20172301 2017-2018-2 《程序设计与数据结构》第八周学习总结

20172301 2017-2018-2 《程序设计与数据结构》第八周学习总结

教材学习内容总结

  • 多态：有许多形式，能在不同的时间指向不同类型的对象。
    • 多态的体现：父类的引用指向了自己子类的对象。
    • 多态的前提：类与类之间要存在继承或者是实现关系，并且存在覆盖。
    • 多态的好处：提高代码的复写性。
  • 后绑定（静态绑定）：延迟到程序运行时才能执行。
  • 建立多态方式的两种方式：继承、接口
    • 注意：继承方式中，实际将调用的方法版本取决于对象的类型而不是引用对象的类型。
      接口方式中，实际调用的方法不是取决于接口引用的类型，而是取决于调用发生时接口引用所指向的对象的类型。
    • 同样注意：在使用接口引用变量时，只能调用定义在接口中的方法。即使接口引用变量所指向的对象还有其他的一些方法，也不能调用。
      这跟继承多态是不同的。继承多态是可以调用子类的方法。所以，只能在一定意义上说，实现类与所实现的接口的关系，如同子类和父类的关系。
  • 使用多态性解决的两种问题：排序、搜索
  • 排序：
    • 选择法排序：扫描数列，找到最小的一个和第一个进行交换。
    • 插入法排序：逐渐比较几个数之间的大小，如果有变化，那么将把小的数插入到前面，其他的向后移动。
    • 比较：选择法排序和插入法排序实质上有同等的效率，都是n^2算法。但是，选择法排序执行的交换操作的次数更少。因此选择法优于插入法。
  • 搜索：
    • 线性搜索：从起点开始，一个个进行搜索，最终找到目标。
    • 二分搜索：必须是有序的。不断的取中点进行搜索。如果搜索个数是偶数，那么就会有两个中点。取第一个中点为新的中点。
    • 比较：算法的选择取决于具体条件。
      二分搜索适用于数据排序相对容易或者数据的搜索量非常大。线性搜索的实现相对简单，虽然效率比较低，但是在一些忽略效率的问题上是最佳选择。
  • 多态性设计：培养自己的设计敏感性，知道什么问题能够运用多态性解决。提高代码的复写性。不同类型的对象执行相同类型的方法。

教材学习中的问题和解决过程

  • 问题1：后绑定（动态绑定）和静态绑定。

  • 问题1解决方案：这里先给出一个参考链接：关于多态以及动态绑定

    • 如果对多态的定义和优点还有困惑，这篇博客里面给出了更加形象具体的解释。

    多态就是同一事物的多种不同形态，简单点来说就是：“一个接口，多种实现”。

    举个例子：体育课上体育老师只要喊一句：“开始活动”，则 打篮球的就开始打篮球，踢足球的就开始踢足球，体育老师不用对打篮球的喊“开始打篮球”，对踢足球的喊“开始踢足球”，即学生是一个“抽象”的事物，只要是学生就具备活动的能力，所以只要喊“开始活动”，则学生就会开始活动，至于活动的内容，则有不同的学生内部自己去实现去决定。
    这就使事情变得十分灵活了，即实际上多态让“做什么”和“怎么做”分离了，即体育老师只要发布“做什么”（一个接口），而学生可以去具体做各自的事“怎么做”（多种实现）。这就是多态的优点。所以我们看出只要存在继承，并且父类子类之间存在重写方法，则就存在多态。

       同样，多态的前提在文中也有提及。

    • 现在我们来解释动态绑定和静态绑定。首先我们要清楚他们的定义。
      静态绑定（前期绑定）：即在程序执行前，即编译的时候已经实现了该方法与所在类的绑定。
      动态绑定（后期绑定）：运行时根据对象的类型进行绑定，java中的大多数方法都是属于动态绑定，也就是实现多态的基础。

       这里所谓的绑定，即一个方法的调用与方法所在的类（方法主体）关联起来。

       java中只有static，final,private和构造方法是静态绑定，其他的都属于动态绑定，而private的方法其实也是final方法（隐式），而构造方法其实是一个static方法（隐式）。
    所以可以看出把方法声明为final，第一可以让他不被重写，第二也可以关闭它的动态绑定。

