教材学习中的问题和解决过程 Problem and countermeasure

• 问题1：周四晚上看用链表实现堆的添加操作代码。刚刚看懂小伙伴仇夏来找我讨论，讨论了一会瞬间觉得自己没有真正看懂，那段奇妙的代码如下：

private HeapNode<T> getNextParentAdd()
    {
        HeapNode<T> result = lastNode;

        while ((result != root) && (result.getParent().getLeft() != result))
            result = result.getParent();

        if (result != root)
            if (result.getParent().getRight() == null)
                result = result.getParent();
            else
            {
                result = (HeapNode<T>)result.getParent().getRight();
                while (result.getLeft() != null)
                    result = (HeapNode<T>)result.getLeft();
            }
        else
            while (result.getLeft() != null)
                result = (HeapNode<T>)result.getLeft();
          
        return result;
    }

这段代码是返回将要插入结点的双亲结点的方法，当时我和仇夏讨论的是有两种情况。因为我们知道插入操作为了保证树的完全性，所以要在h层的从左开始数的第一个空结点插入或者在h+1层的最左边插入（如果树是满的话），但是在循环体中不满足我们的要求。

• 问题1的解决：

• 问题的重点是“下一个将要插入结点的双亲结点”,之前一直理解的是新插入结点的双亲结点，所以当然不对。在理解正确之后，画出几种插入的可能情况，再跟着上述代码理解几遍，就慢慢清晰明朗了。
  

• 问题2：之前在学习栈的时候感觉一直在和堆一起被提起，所以堆和栈之间到底是什么关系？
• 问题2的解决：
• 简单的说： Java把内存划分成两种：一种是栈内存，一种是堆内存。
• 在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。 当在一段代码块定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的作用域后，Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间，该内存空间可以立即被另作他用。
• 堆内存用来存放由new创建的对象和数组。在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。
• 堆和栈的区别比较：
  • 1.栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。
  • 2.栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。另外，栈数据可以共享，详见第3点。堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。
  • 3.Java中的数据类型有两种。 一种是基本类型(primitive types), 共有8种，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意，并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的，称为自动变量。值得注意的是，自动变量存的是字面值，不是类的实例，即不是类的引用，这里并没有类的存在。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用，指向3这个字面值。这些字面值的数据，由于大小可知，生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面，程序块退出后，字段值就消失了)，出于追求速度的原因，就存在于栈中。

代码实现时的问题作答 Exercise

• 问题1：用堆实现队列？树中给的堆是由数组和链表实现的,那么我们应该用ArrayHeap还是Linkedheap实现呢？又该如何实现？
• 问题1的解决：首先，我们知道在第十章中队列的实现可以由链表或者循环数组实现，并且堆可以由链表和数组实现，因此是否可以推出队列可以由数组实现的堆或者链表实现的堆来实现呢？

• 首先，我先用链表实现的堆来实现队列。通过在enqueue方法中调用addElement方法，就能够实现队列的入队，但是在入队后进行了堆的插入中的排序？队列是符合先进先出原则的，那么我就修改了堆中的插入方法，将其中的排序删掉。同理，当出队时也不应该去考虑排序的问题。但是当我删除掉删除的排序后，再执行删除队列中前两个元素，我却发现删除的并不一定是队列的前两个值，反而删除掉了最开始跟的值和最末一个叶子，这是由堆的性质决定的。所以想要保持先进先出，我们就要找到堆顶的左孩子然后删除。所以我们需要改变一下堆中的排序方法。链表的实现方法很麻烦，而且要改变删除的排序算法需要考虑很多种情况，在做了两小时还是不能完整正确的情况下，让我们把目光投向数组。
  

• 数组中只需要将删除后的最末结点变成null就可以达到效果。
  

上周测试活动错题改正 Correction

• 1.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
• 正确答案选 B。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；但是看完答案好像人家的意思是向上补全。题意理解不准确哈哈
• 2.In removing an element from a binary search tree, another node must be demoted to replace the node being removed.
  A .True
  B .Flase
• 正确答案选 A ，和第一题一模一样好吗？哭
• 3.One of the uses of trees is to provide simpler implementations of other collections.
  A .True
  B .Flase
• 正确答案选 B 。这道题确实是我自己不太懂的。通过搜索得知，java中树的应用主要有：菜单树，还有权限树，商品分类列表也是树结构。在这几章的学习中，好像确实没有通过树来简单实现其他集合，树提供的方便性可以用于查找、排序等等。
• 4.Insertion sort is an algorithm that sorts a list of values by repetitively putting a particular value into its final, sorted, position.
  A .true
  B .false
• 正确答案选 B ，我当时选了A。我觉得还是题意理解的问题。我理解的题意是“插入排序是一种重复的将特殊值插入后面，然后排序，然后安置的算法”我觉得插入排序就是这样一个流程，所以我也不知道出现了什么问题。

码云链接

代码量（截图）

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Crossing miles of frustrations and rivers a raging,picking up stones I found along the way.

怕不轻松，怕太轻松。
再也不用觉得工作日长，因为每天好像都是工作日。想忙里偷闲就忙里偷闲，想抓紧做事就抓紧做事。

我将每天告诉自己：请对专业课程更加虔诚一点。

学习进度条Learning List

参考资料Reference

• [Java软件结构与数据结构]（第四版）
• 堆这种数据结构
• 让你彻底明白JAVA中堆与栈的区别
• java数据结构：基于树的堆

20172328 2018-2019《Java软件结构与数据结构》第八周学习总结

标签：重点   duplicate   垃圾回收器   ted   tree   png   ide   二叉查找树   其他   

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