20172318 2018-2019-1 《程序设计与数据结构》第8周学习总结

20172318 2018-2019-1 《程序设计与数据结构》第8周学习总结

教材学习内容总结

优先队列与堆

• heap：堆 一种彻底二叉树，能够是最小堆，也能够是最大堆。
  • 堆是一棵彻底二叉树，其中的每一结点都小于或等于它的两个孩子。
  • minheap：最小堆 具备两个附加属性的二叉树：它是彻底树，并且，对于每一个结点，它小于或等于它的左孩子和右孩子。
  • 最小堆将其最小元素存储在该二叉树的根处，且其根的两个孩子一样也是最小堆。
  • maxheap：最大堆 具备两个附加属性的二叉树：它是彻底树，并且，对于每一个结点，它大于或等于它的左孩了和右孩子。
• completebinarytree：彻底二叉树 一种平衡二叉树，在h层（树的最底层）的全部叶结点都位于树的左边。
• prioritytree：优先树 一种集合，遵循两个排序规则：具备更高优先级的项在前，若是具备相同优先级，则按照先进先出原则排序。
• addEIement操做
  • addElement方法将给定的Comparable元素添加到堆中的恰当位置处，且维持该堆的彻底性属性和有序属性。
  • 由于一个堆就是一棵彻底树，因此对于插入的新结点而言，只存在一个正确的位置，且它要么是h层左边的下一个空位置，要么是h+l层左边的第1个位置（若是h层是满的话）。
  • 一般，在堆实现中，咱们会对树中的最末一个结点，或史为准确是，最末一片叶子进行跟踪记录。
• removeMin操做
  • 要维持该树的彻底性，那么只有一个能替换根的合法元素，且它是存储在树中最末一片叶子上的元素。
• 使用堆：优先级队列
  • 虽然最小堆根本就不是一个队列，可是它却提供了一个高效的优先级队列实现。
• 用链表实现堆
  • 由于咱们要求在插入元素后可以向上遍历该树，因此堆中结点必须存储指向其双亲的指针。
• 用数组实现堆
  • 在二叉树的数组实现中，树的根位于位置0处，对于每一结点n，n的左孩子将位于数组的2n+1位置处，n的右孩子将位于数组的2（n十1)位置处。
  • 链表实现和数组实现的addElement操做的时间复杂度同为O(logn)。
  • 链表实现和数组实现的removeMin操做的复杂度同为O(logn)。
• 使用堆：堆排序
  • heapSort方法的两部分构成：添加列表的每一个元素，而后一次删除一个元素。
  • 堆排序的复杂度为O(nlogn)。

教材学习中的问题和解决过程

• 问题1：.优先级队列和队列有什么区别？

• 问题1解决方案：
  队列就像平时买东西排队同样，从一个队伍的后面进入这个队伍，而后排队，直到走到队伍最前面（队首）才能出去。
  　　队列就是采用FIFO（first in first out ）原则模拟现实生活中这种排队模型的一种数据结构。
  　　优先队列是对队列的进一步抽象，好比五我的排队，其中有一个是老年人，那么老年人就会自动被排到最前面。

• 问题2：.堆有什么用

• 问题2解决方案：
  Java把内存划分红两种：一种是栈内存，另外一种是堆内存。在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都是在函数的栈内存中分配，当在一段代码块定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的做用域后，Java 会自动释
  放掉为该变量分配的内存空间，该内存空间能够当即被另做它用。
  　　堆内存用来存放由 new 建立的对象和数组，在堆中分配的内存，由 Java 虚拟机的自动垃圾回收器来管理。在堆中产生了一个数组或者对象以后，还能够在栈中定义一个特殊的变量，让栈中的这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址，栈中的这个
  变量就成了数组或对象的引用变量，之后就能够在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或者对象，引用变量就至关因而为数组或者对象起的一个名称。引用变量是普通的变量，定义时在栈中分配，引用变量在程序运行到其做用域以外后被释放。而数
  组和对象自己在堆中分配，即便程序运行到使用 new 产生数组或者对象的语句所在的代码块以外，数组和对象自己占据的内存不会被释放，数组和对象在没有引用变量指向它的时候，才变为垃圾，不能在被使用，但仍然占据内存空间不放，在随后的一个不确
  定的时间被垃圾回收器收走(释放掉)。

　　这也是Java比较占内存的缘由，实际上，栈中的变量指向堆内存中的变量，这就是 Java 中的指针!

代码调试中的问题和解决过程

无

上周考试错题总结

The Java Collections API provides two implementations of balanced binary search trees, TreeSet and TreeMap, both of which use a ___________tree implementation.

A . AVL

B . red/black

C . binary search

D . None of the above
选B，他们都使用了红黑树

• 错题2

The best comparison sort in terms of order is:

A . O(1)

B . O(n)

C . O(log(n))

D . O(nlog(n))
选D，最复杂的是D，这题没看懂

代码托管

点评过的同窗博客和代码

• 本周结对学习状况
  • 20172312
  • 课本内容总结有本身的理解，图片较少
  • 结对学习内容
    • 课本第十二章

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	0/0	1/1	8/8
第二周	500/500	1/2	15/ 23
第三周	802/1302	1/3	12/35
第四周	1530/2832	2/5	15/50
第五周	1165/3997	1/6	10/60
第六周	1169/5166	1/7	15/75
第七周	843/6039	1/8	15/90
第八周	1804/7843	2/10	30/120

参考资料

• 《Java软件结构与数据结构教程（第四版）》