20172311《程序設計與數據結構》第八週學習總結

20172311《程序設計與數據結構》第八週學習總結

教材學習內容總結

第十二章 優先隊列與堆

  • 堆(heap)就是具備兩個附加屬性的一顆二叉樹html

    1.它是一顆徹底樹
    2.對每個節點,它小於等於或者大於等於其左孩子和右孩子git

  • HeapADT的UML描述
    程序員

  • addElement方法將給定的Comparable元素添加到堆中的恰當位置處,且維持該堆的徹底性屬性和有序屬性
  • 由於一個堆就是一顆徹底樹,因此對於插入的新節點而言,只存在一個正確的位置,且它要麼是h層左邊的下一個空位置,要麼是h+1層左邊的第一個位置(若是h層是滿的話)
  • 堆的插入和重排序過程(以小頂堆爲例)
    算法

  • 一般,在堆實現中,咱們會對樹中的最末一個節點,或更爲準確的是,最末一片葉子節點進行跟蹤記錄
  • 堆的刪除和重排序過程(以小頂堆爲例)
    數組

  • 優先級隊列就是遵循兩個排序規則的集合。首先,具備更高優先級的項目在先。第二,具備相同優先級的項目使用先進先出方法來肯定其排序
  • 可使用一個小頂堆來實現一個優先級隊列,按照優先級對堆排序完成了第一次排序(高優先級的在先),同時對具備相同優先級項目的先進先出排序進行操縱
  • 雖然最小堆根本就不是一個隊列,但它卻提供了一個高效的優先級隊列實現
  • 用鏈表實現堆時,由於咱們要求在插入元素後可以向上遍歷該樹,因此堆中結點必須存儲指向其雙親的指針
  • 堆排序由兩部分構成:添加列表的每個元素,而後一次刪除一個元素緩存

教材學習中的問題和解決過程

  • 問題:堆、棧、堆棧之間有何聯繫和區別
  • 問題解決方案:

1.堆:什麼是堆?又該怎麼理解呢?

①堆一般是一個能夠被看作一棵樹的數組對象。堆老是知足下列性質:數據結構

·堆中某個節點的值老是不大於或不小於其父節點的值;多線程

·堆老是一棵徹底二叉樹。函數

②堆是在程序運行時,而不是在程序編譯時,申請某個大小的內存空間。即動態分配內存,對其訪問和對通常內存的訪問沒有區別。學習

③堆是應用程序在運行的時候請求操做系統分配給本身內存,通常是申請/給予的過程。

④堆是指程序運行時申請的動態內存,而棧只是指一種使用堆的方法(即先進後出)。

2.棧:什麼是棧?又該怎麼理解呢?

①棧(stack)又名堆棧,它是一種運算受限的線性表。其限制是僅容許在表的一端進行插入和刪除運算。這一端被稱爲棧頂,相對地,把另外一端稱爲棧底。

②棧就是一個桶,後放進去的先拿出來,它下面原本有的東西要等它出來以後才能出來(先進後出)

③棧(Stack)是操做系統在創建某個進程時或者線程(在支持多線程的操做系統中是線程)爲這個線程創建的存儲區域,該區域具備FIFO的特性,在編譯的時候能夠指定須要的Stack的大小。

3.堆棧:什麼是堆棧?又該怎麼理解呢?

注意:其實堆棧自己就是棧,只是換了個抽象的名字。

堆棧的特性: 最後一個放入堆棧中的物體老是被最早拿出來, 這個特性一般稱爲後進先出(LIFO)隊列。 堆棧中定義了一些操做。 兩個最重要的是PUSH和POP。 PUSH操做在堆棧的頂部加入一 個元素。POP操做相反, 在堆棧頂部移去一個元素, 並將堆棧的大小減一。

4.堆、棧區別總結:

1.堆棧空間分配

①棧(操做系統):由操做系統自動分配釋放 ,存放函數的參數值,局部變量的值等。其操做方式相似於數據結構中的棧。

②堆(操做系統): 通常由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收,分配方式卻是相似於鏈表。

2.堆棧緩存方式

①棧使用的是一級緩存, 他們一般都是被調用時處於存儲空間中,調用完畢當即釋放。

②堆則是存放在二級緩存中,生命週期由虛擬機的垃圾回收算法來決定(並非一旦成爲孤兒對象就能被回收)。因此調用這些對象的速度要相對來得低一些。

3.堆棧數據結構區別

①堆(數據結構):堆能夠被當作是一棵樹,如:堆排序。

②棧(數據結構):一種先進後出的數據結構。

代碼調試中的問題和解決過程

  • 問題1:pp11.9在測試時出現空指針異常,以下:

報錯的removeMin方法以下:

  • 問題1解決方案:經過單步調試發現是removeMin方法有問題,改正的代碼及運行結果以下:

  • 問題2:pp12.1addElement方法一直有問題,以下:

  • 問題2解決方案:經過仔細查看報錯信息認識到是由於這個方法名和方法體與繼承的SmallArrayHeap類中的addElement方法徹底同樣,以下:

    對方法名進行略微改動便可,以下:

代碼託管

上週考試錯題總結

  • 錯題1:
  • 錯題1理解:大腦短路致使作錯,compareTo方法返回的是int型

結對及互評

  • 本週結對學習狀況
    本週主要對優先隊列和堆進行了學習,以以前對樹的學習爲基礎,本章內容難度並不大,遇到的問題很少,繼續努力吧!

感想

消除惰性!繼續努力!努力!再努力!

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 0/0 1/1 4/4
第二週 464/464 1/2 10/14 理解掌握了用數組和鏈表實現棧的方法
第三週 494/958 1/3 10/24 理解掌握了用數組和鏈表實現隊列的方法
第四周 1629/2587 2/5 20/44 對用鏈表和數組實現列表進行了學習
第五週 856/3443 2/7 15/59 較爲深刻的學習了查找和排序方法的實現
第六週 668/4111 1/8 20/79 學習了鏈式二叉樹的實現
第七週 900/5011 1/9 15/99 對二叉查找樹進行了較爲深刻的學習
第八週 1378/6389 2/10 16/115 較爲深刻的學習理解了堆
  • 計劃學習時間:20小時
  • 實際學習時間:16小時

  • 改進狀況:提升學習效率!沖沖衝!

參考資料

相關文章
相關標籤/搜索