    • 实现动态绑定一个很重要的东西就是在jvm方法区里每一个类都有一个方法表(实质是一个数组)，这个方法表里记录了这个类的所有方法（包括继承父类的方法）在内存里的地址。

    我们来看个例子：

    Father fa=new Son();
    fa.say();

    可以看到这就是一个多态，他的执行结果应该是调用Son里面的say()方法，但是他是如何准确找到Son中的say()方法呢。

    • 具体过程是，

      • 首先由于fa的类型是Father,所以一开始还是会到Father类的方法表里去找say()方法
      • 然后获得到say()方法的索引项比如是第N项（即在方法表里的位置），如果此时Father的方法表里找不到say()方法那就直接编译报错了
      • 得到say()在Father里的索引项之后，然后根据堆里new的具体实例的类型（这里是Son），去Son里面的第N项取出say()方法在内存里的地址，然后执行。
      • 如果想继续了解JVM如何调用的方法。请参考资料：
        Java动态绑定机制原理分析

    • 结合书上所见，后绑定的效率低于编译阶段的绑定效率。但是，明显的优点就是实现了多态。

  • 问题2：对象和引用变量。他们两个之间怎么区别？这个问题，一开始是方艺雯同学问我书上的creature是引用变量吧。当时只是暂时解决了，然后，我回去把这个问题抛给了组员李馨雨同学。结果把刚刚看完10.2的她又给弄懵了。(￣▽￣)~*

  • 问题2解决方案：

    对象：是按照“类”这个模板建立的，建立的位置则是内存
    例如A是一个类。A X则是创建一个引用变量，X=NEW A（）则是在内存中建立一个对象（开辟了1片空间），对象的模板就是A（可以理解为在空间里复制了A类里的变量到空间里去）。
    此时就可以使用引用变量X去引用对象中的变量了

    这句话确实说的确实有点模糊。但是在细细琢磨一下，好像似懂非懂。我说下我自己的理解。引用变量，就是在内存中为对象开辟的一个空间。它指向的是对象。并不是对象本身。

    • 那么，我们来继续探讨。Java对象及对象引用变量
      我们一般创建对象。都是Vehicle veh1 = new Vehicle();
      现在把它分成两部分，
Vehicle veh1;  
veh1 = new Vehicle();

有两个实体：一是*对象引用变量*，一是*对象本身*。

 Vehicle veh2;  
 veh2 = veh1; 

这时候，veh2指向了veh1所指向的对象。**复制的是对象引用，而非对象本身。**  
所以，有以下<span style="color:purple">**结论**</span>：

一个对象引用可以指向0个或1个对象
一个对象可以有N个引用指向它

如果还不清楚，我们进一步研究。[Java对象和引用变量](https://blog.csdn.net/weixin_35813749/article/details/52374749)
存储区域 存储内容 优点 缺点 回收
栈 基本类型的变量和对象的引用变量 存取速度比堆要快，仅次于寄存器，栈数据可以共享 存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。栈中主要存放一些基本类型的变量 当超过变量的作用域后，Java会自动释放掉该变量,内存空间可以立即被另作他用
堆 由new等指令创建的对象和数组 可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器 由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢 由Java虚拟机的自动垃圾回收器来回收不再使用的数据

   我们可以观察到，引用变量是存在栈内存中的。
   那么我们就可以得出 结论，

引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称，可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。

   引用变量起到的就是指针的作用，指向堆内存的对象实例。
   我们结合上面的例子来总结一下，

Vehicle veh1;  
veh1 = new Vehicle();

   首先， new Vehicle()在堆内存里面开辟了空间给Vehicle类的对象，这个对象没有名字
   然后， Vehicle()随即调用了Vehicle类的构造函数
   最后， 把对象的地址在堆内存的地址给引用变量veh1

