Arts 第七週（4/29 ~ 5/5）

ARTS是什麼？
Algorithm：每週至少作一個leetcode的算法題；
Review：閱讀並點評至少一篇英文技術文章；
Tip：學習至少一個技術技巧；
Share：分享一篇有觀點和思考的技術文章。

Algorithm

題目一：

LC 41. First Missing Positive

解答：

給一個整形數組，找出最小缺失的正整數，例如 [0,-1,2] 中最小缺失的正整數就是 1，[1,2,4,9] 中最小缺失的正整數就是 3。這道題若是不加上 時間和 空間這樣的限定條件，應該再簡單不過，可是加上了這兩個要求，一會兒使問題變得棘手。怎麼來思考？首先這道題給定的條件頗有限，輸入參數就只有數組，若是非要用 時間和 空間來作的話，表示咱們除了輸入數組之外，不能借助任何其餘的數據結構。數組應該是屬於一類最最基礎的數據結構，除去 length 以外，就只有兩個屬性 index 和 value，那這道題就變成了 「如何利用數組的 value 和 index 之間的關係來找到最小缺失正整數」，若是想到了這一點，就已經成功了一半。若是繼續想下去有幾點是能夠明確的：

1. 缺失的正整數確定在 [1, array.length + 1] 這個範圍內
2. 咱們能夠交換輸入數組中的元素的位置來讓 index 和 value 的關係更加明確
3. 保證 index 和 value 的關係後，咱們能夠經過 index 來斷定整數的存在性

第一點很好理解，一個數組總共有 array.length 這麼多個數，所有排滿，也就是 1,2,...array.length, 那麼答案就是 array.length + 1，沒有排滿，那麼在這之間確定是有缺失元素的。第二點是說咱們能夠經過交換來讓 index 和 value 造成對應，咱們看的是 value，可是 index 能夠輔助咱們尋找。前兩點明確了，第三點就是從頭至尾尋找答案的過程。

實現參考代碼：

public int firstMissingPositive(int[] nums) {
    if (nums == null || nums.length == 0) {
        return 1;
    }
    
    for (int i = 0; i < nums.length;) {
        if (nums[i] <= 0 || nums[i] > nums.length || nums[nums[i] - 1] == nums[i]) {
            i++;
            continue;
        }
        
        // swap
        int tmp = nums[nums[i] - 1];
        nums[nums[i] - 1] = nums[i];
        nums[i] = tmp;
    }
    
    for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
        if (nums[i] != i + 1) {
            return i + 1;
        }
    }
    
    return nums.length + 1;
}
複製代碼

總結：

代碼中 index 和 value 的對應關係是 index = value - 1，代碼實現有兩點須要注意，第一是，交換完後，須要判斷交換過來的數是否須要被放到相應的地方，例如 [2,3,1]；第二點時，元素越界的話，以及元素 value 已經和 index 對應上了，那麼就應該繼續遍歷，例如 [0,-1,1] 和 [1,1]。總的來講這道題並無涉及什麼算法和數據結構的應用，有點像腦筋急轉彎的感受，想到了就作的出，想不到的話就作不出，可是它給咱們解數組問題提供了一個新的方向：利用 index 和 value 的對應關係來輔助求解

Review

兩篇關於 Linux 操做系統的啓動和初始化的文章:

