。html
高效的查找會使該過程所作的比較操做次數最小化。java
靜態方法(類方法)能夠經過類名調用，不能引用實例變量，能夠引用靜態變量。Java程序的main方法必須用static修飾符(聲明爲靜態)來修飾，解釋器不用實例化含有main的類的對象，就能夠調用main方法。git
泛型方法建立一個引用泛型的方法，只需在方法頭的返回類型前插入一個泛型聲明便可。含有返回類型和參數類型的方法，就可使用泛型參數。泛型聲明必須位於返回類型以前，這樣泛型才能夠做爲返回類型的一部分。算法
線性查找時間複雜度O(n)從列表頭開始依次比較每個值，直至找到該目標，結果是要麼找到目標，要麼到達列表尾並得出該組中不存在該目標的結論。編程
二分查找時間複雜度O(logn)從排序列表的中間開始查找，若是中間元素不是目標元素，則繼續取半搜索。在每一次比較操做後，將排除剩餘待搜索的一半數據。數組
線性查找和二分查找的優劣：
- 線性查找通常比二分查找要簡單得多，編程和調試都很容易；
- 二分查找利用查找池已排序的適時進行查找的；
- 對於大型查找池二分查找很是有效率。
排序
- 順序排序(大約進行n方次比較)：選擇排序、插入排序、冒泡排序
- 對數排序(大約進行nlogn次比較)：快速排序、歸併排序
選擇排序算法經過反覆的將某一特定值放到它在列表中的最終已排序位置，從而完成對某一列值的排序。安全
插入排序算法經過反覆地將某一特定值插入到該列表某個已排序的字集中來完成對列表值的排序。數據結構
冒泡排序算法經過重複地比較相鄰元素且在必要時(彼此不符順序)將它們互換，從而完成対值的排序。
性能
快速排序經過使用任意選定的分區元素將該列表分區，而後對分區元素的任一邊的子列表進行遞歸排序。
學習
歸併排序算法是經過將列表遞歸式分紅兩半直至每一子列表都只含有一個元素，而後將這些子列表歸併到一個排序順序中，從而完成對列表的排序。
基數排序是基於隊列處理的，經過排序關鍵字的部份，將要排序的元素分配至某些隊列中，經過出隊入隊以達到排序的做用。
各類排序的比較圖：
- 基數排序中：r表明關鍵字的基數，d表明長度，n表明關鍵字個數

教材學習中的問題和解決過程

問題1:<T extends Comparable<? super T>>是什麼意思？
問題1解決方案：書上的查找方法都用到這一串代碼，裏面有泛型T、繼承標識符extends、Comparable接口、和指向父類的指針，只有？的意思不懂。經過上網查找，「?」能夠表明範圍內任意類型，總體含義是類型T必須實現Comparable接口，而且這個接口的類型是T或者是T的任一父類。這樣聲明後，T的實例之間和T的父類的實例之間能夠相互比較大小，其中<? super T>是表示泛型的下限。
- 追問(1.) 那麼問題又來了，<? super T>是表示泛型的下限，那麼泛型的上限又是什麼？
- 追問(2.) 泛型的上下限有什麼做用？
  - 和泛型的下限表示方法相似，<? extends T>表示的是泛型的上限。super表示包括T在內的任何T的父類，extends表示包括T在內的任何T的子類。「有界類型」的泛型避免了強制類型轉換的同時保留了安全性能，使得轉換有了必定的限制。在必定程度上提升了代碼的靈活性，隨便用相關的類。
- 追問(3.)<T extends Comparable<T>> 和 <T extends Comparable<? super T>>或<T extends Comparable<? extends T>> 有什麼不一樣?
  - 少了?和super,二者的意義會有很大的變化，前者表示的是類型T必須實現Comparable接口，而且這個接口的類型是T。只有實現接口的T的實例纔會相互比較，然後者是表示類型T必須實現Comparable接口，而且接口的類型是T或者是T的任一父類或子類。
- 建立具備繼承關係的類，一個是Anima類，另外一個是Cat類。可是在Animal中實現了Comparable 接口，經過年齡來比較實例的大小Cat繼承了Animal類，分別使用sort1和sort2進行測試。
- sort1(Animal)結果是正常按照年齡進行排序，sort1(cat)結果會報錯。僅由於Animal實現了接口Comparable 。可是，若是是List 程序將報錯，由於Cat類中沒有實現接口Comparable ，它只從Animal繼承了一個Comparable 接口。
- sort2(Animal)和sort2(Cat)的結果均按照年齡進行排序。(比較的參數類型不一樣在後者的狀況下也能夠進行比較，大大的提升了代碼的靈活性與自由度。)
- 追問(4.)若是在子類中實現Comparable接口的話是否能夠改善sort1比較的差別？
  - 若是父類實現了接口，那麼子類就繼承了相關的接口不能從新實現接口；相反只能重寫父類CompareTo的方法來達到進行子類的比較。
問題2：泛型方法的各部分意義？與普通方法的區別？
問題2解決方案：泛型方法的定義和普通方法定義不一樣的地方在於須要在修飾符和返回類型之間加一個泛型類型參數的聲明，代表在這個方法做用域中誰纔是泛型類型參數，規定了泛型的範圍，從這一點能夠看出罰你性能高的優點就是提升了代碼的靈活性。
- 泛型類，是在實例化類的時候指明泛型的具體類型；泛型方法，是在調用方法的時候指明泛型的具體類型。
問題3：優化代碼的示例（課堂內容）
問題3解決方案：

