20172320 2017-2018-2 《Java程序設計》第十周學習總結

教材學習內容總結

1、集合是一種對象，類似於保存其他對象的存儲庫
- 集合的同構意味著這種集合保存類型全部相同的對象；異構意味著可以保存各種類型的對象
2、抽象數據類型（ADT）是由數據和在該數據上所實施的具體操作構成的集合。
- ADT有名稱、值域和一組允許執行的操作
- ADT上可以執行的操作與底層的實現分離開了
3、一個動態數據結構用鏈來實現，動態數據結構的大小規模隨需要增長和收縮
4、線性數據結構
- 隊列：類似於列表，隊列的元素存取方式有限，是一種以先進先出方式管理數據的線性數據結構
- 堆棧：一種以後進先出方式管理數據的線性數據結構
5、非線性數據結構
- 樹：樹是一個非線性數據結構，由一個根節點和構成層次結構的多個節點組成。除根節點外的所有節點稱為內部節點，沒有子節點的節點稱為葉節點。根節點在頂層，葉節點在底層。二叉樹和樹的操作有所不同
- 圖：沒有類似於樹根節點那樣的初始入口點。一個節點到另一個節點的連接稱為邊，連接一個圖內各節點的邊數一般沒有限制
6、Java集合類API：定義了幾種表示不同類型集合的類
- 泛型：Java集合類ARI中的類定義為泛型，指一個集合所管理的對象的類型要在實例化該集合對象時才確定，泛型保證了集合中對象類型的兼容性

教材中遇到的問題和解決過程‘

• 問題1：隊列和堆棧？
• 問題1解決方案：
• 隊列：隊列（Queue）是只允許在一端進行插入，而在另一端進行刪除的運算受限的線性表
  （1）允許刪除的一端稱為隊頭
  （2）允許插入的一端稱為隊尾
  （3）當隊列中沒有元素時稱為空隊列
  
• 堆棧：限制僅在表的一端進行插入和刪除運算的線性表
  (1)通常稱插入、刪除的這一端為棧頂（Top），另一端稱為棧底（Bottom）。
  (2)當表中沒有元素時稱為空棧

• 作用：堆棧：1.用於符號匹配
  2.用於計算代數式
  3.構造表達式
  4.用於函數調用
  （2、3可以用二叉樹來解決）

• 相同點：1.都是線性結構。
  2.插入操作都是限定在表尾進行。
  3.都可以通過順序結構和鏈式結構實現。
  4.插入與刪除的時間復雜度都是O（1），在空間復雜度上兩者也一樣。
  5.多鏈棧和多鏈隊列的管理模式可以相同。

• 不同點：1.刪除數據元素的位置不同，棧的刪除操作在表尾進行，隊列的刪除操作在表頭進行。
  2.應用場景不同；常見棧的應用場景包括括號問題的求解，表達式的轉換和求值，函數調用和遞歸實現，深度優先搜索遍歷等；常見的隊列的應用場景包括計算機系統中各種資源的管理，消息緩沖器的管理和廣度優先搜索遍歷等。
  3.順序棧能夠實現多棧空間共享，而順序隊列不能。

• 問題2：泛型的理解

• 問題2解決方案：
  本質：為了參數化類型（在不創建新的類型的情況下，通過泛型指定的不同類型來控制形參具體限制的類型）。也就是說在泛型使用過程中，操作的數據類型被指定為一個參數，這種參數類型可以用在類、接口和方法中
  例子：見參考鏈接
  特性：泛型只在編譯階段有效
  使用：- 泛型類：用於類的定義中，通過泛型可以完成對一組類的操作對外開放相同的接口
  - 泛型接口：與泛型類的定義及使用基本相同，泛型接口常被用在各種類的生產器中
  - 泛型方式
  優點：- 把運行時期的問題提前到了編譯期間
  - 避免了強制類型轉換
  - 優化了程序設計，解決了黃色警告線問題，讓程序更安全

代碼調試中的問題和解決過程

上周考試錯題總結

• What does the following method compute? Assume the method is called initially with i = 0
  public int question9(String a, char b, int i)
  {
  if (i = = a.length( )) return 0;
  else if (b = = a.charAt(i)) return question9(a, b, i+1) + 1;
  else return question9(a, b, i+1);
  }
  A .the length of String a
  B .the length of String a concatenated with char b
  C .the number of times char b appears in String a
  D .returns 1 if char b appears in String a at least once, and 0 otherwise
  E .the char which appears at location i in String a
  分析：該方法將字符串a中的每個字符與char b進行比較，直到i到達字符串a的長度。1被添加到每個匹配的返回值中。

• A recursive algorithm is superior to an iterative algorithm along which of the following criteria?
  A .The recursive algorithm is easier to debug
  B .The recursive algorithm is computationally more efficient
  C .The recursive algorithm is more elegant
  D .The recursive algorithm requires less memory to execute
  E .all of the above
  分析：為了簡單起見，數學通常遞歸地定義函數

• The difference between direct and indirect recursion is
  A .direct recursion occurs when a method invokes itself; indirect recursion occurs when there is an intervening method
  B .indirect recursion occurs when a method invokes itself; direct recursion occurs when there is an intervening method
  C .direct recursion only occurs with methods declared to be private; indirect recursion can occur with methods declared to be private, protected, or public
  D .indirect recursion only occurs with methods declared to be private; direct recursion can occur with methods declared to be private, protected, or public
  E .none of the above
  分析：直接遞歸意味著方法直接調用自己，而不使用中介方法。當再次調用原始方法之前有一個或多個中介方法時，就會發生間接遞歸。

  結對及互評

點評過的同學博客和代碼

• 本周結對學習情況
  20172327
  20172317
• 結對學習內容
  ?教材第11,12章
  ?閱讀11.1-11.6、12.1-12.3章節
  ?完成課後自測題，並參考答案學習
  ?完成課後練習題
  ?完成程序設計項目：至少完成PP11.1、PP11.2、PP12.1、PP12.9

學習進度條

參考資料

• 《Java程序設計與數據結構教程(第八版)》
• 藍墨雲班課
• 隊列和堆棧的區別
• 棧與隊列的異同
• java 泛型詳解

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