20172313 2018-2019-1 《程序設計與數據結構》第四周學習總結

時間 2019-11-08

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20172313 2018-2019-1 《程序設計與數據結構》第四周學習總結

教材學習內容總結

列表集合
- 有序列表： 其元素按照元素的某種內在特性進行排序。（有序列表中的元素具備內在關聯，這種關聯定義了元素之間的順序）
- 無序列表： 其元素間不具備內在順序，元素按照它們在列表中的位置進行排序。（無序列表中的元素按使用者所選擇的任意方式排序）
- 索引列表： 其元素能夠用數字索引來引用。（索引列表爲它的元素維護一段連續的數字索引值）
Java集合API中的列表

方法	描述
add(E element)	往列表的末端添加一個元素
add(int index， E element)	在指定索引處插入一個元素
get(int index)	返回指定索引處的元素
remove(int index)	刪除指定索引處的元素
remove(o object)	替代指定索引處的元素
set（int index，E element)	返回列表中的元素數量

列表ADT

操做	描述
removeFirst	從列表中刪除第一個元素
removeLast	從列表中刪除最後一個元素
remove	從列表中刪除某個元素
first	查看位於列表前端的元素
last	查看位於列表末端的元素
contains	肯定列表是否含有某個元素
isEmpty	肯定列表是否爲空
size	肯定列表中的元素數量

使用數組實現列表
- 通常的的列表能夠從兩端添加或刪除元素，但它們還有從列表的中間插入或刪除元素。所以沒法避免要移動元素。可使用環形數組方法，但當從列表中間插入或刪除元素時，仍須要移動元素。
- 重載equals方法以及實現Comparable接口是展現面向對象設計的極好示例。咱們能夠建立集合的實現來處理各類尚未設計的對象，只要這些對象具備相同的定義和（或）類中提供對象間的某種做比較的方法。
- 將向ArrayList類中諸如find之類的private方法獨立出來有多種益處。首先，它使得本已複雜的remove方法的定義變得很是簡單。第二，它使得咱們可以利用find方法來實現contains操做以及ArrayUnorderedList的addAfter方法。注意，find方法不會拋出ElementNotFound異常，它只是簡單地返回值（1）以代表元素未找到。經過這種方法，調用程序能夠決定如何處理元素未找到的狀況。在remove方法中，這意味着拋出一個異常。而在contains方法中，這意味着返回false。
- 在進行remove操做的時候，若是要刪除的元素是列表的最後一個元素，在這種狀況下，須要進行n次比較操做。事實證實，這種刪除操做的實現正好須要n次比較和平移操做，所以該操做的複雜度爲O(n)。若是使用的是環形數組實現，他只是提升了刪除第一元素這樣一種特殊狀況下的性能。
- 進行contains操做時，因爲該方法執行的是列表的線性查找，所以最壞的狀況是所查找的元素不在列表中，在這種狀況下須要n個比較操做，於是該操做的複雜度爲O(n)。
- 與remove同樣，每次運行add操做時須要進行那次比較和平移操做，所以該操做的複雜度爲O(n)。
使用鏈表實現列表
- 進行remove操做時，與數組實現的人move操做不一樣，鏈表實現的remove操做不須要評議元素來填補空襲。可是，在最壞的狀況下，仍須要進行n次操做，已肯定目標元素不在列表中，所以remove操做的複雜度仍爲O(n)。

教材學習中的問題和解決過程

問題1：咱們能夠分別使用數組和鏈表實現列表，那麼使用數組實現的ArrayList和使用鏈表實現的LinkedList在空間複雜度和時間複雜度上的區別在哪？
問題1解決方法：每一個對象插入到列表中時，鏈表實現須要更多的空間。LinkedList類其實是一個雙向鏈表，所以其引用須要兩倍的空間。ArrayList類在空間管理上比基於數組的實現方式更高效。這是由於，ArrayList集合是可變大小的，所以按所需動態分配空間。因此，無需一次申請大量的空間而形成浪費。列表是在須要時才增長空間。二者間最大的區別發生在訪問列表中特定索引位置時。若是已知索引值，ArrayList實現可以在相同的時間內訪問列表中的任意元素。LinkedList實現須要從一端或另外一端起對列表進行遍歷，以到達特定索引值。
問題2：在學習書上代碼時，有這樣一段話：ProgramOfStudy和Course類實現了Serializable接口。爲了是某個對象能使用串行化進行存儲，其類必須實現Serializable。在erializable中沒有任何方法，它只是代表，該對象能夠轉換爲串行化表示形式。我對於Serializable接口瞭解的很少，也不太明白串行化在這裏表示的是什麼意思。
問題2解決方法：html

