ARTS习惯（8）

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Algorithm

每周至少做一个Leetcode算法题

第1道

【来源】

《剑指Offer》10#

Leetcode 191#

【题目】

设计一个函数，输入整数n，输出n的二进制表示中1的个数

【例子】

输入：8
输出：1
解释：8的二进制表示1000

【解答】

如果第一直觉是用除k取余法，那证明你的基础不错，进制转换应该学的不错。只是，除法的效率远远差于位运算。

若采用右移n，掩码固定的方案，不能解决n为负数时带来的死循环问题。

采用固定n，掩码左移的方案可以很好解决以上问题，见解法1，此方案的可以优化的地方是循环的次数

不断的将整数右边的1反转为0，反转的次数就是1的个数，此方案完善了循环次数稍多的问题

【示例代码】

package com.pengluo.hht_offer.T10_BitOperation;

public class NumberOf1InBinary {


    /**
     * 解法1.掩码法
     * 时间复杂度：O(1)
     * 空间复杂度：O(1)
     *
     * @param number
     * @return number的二进制表示中1的个数
     */
    public int getNumberOf1(int number) {
        int count = 0;
        int flag = 1;
        while (flag != 0) {
            if ((number & flag) != 0) {
                count++;
            }
            flag <<= 1;
        }
        return count;
    }

    /**
     * 解法2：定义法
     *   (n-1) & n 的效果就是将数字最后的1反转为0
     *  整数n的二进制表示中，最右边的1的位置为m，按照定义n-1的二进制表示，m位置坐左边的表示和n的一致，右边则全为1，
     *
     *  时间复杂度：O(1)
     *  空间复杂度：O(1)
     *
     * @param n
     * @return 二进制表示中1的个数
     */
    public int getNumberOf1ByDefiniton(int n) {
        int count = 0;
        while (n != 0) {
            count++;
            n &= n - 1;
        }
        return count;
    }

    /**
     * 变式1：n是否是2的整数次方
     * 解法：题目等价于求n的二进制表示中有且仅有1个1，用n-1和n做与运算就可以将1变成0
     * @param n
     * @return
     */
    public boolean isPowOfTwo(int n) {
        int count = getNumberOf1ByDefiniton(n);
        if (count == 1) {
            return true;
        }else {
            return false;
        }
    }

    /**
     * 变式2：输入source和target两个整数，返回source变成target需要改变的二进制的位数
     * 输入 source = 10, target = 13
     * 输出 3
     *
     * 解法：1.source和target做异或
     *      2.统计异或结果中1的个数
     *
     * @param source
     * @param target
     * @return
     */

    public int NumberOfChange(int source, int target) {
        int temp = source^target;
        return getNumberOf1ByDefiniton(temp);
    }

}

【总结】

• 位运算的效率高于乘除法

• （n-1）& n 达到将1反转为0的思路很使用

Review

阅读并点评至少1篇英文技术文章

【原文】：Head First Java 2nd Edition CH15

【点评】：

• client 和 server之间的连接

  • socket 连接

    • 一个端口port只能绑定一个应用

    • port：16位无符号的数字，0~1023，为已知的应用分配了，不能使用，比如：HTTP，FTP协议

      1024~65535，程序员可以随意使用

  • client发送信息

    • // 1.和server连接
      Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 5050);
      // 2.建立character转byte的桥梁
      PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
      // 调用API
      writer.println("write testing");
      

  • client接受信息

    • // 1.和server建立连接
      Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 5050);
      // 2.将底层的字节流转化为字符流
      InputStreamReader isr = new InputStreamReader(socket.getInputStream());
      // 3.缓存字符流
      BufferedReader reader = new BufferedReader(isr);
      // 使用API
      String message = reader.readLine();
      

• 多线程

  • Thread class

    • // 和普通类一样，一个Thread类可以创建多个instance
      Thread one = new Thread();
      Thread two = new Thread();
      

  • Runnable接口

    • public class MyRunnable implements Runnable {
          @Override 
          public void run() {
              // Runnable 唯一定义的方法
              laugh();
          }
          
          // 自定义方法
          public void laugh() {}
      }
      
      

  • thread 线程执行（call stack）

    // Runnable is to thread what job is to worker.
    MyRunnable runnable = new MyRunable();
    Thread t1 = new Thread(runnable);
    Thread t2 = new Thread(runnable);
    // 线程启动后，自动执行runnable的run()方法，这是t的栈调用的最下面的方法
    t1.start();
    // 线程之间的切换，是由JVM按thread schduler自动完成，
    // 线程在running runnable blocked 三种状态进行切换
    t2.start();
    // Thread类的静态方法，休眠2s内，进入由ruuning态变成block，其他线程可以执行，2s后，进入runnable态
    // sleep的一个作用是强制让其他线程跑起来
    Thread.sleep(2000);
    
    

  • 并发问题

    • Ryan和Monica的取钱问题
      • synchronized加锁
      • atomic process
      • Object's lock
    • Lost Update问题
    • synchronized的问题
      • 影响性能表现
      • 拖慢你的程序运行
      • 最糟的是死锁问题（线程a,b分别拿着对方需要的锁的钥匙，互相等待）
      • 为了减少并发编程的死锁问题，推荐了Java Threads by Scott Oaks

Tip

学习至少一个技术技巧

重复的CRUD代码，可以抽象到公共的基类接口

泛型设计

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