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教材學習內容總結

查詢

查詢即在某專案組中尋找某一指定目標元素，或確定該組中並不存在此元素。對其進行查詢的專案組稱為查詢池。

1.線性查詢法，即從列表頭開始依次比較每一個值，直至找到該目標元素或到列表尾未找到，這是一種最簡單的查詢方式，但它的效率並不是高效的。
2.二分查詢法一種在有序陣列中查詢某一特定元素的搜尋演算法。搜素過程從陣列的中間元素開始，如果中間元素正好是要查詢的元素，則搜尋過程結束；如果某一特定元素大於或者小於中間元素，則在陣列大於或小於中間元素的那一半中查詢，而且跟開始一樣從中間元素開始比較。如果在某一步驟陣列為空，則代表找不到。這種搜尋演算法每一次比較都使搜尋範圍縮小一半。折半搜尋每次把搜尋區域減少一半，時間複雜度為Ο(logn)。
3.兩種查詢方法對比：線性查詢要比二分查詢簡單，易於除錯；同時，線性查詢無需花費額外成本排序該列表。對於小型問題，這兩種演算法幾乎不存在實用差別，但n變大後，二分查詢就會變得很有效率。

排序

排序：基於某一標準，按照某個規定順序對某一專案組進行順序排列。基於效率排序演算法可分為兩類：順序排序（需要進行n²次比較）；對數排序（需要進行nlog(2)n次比較）。

1.選擇排序法：在長度為N的無序陣列中，第一次遍歷n-1個數，找到最小的數值與第一個元素交換；
第二次遍歷n-2個數，找到最小的數值與第二個元素交換；
......
第n-1次遍歷，找到最小的數值與第n-1個元素交換，排序完成。

2.插入排序法：在要排序的一組數中，假定前n-1個數已經排好序，現在將第n個數插到前面的有序數列中，使得這n個數也是排好順序的。如此反覆迴圈，直到全部排好順序。

3.氣泡排序法：比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數。
針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。
持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。
實現程式碼：

public static <T extends Comparable<T>> void bubbleSort(T[] data)
    {
        int position, scan;
        T temp;
        for (position =  data.length - 1; position >= 0; position--)
        {
            for (scan = 0; scan <= position - 1; scan++)
            {
                if (data[scan].compareTo(data[scan+1]) > 0)
                    swap(data, scan, scan + 1);
            }
        }
    }
 

4.快速排序法：先從數列中取出一個數作為key值；
將比這個數小的數全部放在它的左邊，大於或等於它的數全部放在它的右邊；
對左右兩個小數列重複第二步，直至各區間只有1個數。

5.歸併排序法：申請空間，使其大小為兩個已經排序序列之和，該空間用來存放合併後的序列
設定兩個指標，最初位置分別為兩個已經排序序列的起始位置
比較兩個指標所指向的元素，選擇相對小的元素放入到合併空間，並移動指標到下一位置
重複步驟3直到某一指標達到序列尾
將另一序列剩下的所有元素直接複製到合併序列尾

6.基數排序法：將所有待比較數值(正整數)統一為同樣的數位長度,數位較短的數前面補零. 然後, 從最低位開始, 依次進行一次排序.這樣從最低位排序一直到最高位排序完成以後, 數列就變成一個有序序列.

• 各種排序演算法效率比較：
  
  基數排序中：r代表關鍵字的基數，d代表長度，n代表關鍵字個數

教材學習中的問題和解決過程

• 問題1：“@SuppressWarnings("unchecked")”是有什麼作用？

• 問題1解決方案：java.lang.SuppressWarnings是J2SE5.0中標準的Annotation之一。可以標註在類、欄位、方法、引數、構造方法，以及區域性變數上。
  作用：告訴編譯器忽略指定的警告，不用在編譯完成後出現警告資訊。
  使用：
  @SuppressWarnings(“”)
  @SuppressWarnings({})
  @SuppressWarnings(value={})
  書上的這處使用是 @SuppressWarnings("unchecked")，告訴編譯器忽略 unchecked 警告資訊，如使用List，ArrayList等未進行引數化產生的警告資訊。

• 問題2：

• 問題2解決方案：

程式碼除錯中的問題和解決過程

• 問題1：關於PP9.2，讀了兩次題目，第一遍沒讀明白，第二遍讀不懂“將i減少某個大於1的數量i並繼續該過程直至i小於1”，並且在第一次做完後結果正確，但我感覺做的不對。

• 問題1解決方案：第一次做的時候是在原氣泡排序演算法上進行了修改，就是在其外層又加了一個迴圈，while(i>=1){......i-=1}，這樣做是可以出結果，但是這其中有錯誤，當迴圈執行到i=1時，這不就是把氣泡排序又做了一遍，那這和間隔排序有什麼聯絡，後放棄了這種思路。
  接下來就讀題，然後按照題目要求，一點一點寫，兩次迴圈就足夠了，修改後程式碼見下：

public static <T extends Comparable<T>>void gapSort(T[] data,int i)
    {
        int scan;
        while (i>=1)
        {
            for (scan = 0;scan<=data.length-1-i;scan++)
            {
                if (data[scan].compareTo(data[scan + i]) > 0)
                    swap(data, scan, scan + i);
            }
            i -=2;
        }
    }

隨後，用之前的SortPhoneList類做了測試，結果如下：

• 問題2：PP9.4，如何來檢視程式碼的執行時間？

• 問題2解決方案：查詢資料，參見： java測試程式碼段執行時間
  按照所給的方法，進行新增，

long a=System.currentTimeMillis();
        Sorting.quickSort2(list);
        System.out.println("舊版本執行耗時 : "+(System.currentTimeMillis()-a)/1000f+" 秒 ");

        long b=System.currentTimeMillis();
        Sorting.quickSort2(list);
        System.out.println("新版本執行耗時 : "+(System.currentTimeMillis()-b)/1000f+" 秒 ");

執行結果見圖：

程式碼託管

上週程式碼行數為10335行，現在為11412行，本週共1077行。

上週考試錯題總結

• The Java Collections API contains _________ implementations of an indexed list.
  A .Two
  B .Three
  C .Four
  D .Five

• 解析：Java集合API中含有索引列表的三種實現。

結對及互評

• 本週結對學習情況
  • 20172308

  • 部落格中值得學習的或問題： 部落格中程式碼問題解決過程記錄較詳細，可適當新增教材內容總結。

  • 結對學習內容：第九章——查詢與排序。

其他（感悟、思考等）

感悟

• 這周的排序演算法的程式碼有些複雜，排序這裡能做的問題也有很多，現在能夠基本明白各個演算法的意思，程式碼有些地方理解的還差點。

學習進度條

參考資料

• 十大程式設計演算法助程式設計師走上高手之路
• 排序演算法總結
• java基數排序
• java測試程式碼段執行時間
• 常見排序演算法及對應的時間複雜度和空間複雜度
• @SuppressWarnings註解