   ヾ(๑╹◡╹)ﾉ" 终于是懂了。

  • 问题3：向上转型和向下转型的区别和有关困惑。这个概念是在视频里面提到了，在周测里面也有涉及。所以研究下。
  • 问题3解决方案：
    • 我先看见了一个这个问题，java多态向上转型向下转型的问题
      为什么不叫做子类引用指向父类对象呢？
      我觉得这个问题很有意思，为什么就偏偏叫做父类引用指向子类对象呢？
      结合上个问题，我们应该能很容易回答。如果是子类引用指向父类对象 Cat a = new Animal();这显然是不合逻辑的。
    • 现在回归正题。区别一下两个用法，
      向上转型：只能调用与父类引用中父类相同的方法，++不能调用子类中自己定义的方法++；如果在子类中重写了，则调用的是子类中的方法；
      向下转型：可以调用父类中的方法，++也可以调用子类中自己定义的方法++；如果子类中重写了父类的方法，调用的是子类中重写的方法；
    • 对象间的转型问题:
      向上转型:
      Fu f = new Zi();
      向下转型:
      Zi z = (Zi)f;//要求该f必须能够转换为Zi的。
      由此我们可见，向上转型是自动的，而向下转型则是强制的。 可以自己编写代码尝试一下。
    • 参考资料：

代码调试中的问题和解决过程

  • 问题1：在做项目10.5的时候，排序有点问题。

  • 问题1解决方法：实际上呢，是我对排序算法的理解还不够深入。这个应该是对DVDCollection类进行排序，我们应该重新定义这个类，并且重写构造方法。并且实现接口Comparable和重写compareTo方法

代码托管

上周考试错题总结

  • Which of the following is true regarding Java classes? : A
    A . All classes must have 1 parent but may have any number of children (derived or extended) classes
    B . All classes must have 1 child (derived or extended) class but may have any number of parent classes
    C . All classes must have 1 parent class and may have a single child (derived or extended) class
    D . All classes can have any number (0 or more) of parent classes and any number of children (derived or extended) classes
    E . All classes can have either 0 or 1 parent class and any number of children (derived or extended) classes
    理解：java是单继承，所以肯定只有一个父类。但是不要忘记Object类，所有类间接或者直接都是它的子类。所以每个类必须有一个父类，而子类就可以若干了。这里不要钻牛角尖，说什么Object类的父类是谁。

  • A variable declared to be of one class can later reference an extended class of that class. This variable is known as : D
    A . protected
    B . derivable
    C . cloneable
    D . polymorphic （多态）
    E . none of the above, a variable declared to be of one class can never reference any other type of class, even an extended class
    理解：这里我们首先要清楚polymorphic是多态的意思。结合第十章的知识，我们就可以很好的理解这道题。多态引用变量可以指向不同类型的对象。

  • Abstract methods are used when defining : A
    A . interface classes
    B . derived classes
    C . classes that have no constructor
    D . arrays
    E . classes that have no methods
    理解：抽象方法什么时候被定义？第一种就是在抽象类里面，另一种就是接口里面。这道题我看到E的时候直接就认为没有方法体的方法就是抽象方法。实际上，是因为我英语阅读的错误。这也是追求速度的弊端。没有认真查阅题目。

结对及互评

点评过的同学博客和代码

  • 本周结对学习情况
    • 20172304
    • 希望段志轩同学的博客能稍微再详细一些。
    • 20172328
    • 李馨雨同学的博客这次没有只通过机翻，而自己进行了审查。在参考链接给出了如何控制心态。但是，注意博客园的markdown语法和其他的一般有的是不兼容的。比如博客中的“++XXX++”在有道云应该是下划线，但是在博客园中是无法显示的。

其他

这周的学习很紧张。因为有一个小组任务，四则运算。所以说，第十章的理解并不是足够的全面。在周测的答题时间上我对自己进行了控制，尽量保持一道题在一分钟左右，对于单词比较复杂的题目用时可能较多。学长说，应该少扣概念，而加强对代码的运用编写。这一章的多态要有足够的设计敏感性，要知道什么时候运用多态，更好的解决代码重复问题。这一点，应该有意识的锻炼自己。
学会控制自己的压力，保持良好的心态和动力。不能因为一点挫折而郁郁不振。

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 122/122 1/1 20/20
第二周 487/609 1/2 18/38
第三周 482/1091 1/3 22/60
第四周 1357/2448 1/4 20/80
第五周 628/3106 1/5 20/100
第六周 566/3672 2/7 20/120
第七周 934/4606 1/8 25/145
第八周 2407/7013 1/9 30/175

参考资料

posted @ 2018-05-02 20:23  奈何明月ઇଓ  阅读(262)  评论(2)  编辑  收藏  举报
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