20182335 2019-2020-1 《数据结构与面向对象程序设计》第九周学习总结

Posted 2020-11-22 lijinquan

教材学习内容总结

二叉查找树：二叉查找树是一个二叉树，对于每个结点n，n的左子树包含的元素都小于n中的元素，n的右子树中包含的元素都大于等于n中的元素。

在二叉树中，新元素添加为树的叶节点。从根开始，沿着每个结点中的元素所确定的路径，直到相应的方向上没有子节点为止。

删除元素：

1、如果被删除结点是叶结点（无子结点），可以简单地删除。

2、如果被删结点有一个子结点，则用它的子结点替代它。

3、如果被删除结点有两个子结点，在树的更低层找到一个合适的结点替代它。被删除结点的子结点成为替代结点的子结点。

树的遍历：

（1）先序遍历：先访问根，再访问左右子树。

（2）中序便利：先遍历左子树，再访问根节点，再访问右子树。

（3）后序遍历：先便利左子树，再遍历右子树，最后遍历根节点。

树的实现

1.使用数组表示树：存储在数组中位置为 n 的元素，元素的左子结点存储在（2n + 1）的位置，右子结点存储在（2 x（n+1））的位置。

2.链式结点：使用一个单独的类来定义树结点。

教材学习中的问题和解决过程

问题1：递归和迭代的区别在哪里？

问题1解决方案：

概念不同：

程序调用自身的编程技巧称为递归，其实就是函数自己调用自己。迭代是指利用变量的原值推算出变量的一个新值，如果递归是自己调用自己的话，迭代就是A不停的调用B。

使用的方法不同：

迭代使用的是循环（for，while，do-while）或者迭代器，当循环条件不满足时退出。而递归一般是函数递归，可以是自身调用自身，也可以是非直接调用，即方法A调用方法B,而方法B反过来调用方法A，递归退出的条件为if-else语句，当条件符合基的时候退出。

对比：

递归的代码比较简单易懂，实现一个计算逻辑往往只需要很短的代码就能解决。但是由于它要不停地调用函数，就可能浪费大量的空间。递归中函数调用的局部状态是用栈来记录的，所以如果递归太深的话还有可能导致堆栈溢出。而对于迭代而言，能使用递归实现的都可以使用迭代来实现，并且效率会很高，在空间消耗上也很小，唯一的缺点就是代码比较难懂。

问题2：对于红黑树存在的意义问题，为什么要单独设置一个红黑树呢？红黑树可以解决的问题AVL树也同样可以解决？

问题2解决方案：

最主要就是效率问题，红黑树并不追求“完全平衡”——它只要求部分地达到平衡要求，降低了对旋转的要求，从而提高了性能。
当然这也不是没有代价的，红黑树是牺牲了严格的高度平衡的优越条件为代价让红黑树能够以O(log2 n)的时间复杂度进行搜索、插入、删除操作。

代码调试中的问题和解决过程

问题1：教材中的代码在调试的过程中遇到了问题，其中的addElement和removeMin方法有问题。而且继承的LinkedMaxHeap中也有问题。

问题1解决方案：
addElement继承的是父类中的方法，在LinkedMaxHeap中，存在有add方法而没有addElement方法，将其改为add方法即可。
而removeMin方法，根据removeNext方法的注释

Removes the next highest priority element from this queue and returns a reference to it.

我们可知它应该是需要得到一个最大的元素，所以这里应该使用removeMax方法，而这个方法也存在于父类中，这个问题得到解决.

PriorityQueueNode类实现了Comparable接口，用到了泛型，把比较的类型设为PriorityQueueNode类型时，漏了一个，加上后问题就得到了解决。

修改后：

代码托管（https://gitee.com/li_jinquan/ljq/tree/master/

上周考试错题总结

1.In a circular array-based implementation of a queue, the elements must all be shifted when the dequeue operation is called.

A .true B .false

正确答案： B

你的答案： A

解析：基于循环数组的队列实现无需移动元素。

2.In removing an element from a binary search tree, another node must be ___________ to replace the node being removed.
A .duplicated

B .demoted

C .promoted

D .None of the above

正确答案： C

我的答案： B
解析：当在二叉查找树上删除一个结点时，后面的结点需要向上移动来补全。当时，以为越靠近根结点说明深度越低，所以是降级了；

点评过的同学博客和代码

本周结对学习情况
20182311

感悟

本周事情比较多，学习时间不足，需要及时调整，花更多时间和精力去调整。下周开始要刻意训练自己的动手能力，多敲代码多看书。

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	200/200	2/2	20/20
第二周	300/500	2/4	18/38
第三周	500/1000	3/7	22/60
第四周	325/500	2/4	18/38
第五周	600/1000	3/7	22/60
第六周	300/500	2/4	28/40
第七周	300/500	2/4	18/40
第八周	300/500	2/4	18/36
第9周	330/500	2/4	30/60

参考资料

《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》

《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》学习指导