什麼是Serializable接口？
一個對象序列化的接口，一個類只有實現了Serializable接口，它的對象才能被序列化
什麼是序列化？
將對象的狀態信息轉換爲能夠存儲或傳輸的形式的過程，在序列化期間，對象將其當前狀態寫入到臨時存儲區或持久性存儲區，以後，即可以經過從存儲區中讀取或反序列化對象的狀態信息，來從新建立該對象
什麼狀況下須要序列化？
當咱們須要把對象的狀態信息經過網絡進行傳輸，或者須要將對象的狀態信息持久化，以便未來使用時都須要把對象進行序列化
Serializable主要用來支持兩種主要的特性：
一、Java的RMI（remote method invocation），RMI容許像在本機上同樣操做遠程機器上的對象，當發送消息給遠程對象時，就須要用到序列化機制來發送參數和接受返回值
二、Java的JavaBean，Bean的狀態信息一般是在設計時配置的，Bean的狀態信息必須被保存下來，以便當程序運行時能恢復這些狀態信息，這也須要序Serializable機制前端
問題3：書上使用鏈表實現列表的remove操做示例中有下面這樣的代碼,我有些不太清楚這裏if的判斷條件是！found自身的boolean值仍是當前found的值是否發生改變。

if(!found)
   throw new ElementNotFoundException("LinkedList");

問題3解決方案：!是一個一元運算符，運算對象是boolean類型的，若運算對象爲true則返回false，若運算對象爲true則返回false。!value的話value要是boolean值才能夠進行運算。
下面舉的例子if(file!=null)就是若是file對象不爲空，則執行if下面的語句。
if(!value.equal("")) 顯然value是一個string類型的，這裏的!操做符並非對value進行運算的，而是對value.equal("")進行運算的
equal()方法返回的值是boolean類型的
if(!value.equal(""))整個意思是若是value不爲空字符串（注意哦，不是不爲空，這是有區別的），則執行if下面的於語句。

代碼調試中的問題和解決過程

問題1：在完成pp6_11編程項目的過程當中，調用addAfter()方法後，會提示我出現了空指針。
問題1解決方法：在debug了以後，我發現我調用了addAfter()方法後，若是新添加的數位於該列表的末尾，這時候我對tail這個尾部指針是沒有進行任何操做的，tail此時並無真正指向該列表的尾部。在這以後在調用removeLast()方法，就不能對尾部的節點進行正確的操做，會出現空指針的狀況。

java
問題2：在完成pp6_17編程項目的過程當中，當我調用contains()方法來判斷某節點是否存在時，我發現我明明刪掉的節點在判斷的時候依舊爲true。
問題2解決方法：令我奇怪的時，當我打印輸出整個列表時，我已經刪掉的這個節點是不會出現的，我調用Last()方法打印該列表的最後一個節點所保存的元素髮現也是沒有問題的。我又更換了幾組節點進行判斷是否存在，更讓我奇怪的事情發生了，只有當判斷的節點是最後一個而且該節點被刪除時纔會出現問題。我進行了debug操做，在判斷到我所認爲的列表的末尾時，它居然還會繼續循環下去，指向那個我本來覺得刪除的節點！我終於發現了問題所在，在刪除末尾節點的時候雖然將tail指向了它前面的節點，但並未將tail指向空，因此在循環的時候指針依舊是指向那個本要刪除的節點的。以下圖所示，我只要把tail再指向null就好了。

git

代碼託管

上週考試錯題總結

錯題1:：A reference variable can refer to any object created from any class related to it by inheritance.
A . true
B . false
錯題分析：這題翻譯過來就很直接明瞭了，子類經過繼承父類可以調用父類的全部方法，在測試的時候對英語不是很懂什麼意思，致使作錯。
錯題2：A well-defined interface masks the implementation of the collection.
A . true
B . false
錯題分析：一個定義良好的接口可以更好的幫助集合的實現，測試時沒有好好理解題目的意思。
錯題3：Common features should be located as low in a class hierarchy as is reasonable, minimizing maintenance efforts.
A . true
B . false
錯題分析：公共特徵應該在合理的層次結構中儘量高，從而最大限度地減小維護工做。