2018-2019-1 20172316 《程序设计与数据结构》第三周学习总结

20172316 2017-2018-2《程序设计与数据结构》第三周学习总结

教材学习内容总结

第五章 队列

队列是一种线性结构，队列元素按照FIFO方式处理。

队列和栈十分相似，所以只需要学习好前面两个章节就可以有效地理解“队列”的基本概念了。

其方法的功能上可以大概地一一对应起来
push-->enqueue
pop-->dequeue
peek-->first

所以在最后通过链表、数组来实现队列的问题和实现栈也非常类似，实现起来非常轻松。

值得注意的是实现队列时，要注意两端（front, rear）而非一端（栈中的peek），所以利用固定数组来实现队列的效率不高，而动态的链表会好得多，为了有效利用数组的空闲空间，书上采用了环形数组的方式。

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教材学习中的问题和解决过程

• 环形数组（circular array）相关问题

环形数组的大致概念和原理，可以借助之前介绍过的循环链表进行理解。从概念上来说，如果数组的最后一个索引后面跟的是第一个索引，那么该数组就可用作环形数组。

当front和rear指向同一个位置时，这代表的是队空还是队满呢？
（图）

为区分两种情况，可以空出一个元素空间，当rear的下一个位置是front时为满，当rear和front位置重合时为空。
（图）

何以达到循环的目的呢（最后一个索引后面跟着第一个索引）？可以参照书中的例子：

public void enqueue(T element)
    {
        if (size() == queue.length) 
            expandCapacity();
    
        queue[rear] = element;
        rear = (rear+1) % queue.length;
    
        count++;
    }
    
private void expandCapacity()
    {
        T[] larger = (T[]) (new Object[queue.length *2]);
    
        for (int scan = 0; scan < count; scan++)
        {
            larger[scan] = queue[front];
            front = (front + 1) % queue.length;
        }
    
        front = 0;
        rear = count;
        queue = larger;
    }

这两个方法就很好的解释了环形的实现——通过更新front和rear的值。

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代码调试中的问题和解决过程

• 好像实现了双向链表，并打算应用至LinkedQueue中，发现插队（插在第一个元素之前）的方法思路出现短路。

public void chadui(T element)
    {
        LinearNode<T> node = new LinearNode<>(element);
        if (isEmpty())
            head = node;
        else {
            head.setPrevious(node);
            head = head.getPrevious();
        }
        count++;
    }

（图）
排在后面的人都跑了，看来是队伍断了

public void chadui(T element)
    {
        LinearNode<T> node = new LinearNode<>(element);
        if (isEmpty())
            head = node;
        else {
            node.setNext(head);
            head.setPrevious(node);
            head = head.getPrevious();

        }
        count++;
    }

（图）
加上node.setNext(head);链接起来，队伍重连起来。

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代码托管

（statistics.sh脚本的运行结果截图）

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上周考试错题总结

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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	6/6
第二周	771/771	1/2	16/22
第三周	562/1233	1/3	15/37

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结对互评

唐才铭19：对书中的知识点总结到位，网络文章截图多了一点；
王文彬29：对书上的内容记述详细，有独特见解，也在书本的基础上提出了新问题；引用材料有点长，但自己理解了吧。

参考资料

• 《Java程序设计教程（第八版）》电子工业出版社
• 《使用码云和博客园学习简易教程》
• 《使用开源中国(码云)托管代码》
• 数据结构(一) 单链表的实现-JAVA