public static <T>   
    boolean linearSearch(T[] data, int min, int max, T target)
{
    int index = min;
    boolean found = false;

    while (!found && index <= max) 
    {
        found = data[index].equals(target);
        index++;
    }

    return found;
}

針對這串代碼個人第一想法就是用二分查找替代這種線性查找，可是不符合老師的要求。整串代碼可以優化的部分就是while循環裏面的！found、index <= max、found = data[index].equals(target)、index++四部分，我以爲能夠把！found和found = data[index].equals(target)進行合併，這樣能夠i吉安少一條語句的運行，但實質上並無進行變化一樣的判斷與測試看似兩條語句變一條語句，其程度遍複雜了，要執行一次比較，在進行一次布爾型的判斷。而老師給出的答案是設立一個哨兵，也就是數組索引值爲0的位置加入目標元素，若是在未遍歷到頭就結束的話就能判斷數組內含有該元素，並且找到該元素；若是到哨兵的位置找到的話，那就說明沒有該元素，也就是不用判斷index <= max示例答案中並無判斷是否到了尾部的相關代碼。(示例代碼並沒與在複雜度上解決該問題，可是在性能上有所提升。~~針對這一結果也是醉了~~)

data[0] = target;
for (index = data.length-1; !data[indax].equals(target);--index){
}
return index == 0? false:true;

