20162329 2017-2018-1 《程序设计与数据结构》第九周学习总结
第九周学习总结
一、学习目标
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二叉查找树的理解
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二叉查找树的实现
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平衡二叉查找树
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哈夫曼树的实现
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堆的理解
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堆的实现
二、学习内容
1.二叉查找树
思路：
二叉查找树与一般二叉树的区别在于，二叉查找树中保存的都是实现了
Comparable接口的类型的对象，从而使得在将数据保存至树中的时候，就会进行比较，每次以根结点为分界点，比根结点的值大的元素都会被保存在根结点的右子树，反之被保存在左子树中。这样就使得树在被创建的时候就是已经排序好的，然后我们就可快速的对相应元素进行查找了。
实现：
书上已经帮我们实现好了接口和具体类，我们只需要实现其中没有完成的两个方法findMax和findMin。
代码：
public T findMin() {
BTNode<T> r = root;
while (r.getLeft() != null)
r = r.getLeft();
return r.getElement();
}
public T findMax() {
BTNode<T> r = root;
while (r.getRight() != null)
r = r.getRight();
return r.getElement();
}
测试截图：
2.平衡二叉查找树
优点：
在有n个结点的平衡树中进行查找及添加操作的效率是进行O（log2^n）次比较（最长路径的长度）。树越退化，查找及添加操作的时间复杂度越接近O（n），它低效率使用查找树带来的益处。
3.哈夫曼树
思路：
在数据通信中，需要将传送的文字转换成二进制的字符串，用0，1码的不同排列来表示字符。例如，需传送的报文为“AFTER DATA EAR ARE ART AREA”，这里用到的字符集为“A，E，R，T，F，D”，各字母出现的次数为{8，4，5，3，1，1}。现要求为这些字母设计编码。要区别6个字母，最简单的二进制编码方式是等长编码，固定采用3位二进制，可分别用000、001、010、011、100、101对“A，E，R，T，F，D”进行编码发送，当对方接收报文时再按照三位一分进行译码。
实现：
//数据解压缩，将压缩compressed中的0/1序列进行Huffman译码，返回译码字符串
public String decode(String compressed)
{
String[]arr = new String[charset.length()];
String str ="";
for(int i=0;i<arr.length;i++){
arr[i] = getCode(i);
}
ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
Map<String,String> map = new HashMap<>();
for(int i=0;i<arr.length;i++){
map.put(arr[i],((char)('A'+i))+"");
}
for(int i=0;i<compressed.length();i++) {
list.add(compressed.charAt(i));
}
String temp = "";
for(int i=0;i<list.size();i++){
temp += list.get(i);
if(OP(temp,arr)) {
list1.add(temp);
temp = "";
}
}
for(String i:list1)
list2.add(map.get(i));
for(String i:list2)
str += i;
return str;
}
public boolean OP(String msg,String []arr){
boolean result = false;
for(int i=0;i<arr.length;i++) {
result = msg.equals(arr[i]);
if(result)
break;
}
return result;
}
测试截图：
4.堆的理解与实现
堆：
首先堆是一颗完全树（完全树是可平衡树，他的最后一层的所有叶节点都在树的最左边），第二是要约束元素之间的关系。树中的根元素总是树中最大的元素，从根开始的每条路径上的值都是越来越小的。
堆的实现：
在书中已经帮我们实现好了大部分代码，我们只需要实现其中的一个获取最大值的方法就可以了。
public T getMax() throws Exception {
if (root == null)
throw new Exception ("Remove max operation " +
"failed. Tree is empty.");
T maxElement = root.getElement();
if (root.count() == 1)
root = last = null;
else {
HeapNode<T> newLast = ((HeapNode<T>)root).getNewLastNode(last);
if (last.parent.left == last)
last.parent.left = null;
else
last.parent.right = null;
root.setElement(last.getElement());
last = newLast;
}
return maxElement;
}
测试截图：
三、结对及互评
本周并没有在结对方面有什么合作项目
点评模板：
- 博客中值得学习的或问题：
- 界面很好看
- 问题分析可以更详细
- 其他
希望我们结对在这学期能相互促进，技术更上一层楼。
本周结对学习情况
- [20162302](博客链接)
- 结对学习内容
- 一起讨论学习。
四.代码托管
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 | 1/2 | 10/20 | 了解数据结构及算法 |
| 第二周 | 664/664 | 2/3 | 10/20 | 系统的学习了查找和排序 |
| 第五周 | 1333/1997 | 2/5 | 15/60 | 栈数据结构的学习 |
| 第七周 | 812/3035 | 2/7 | 15/80 | 树的学习和实现 |
| 第九周 | 1364/4399 | 2/9 | 15/110 | 二叉查找树、哈夫曼树、堆 |
