20172311《程序设计与数据结构》第七周学习总结

Posted 2021-01-17 zhaoxiaohai

20172311《程序设计与数据结构》第七周学习总结

教材学习内容总结

第十一章 二叉查找树

• 树是一种非线性结构，其中的元素被组织成一个层次结构
• 含有m个元素的平衡n元树具有的高度为lognm

• 树的数组实现之计算策略：

  如果我们存储的树不是完全的或者只是相对完全的，则该数组会为不包含数据的树位置分配空间
  

• 树的数组实现之模拟链接策略：

  这种方式使得元素能够连续存储在数组中，因此不会浪费空间，但是该方式增加了删除树中元素的成本。
  

• 树的遍历
  1.先序遍历
  即根节点在左右子树之前遍历：
  先访问根节点
  再先序遍历左子树
  再先序遍历右子树
  退出
  2.中序遍历
  先中序遍历左子树
  再访问根节点
  再中序遍历右子树
  退出
  3.后序遍历
  即根节点在左右子树之后遍历：
  先后序遍历左子树
  再后序遍历右子树
  最后访问根节点
  退出
  4.层序遍历
  即从根节点开始，访问每一层的所有结点，一次一层
  

以上图为例，三种遍历结果：

先序遍历：
1 2 4 5 7 3 6

中序遍历：
4 2 7 5 1 3 6

后序遍历：
4 7 5 2 6 3 1

层序遍历：
1 2 3 4 5 6 7

• 二叉树的ADT
  

• 二叉树

  二叉树是有限个节点的集合，这个集合可以是空集，也可以是一个根节点和至多两个子二叉树组成的集合，其中一颗树叫做根的左子树，另一棵叫做根的右子树。简单地说，二叉树是每个节点至多有两个子树的树

• 完全二叉树

  完全二叉树是一种特殊的二叉树，满足以下要求：
  1.所有叶子节点都出现在 k 或者 k-1 层，而且从 1 到 k-1 层必须达到最大节点数；
  2.第 k 层可是不是慢的，但是第 k 层的所有节点必须集中在最左边。
  简单地说, 就是叶子节点都必须在最后一层或者倒数第二层，而且必须在左边。任何一个节点都不能没有左子树却有右子树。

• 满二叉树

  如果一棵树的高度为 k,且拥有 2^k-1 个节点，则称之为 满二叉树。
  就是说，每个节点要么必须有两棵子树，要么没有子树。

• 满二叉树 和 完全二叉树 的对比图
  

教材学习中的问题和解决过程

• 问题：链式二叉树中的find方法只能用在contain方法里,能不能返回一个BinaryTreeNode对象 ，便于往树中添加新的元素
• 问题解决方案：
  1.find方法源代码
  

  public T find(T targetElement) {
        BinaryTreeNode<T> current = findNode(targetElement, root);

        if (current == null)
            throw new ElementNotFoundException("LinkedBinaryTree");

        return (current.getElement());
    }  

返回BinaryTreeNode对象的find方法代码

public BinaryTreeNode<T> findNode(T targetElement) {
        BinaryTreeNode<T> current = findNode(targetElement, root);

        if (current == null)
            throw new ElementNotFoundException("LinkedBinaryTree");

        return current;
    }  

2.经过对代码的深入理解发现这种方法并不可行，因为这样新加入的元素并不能是一个单独的LinkedBinaryTree（链式二叉树）对象，只是一个BinaryTreeNode（二叉树结点）对象，这样会导致新插入的元素不能使用链式二叉树类里的方法。

代码调试中的问题和解决过程

• 问题：背部诊断器类运行时一直报错
  

• 问题解决方案：
  经过单步调试发现是因为我的LinkedBinaryTree类里的getLeft方法和getRight方法返回的是BinaryTreeNode对象而不是LinkedBinaryTree对象,
  对两个方法进行修改后终于使问题得到解决
  1.修改前的getLeft方法和getRight方法代码
  

//返回结点的左侧子结点
    public BinaryTreeNode<T> getLeft() {
        return left.root;
    }
    //返回结点的右侧子结点
    public BinaryTreeNode<T> getRight() {
        return right.root;
    }  

1. 修改后的getLeft方法和getRight方法代码
   

   public LinkedBinaryTree<T> getLeft() {
        return left.root;
    }
    //返回结点的右侧子结点
    public LinkedBinaryTree<T> getRight() {
        return right.root;
    }    

代码托管

上周考试错题总结

上周无错题！！！

结对及互评

• 本周结对学习情况
  本周主要对链式二叉树进行了较为深入的学习，在学习的过程中遇到了诸多较难的问题，有的问题我们两个也是都摸不着头脑，但是通过查阅相关的资料最终使问题得到了解决！
  • 20172307

感想

本周的主要学习内容是对树的概念进行了较为深入的了解，并且对链式二茬表的实现进行了学习和实现，本章课本的例题代码比较复杂（对我来说很复杂了），在阅读代码的过程中也是花费了不少时间，通过对本章的学习也是认识到了我的阅读代码能力还是很差的！希望以后继续努力，让自己在这方面的能力有所提高吧！

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	4/4
第二周	464/464	1/2	10/14	理解掌握了用数组和链表实现栈的方法
第三周	494/958	1/3	10/24	理解掌握了用数组和链表实现队列的方法
第四周	1629/2587	2/5	20/44	对用链表和数组实现列表进行了学习
第五周	856/3443	2/7	15/59	较为深入的学习了查找和排序方法的实现
第六周	668/4111	1/8	20/79	学习了链式二叉树的实现

• 计划学习时间:20小时

• 实际学习时间:20小时

• 改进情况：注重提高阅读复杂代码的能力，努力提高解决代码bug的能力！！！

参考资料

• Java软件结构与数据结构(第4版)
• 重温数据结构：二叉树的常见方法及三种遍历方式 Java 实现