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学号20182323 2019-2020-1 《数据结构与面向对象程序设计》第8周学习总结

教材学习内容总结

第13章

查找与排序

查找

1. 线性查找:属于无序查找算法。从序列一端开始，顺序扫描，依次将扫描到的结点关键字与给定值k相比较，若相等则表示查找成功；若扫描结束仍没有找到关键字等于k的结点，表示查找失败。

ps：设置哨兵可提高查找效率（设第一个为哨兵，用n记录当前位置，遍历整个序列后弹出的条件为“n==0”）

1. 二分法查找

• 说明：元素必须是有序的，如果是无序的则要先进行排序操作。
• 基本思想：用给定值k先与中间结点的关键字比较，中间结点把线形表分成两个子表，若相等则查找成功；若不相等，再根据k与该中间结点关键字的比较结果确定下一步查找哪个子表，这样递归进行，直到查找到或查找结束发现表中没有这样的结点。

查找总结：

排序

1. 插入排序：

   将待插元素，依次与已排序好的子数列元素从后到前进行比较，如果当前元素值比待插元素值大，则将移位到与其相邻的后一个位置，否则直接将待插元素插入当前元素相邻的后一位置，因为说明已经找到插入点的最终位置
   

2. 快速排序：

   选择待排数列的首部第一个元素为基准元素，设置两指针，分别指向数列首尾部位置，假设两指针分别设为i和j。每次遍历的过程是这样的，首先遍历指针j所指向的元素，直到j指向的元素值小于基准元素时，停止遍历，将其与指针i所指向的元素进行交换，因为当前指针所指位置就是用于插入较基准元素小的元素，然后再将指针i加一。接着轮到指针i遍历,直到i所指向的元素值大于基准元素时，停止遍历，将其与指针j所指向的元素进行交换，之所以可以交换，是因为指针j所指向的元素刚刚已经交换到前半部分呢，故可以直接选择覆盖就行，这样就将大于基准元素的元素放于后半部分。依此类推，直到指针i与指针相等或者大于时，停止外部循环。最后直接将基准元素直接放置于指针i所指向的位置即可，完成分区操作。

   接下来，我们通过示图来展示上述分区算法思路的过程：
   

3. 归并排序：

   简单的说把一串数,从中平等分为两份,再把两份再细分,直到不能细分为止,这就是分而治之的分的步骤. 再从最小的单元,两两合并,合并的规则是将其按从小到大的顺序放到一个临时数组中,再把这个临时数组替换原数组相应位置,这就是治. 图解如下:
   

排序总结：

教材学习中的问题和解决过程

• 问题1：如何用代码实现归并排序

• 问题1解决方案：

public static void mergeSort(int[] a,int s,int e){
    int m = (s + e) / 2;
    if (s < e){
      mergeSort(a,s,m);
      mergeSort(a,m+1,e);
      //归并
      merge(a,s,m,e);
    }
  }

  private static void merge(int[] a, int s, int m, int e) {
    //初始化一个从起始s到终止e的一个数组
    int[] temp = new int[(e - s) + 1];
    //左起始指针
    int l = s;
    //右起始指针
    int r = m+1;
    int i = 0;
    //将s-e这段数据在逻辑上一分为二,l-m为一个左边的数组,r-e为一个右边的数组,两边都是有序的
    //从两边的第一个指针开始遍历,将其中小的那个值放在temp数组中
    while (l <= m && r <= e){
      if (a[l] < a[r]){
        temp[i++] = a[l++];
      }else{
        temp[i++] = a[r++];
      }
    }

    //将两个数组剩余的数放到temp中
    while (l <= m){
      temp[i++] = a[l++];
    }
    while (r <= e){
      temp[i++] = a[r++];
    }
    
    //将temp数组覆盖原数组
    for (int n = 0; n < temp.length; n++) {
      a[s+n] = temp[n];
    }
    
  }

代码调试中的问题和解决过程

• 问题1：

• 出现的第一个错误是拉下了第21行的外层循环，导致指针在进行移动的时候没有在正确的位置停下来。
• 第二个错误是第32行的arr[right]=arr[left]; 我写成了arr[lefr]=pivotkey；而丢掉了第三十六行的语句。而这个错误导致了栈溢出，“Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError”，
• 第三个错误是第22行的while(left<right&&arr[right]>=pivotkey)中的判断条件我落下了“=”写成了while(left<right&&arr[right]>pivotkey)

• 这样就会导致一个问题，当数组中出现两个相等的数时，因为判断条件中没有相等这一条，所以就不会执行while里面的语句，造成程序一直不能跳过这两个相等的数，也就是说当数组中有两个相等的元素时，程序就会执行到这里卡。

• 解决过程：

//快速排序算法

class QuickSort{

    //主方法

    public void quicksort(int arr[],int left,int right) {

        int  pivot;

        if(left<right){

            //以pivot为枢轴，较之小的元素在左，较之大的元素在右

            pivot=partition(arr, left, right);

            //对左边的元素调用快速排序

            quicksort(arr,left,pivot-1);

            //对右边数组调用快速排序

            quicksort(arr,pivot+1,right);

        }

        

    }

    

    //快速排序算法的切割链表

    public int partition(int arr[],int left,int right){

        int pivotkey = arr[left];

        //枢轴选中后永远不变，最终在中间，前边小后变大

        while(left<right) {

            while(left<right&&arr[right]>=pivotkey)

            {

                --right;

            }

            arr[left]=arr[right];

            //此时arr[left]为空，不过它的值保存着pivot中

            while(left<right&&arr[left]<=pivotkey)

            {

                ++left;

            }

            arr[right]=arr[left];

            

            

        }

    arr[left]=pivotkey;

    return left;

    }

}

代码托管

结对及互评

点评模板：

• 博客中值得学习的或问题：
  • 随着学习内容难度增加，问题分析更加深刻
  • 不断查阅资料，努力解决出现的问题
• 代码中值得学习的或问题：
  • 代码的逻辑性有待提高
  • 代码中适当加入注释会更好
• 基于评分标准，我给本博客打分：12分。得分情况如下：

1. 正确使用Markdown语法（加1分）：
   • 不使用Markdown不加分
   • 有语法错误的不加分（链接打不开，表格不对，列表不正确...）
   • 排版混乱的不加分
2. 模板中的要素齐全（加1分）
   • 缺少“教材学习中的问题和解决过程”的不加分
   • 缺少“代码调试中的问题和解决过程”的不加分
   • 代码托管不能打开的不加分
   • 缺少“结对及互评”的不能打开的不加分
   • 缺少“上周考试错题总结”的不能加分
   • 缺少“进度条”的不能加分
   • 缺少“参考资料”的不能加分

3. 教材学习中的问题和解决过程（2分）

4. 代码调试中的问题和解决过程（2分）

5. 本周有效代码超过300分行的（加0分）

6. 其他加分：
   • 周五前发博客的加1分
   • 感想，体会不假大空的加1分
   • 进度条中记录学习时间与改进情况的加1分
   • 有动手写新代码的加1分
   • 错题学习深入的加1分
   • 点评认真，能指出博客和代码中的问题的加1分
   • 结对学习情况真实可信的加1分

• 参考示例

点评过的同学博客和代码

• 本周结对学习情况
  • 结对同学学号20182315
  • 结对照片
  • 结对学习内容

    • 查找与排序

      其他（感悟、思考等，可选）

      继续潜心学习，只问初心，无问西东。

学习进度条

• 计划学习时间:25小时

• 实际学习时间:20小时

• 改进情况：

参考资料

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原文地址：https://www.cnblogs.com/caoqian1314/p/11795683.html