代碼學習中的問題和解決過程

問題1：PP9.2間隔排序法的循環條件是什麼？
問題1的解決方案：根據題目的要求間隔排序法實質涵蓋了冒泡排序法，冒泡排序是間隔爲1的兩個元素，實質就是相鄰元素的是否交換。針對間隔排序法實現的代碼，是在冒泡排序的基礎上實現的，可是冒泡排序的外循環是以達到數組長度減一就中止的。
- 在第一次改寫的時候沒有動內外循環，只是把數組交換的索引值改了，結果就報數組越界異常(ArrayIndexOutOfBoundsException)。實際上是由於在增長間隔的時候外循環仍是在一個個的遍歷，致使數組的越界。
- 第二次稀裏糊塗的改了個內層循環的條件結果是能夠進行排序，可是末尾的兩個元素或是三個元素(間隔次數不一樣)始終不排序，考慮到多是間隔不爲1的時候尾部兩個元素或是三個元素沒有排序，在達到間隔爲1的時候有直接跳出沒排致使的(感受本身第二次修改的時候好迷)。
- 第三次進行了大修改，由於考慮到間隔次數是在遞減正好替換以數組長度爲外層循環條件，再在內外層循環之間進行一個遍歷的循環使交換的時候能多進行幾回，而內層循環在經歷過第二次排序後發如今間隔次數未達到1的狀況下數組元素始終有小於間隔次數的元素沒有進行排列，而此刻的索引值最大就是數組長度減去間隔次數。
- 我的以爲在進行間隔數減少的過程當中包含了冒泡排序的過程，而僅使用冒泡排序就能夠達到排序的目的，間隔排序效率並不高，實現的過程還特別麻煩，一堆循環的疊加，以爲這種排序方法除非是進行間隔幾個元素的狀況下進行排列的類型，其他狀況下好像用處並不大。
問題2：PP9.3的各類排序是如何記錄時間的？
問題2解決方案：時間代碼在放假的時候就看了一部分，接觸的相關類都是像Calendar計算多少天、多少年的類以及SimpleDateFormat進行格式化輸出時間的類和LocalDate記錄日期的類。而System.nanoTime()在上網查找以後發現是以long形式輸出系統計時器的當前值，而後兩個值進行相減就能夠表示出運行時間。在類的開頭可結尾各方一個進行記錄在相減就能夠了。
問題3：PP9.3記錄次數的time++如何在遞歸方法中實現？
問題3解決方案：對於含有遞歸方法的相關代碼，若是把記錄次數的代碼放的位置稍有不對就會形成不斷的輸出或是一直歸零，針對選擇排序、插入排序和冒泡排序徹底在方法題中添加些代碼，在循環體中進行那個自增計數就能夠了。而快速排序和歸併排序就不行，一直在不斷輸出，經過借鑑侯澤洋同窗的博客，發現能夠建立全局變量來實現就輸出一次，在遞歸方法中進行自增，在調用遞歸的方法中進行輸出；或是從新設定一個方法，使以前的遞歸方法被調用，這樣再進行以前的實現步驟就行。

代碼託管

上週考試錯題總結

錯題1：Interfaces allow us to make polymorphic references, in which the method that is invoked is based on the type of the reference variable rather than the particular object being referenced at the time.
- A .true
- B .false
錯誤解析：接口容許咱們建立多態引用，其中被調用的方法是基於被引用時的特定對象的。(書後關鍵概念)

第六章和以前的錯誤同樣，仍是沒有認真的看好題目就選上了。就是簡單的一道書後關鍵概念就喪失了滿分的機會，扎心...下次遇到這種會作的題目必定不要在選錯了！！！

結對與互評

點評(王禹涵)

博客中值得學習的或問題：
- 博客中對於問題的圖片很恰當，動圖的示意充分解釋了排序的全過程。教材中的問題和我寫的同樣，可是沒有繼續的分析下去，推薦一篇博客。問題2的時間複雜度能夠更具體的描述一些就行了。
代碼中值得學習的或問題：
- 代碼圖片加入本身作的圖片，可是建議圖片能夠放縮一下，會更好。記錄時間和次數的相關問題解釋的很清楚，是我應該學習的。
基於評分標準，我給本博客打分：8分。
- 得分狀況以下：
- 正確使用Markdown語法（加1分）
- 模板中的要素齊全（加1分）
- 教材學習中的問題和解決過程, 兩個問題加2分
- 代碼調試中的問題和解決過程, 兩個問題加2分
- 感想，體會不假大空的加1分
- 點評認真，能指出博客和代碼中的問題的加1分

點評(方藝雯)

博客中值得學習的或問題：
- 圖片特別細緻清晰，並且還有基數排序法的圖片。我上網找一直沒有合適的，並且相關問題的是我沒有發現，藉助你問題1的解釋對於我理解基數排序法更深一步，看到那一串代碼，也須要看一下API文檔。
代碼中值得學習的或問題：
- 時間的相關代碼的學習比個人詳細，我須要優化本身的博客。在個人電腦中看你的博客發現有幾張圖片不清晰，是否是能夠再進行放大一下。
基於評分標準，我給本博客打分：9分。
得分狀況以下：
- 正確使用Markdown語法（加1分）
- 模板中的要素齊全（加1分）
- 教材學習中的問題和解決過程, 二個問題加2分
- 代碼調試中的問題和解決過程, 三個問題加3分
- 感想，體會不假大空的加1分
- 點評認真，能指出博客和代碼中的問題的加1分