An introduction to the Linux boot and startup processes

An introduction to GRUB2 configuration for your Linux machine

第一篇文章講的是關於 Linux 操做系統的啓動和初始化，有如下幾個階段：

• BIOS POST（Power On Self Test）
  • 檢查硬件功能是否正確
  • 完畢後會觸發 BIOS 中斷，定位到引導扇區（爲接下來的 Bootloader 做準備）
• GRUB2（GRand Unified Bootloader, version 2）
  • 啓動管理器，幫助計算機可以找到操做系統內核，並把它加載到內存中運行
  • 配置文件目錄在 /boot/grub2/grub.cfg
  • 三個階段
    • 階段 1，在 MBR（Master Boot Record） 扇區中找到 boot.img 文件，只有 446 Bytes，這一步只是爲下一步做準備
    • 階段 1.5，在 MBR 和第一扇區之間，對應到 core.img 文件，這是開始運行文件系統的驅動器，爲下一個階段做準備
    • 階段 2，全部的相關文件在 /boot/grub2/i386-pc 目錄下，這個階段主要是找到並加載 Linux kernel 到 RAM，把計算機的控制權交給 kernel，有關 kernel 的文件，開頭都是 vmlinuz，能夠在 /boot 目錄下查看現有的 kernel
    • kernel 能夠本身提取和解壓，kernel 運行後，加載 systemd，也就是最初始進程，並把控制權交給它，啓動階段到此結束
• 初始化階段
  • systemd
    • 是全部進程的母進程
    • 加載文件系統，定義在 /etc/fstab
    • 配置文件在 /etc/systemd/system/default.target 裏，這裏面定義了什麼狀態和目標須要被初始化到當前用戶
    • 根據需求來啓動相應的 target 文件

第二篇文章講的是如何配置 GRUB2

• 配置文件在 /boot/grub2/grub.cfg，產生於 Linux 的安裝，每當新的 kernel 被安裝，會從新生成
• grub.cfg 要找的配置文件在 /etc/grub.d 目錄下，這些文件開頭的數字是爲了給 grub.cfg 文件一個參考順序，以便對應正確。用戶能夠在這個目錄下本身添加文件，主要目的是爲了非 Linux 的操做系統，但注意必須緊跟着 10_linux 以前或以後
• 因爲 grub.cfg 文件較爲複雜，能夠考慮更改 /etc/default/grub 文件來達到目的，這個文件裏面存放的都是很簡單的 key-value 對，下面是一些 keys 的定義：
  • GRUB_TIMEOUT：GRUB 啓動時的 kernel 選擇菜單持續時間，單位 /秒
  • GRUB_DISTRIBUTOR：kernel 選擇菜單上面 kernel 對應的具體名稱
  • GRUB_DEFAULT：啓動時默認的 kernel
  • GRUB_CMDLINE_LINUX：kernel 啓動時的傳入參數，一經設置，對全部 kernels 生效
  • GRUB_DISABLE_RECOVERY：若是設成 「false」，恢復通道會在每一個安裝的 kernel 產生，若是設成 「true」，不會產生恢復通道
  • ...
• 使用命令 grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg 來產生 grub.cfg 文件
• 建議把 GRUB_DISABLE_RECOVERY 設成 「false」，而後根據本身的定義生成 grub.cfg 文件

Tip

在看極客時間上面操做系統專欄的時候，學習了一個 PPT 記筆記的方法，嚴格意義上來說，這個不能算是一個技術技巧，應該算是一個學習技巧，可是用好了能夠幫助咱們更清晰高效地記筆記。步驟以下：

1. 爲文章中一段知識（也能夠是一個章節）作一張 PPT，標題就是段落大意，正文羅列這段當中的全部知識點，並給不清楚，不瞭解的知識點標號
2. 針對步驟 1 當中不清楚、不瞭解的知識點進行學習，查找資料補充，將資料和重要的點貼在接下來的幾張 PPT 中，這裏可能還會出現不清楚，不瞭解的嵌套知識，繼續編號便可
3. 當第一張 PPT 中全部不清楚的地方都弄懂了，把全部以知識點爲標題的 PPT 都放在最後看成附頁

這麼下來，回頭看文章就會以爲很是清晰，忘了的地方也可很方便地去對應附頁中尋找。這樣的記筆記的方法可讓你深刻一個知識點，把書讀 「厚」，很適合精學。

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最近寫算法題寫的比較多，分享的內容也都是和算法有關的，感受題型總結、分類很重要，時常回顧也很重要。但願本身在這個階段多多積累些基礎知識，不光是算法，還有其餘不少不少須要學的基礎知識。

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