20162330 2017-2018-1《程序设计与数据结构》第六周学习总结

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2017-2018-1 学习总结目录：　1　2　3　5　6　7　9　10　11　12

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目录

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• 0. 教材学习内容总结
  • 0.1 队列ADT
  • 0.2 使用队列：编码k值
  • 0.3 使用队列：模拟票务柜台
  • 0.4 实现队列：使用链表
  • 0.5 队列的实现：使用数组

• 1. 教材学习中的问题和解决过程
  • 1.1 栈与队列相比的相同点

• 2. 代码调试中的问题和解决过程

• 3. 代码托管

• 4. 上周考试错题总结

• 5. 结对及互评

• 6. 其他（感悟、思考等，可选）

• 7. 学习进度条

• 8. 参考资料

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教材学习内容总结

第15章 队列

队列ADT

• 队列在一端添加元素，在另一端删除元素。（最先进入的元素最先离开）
  【推论】队列是一个线性集合。

• 队列的元素处理方式：FIFO（先进先出）

• 在栈中，只在集合一端处理元素；在队列中，集合两端都有操作。

• 重要术语：enqueue是指在队尾添加新元素；dequeue是指从对头删除元素；first操作检测对头的元素。

• 其他方法在接口Queue的注释中已经写得很清楚了：

public interface Queue<T> {
    // Adds the specified element to the rear of the queue.
    public void enqueue(T element);

    // Removes and returns the element at the front of the queue.
    public T dequeue();

    // Returns a reference to the element at the front of the queue without removing it.
    public T first();

    // Returns true if the the queue contains no elements and false otherwise.
    public boolean isEmpty();

    // Returns the number of elements in the queue.
    public int size();

    // Returns a string representation of the queue.
    public String toString();
}

• 在非空队列中，front始终指向队头元素，rear始终指向队尾元素的下一个位置。
  

使用队列：编码k值

• Caesar 密码是一个简单的加密算法，但是它的加密方法非常容易被破解，移动位数固定造成加密的局限性。

• 如果使用重复变化的k值，就可以改进Caesar 编码技术。自定义一个k值表，让每个字符移动的位数不同。这样一旦信息比k值长，就可以重新回到表头使用，既不容易被破解，又能适用于长信息的处理。

• 新的加密方法对于相同的字符加密后得到不同的字符。

使用队列：模拟票务柜台

• 常用队列表示等待的一列。

实现队列：使用链表

• 便于找到指向链表中的第一个和最后一个元素的引用。

• 入队操作：将当前最后一个元素的next引用指向新元素，并且rear引用重置为新的最后元素。

• 出队操作：必须确保至少返回一个元素。

队列的实现：使用数组

• 策略：将队列的一端固定在数组下标为0的地方。

• 非循环数组实现队列时元素的移动得到O（n）阶复杂度。

• 将数组看成一个环，可以避免移动元素。

• 入队操作：(rear = rear + 1) % queue.length;

• 出队操作：删除最大下标处的元素之后，front值必须置为0，其余情况出队front加1。

• 循环队列：利用前端空闲空间存放新的队列元素。
  

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教材学习中的问题和解决过程

• 【问题】：栈与队列相比相同点有哪些？

• 解决方案 ：（查找相关资料）
  （1）之前分析过，栈在一端操作，而队列在两端操作，但是它们都是线性结构，数据元素具有“一对一”的逻辑关系；
  （2）插入操作都是限制在表尾进行；
  （3）都可以通过顺序存储结构（数组）和链式存储结构实现；
  （4）在时间复杂度上，插入与删除操作都需要常数时间；在空间复杂度上，情况也相同；
  （5）（扩充）多栈链和多栈队列的管理模式可以相同。在计算机系统软件中，经常会出现同时管理和使用两个以上栈或队列的情况，若采用顺序存储结构实现栈和队列，将会给处理带来极大的不便，因而一般采用多个单链表来实现多个栈或队列。

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代码调试中的问题和解决过程

• 暂无

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代码托管

• 本周代码上传 ch15 文件夹中，统计结果是第四五六周一共的代码，其中第六周写了260行代码：
  （statistics.sh脚本的运行结果截图）
  

上周考试错题总结

• 还未给出解析。

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结对及互评

本周结对学习情况

• 莫礼钟本周比第三周的状态好一点，虽然实验只完成了第一个和第五个，设计的方法比较简单，但是都是自己做的。在学习十四章的过程中，他已经基本掌握了如何使用数组实现栈，其中一些比较重要的方法（push、pop）我已经看着他写了一遍，希望多熟练已掌握的内容，并且再恢复一些学习状态，继续增加每周学习时间。

• 20162319

  • 结对学习内容
    • 线性表
    • 用数组实现栈（push、pop方法的实现）

其他（感悟、思考等，可选）

　　本周算是比较忙的一周了，国庆之后的第一周并不轻松，除了运动会的一些杂事之外，本周的学习任务真心有点多。本周在课堂上我们又复习了查找与排序的内容，我的掌握情况还算过关，对于栈、队列这部分内容我选择“先听课再看书”的方式。到现在为止，栈的基本内容掌握了，队列的掌握情况还差很多，测试的成绩也不算高。本周我的状态有些下降，主要因为睡眠时间不足导致，下周我会将精力集中回来，并且平衡好完成团队任务和个人任务的时间。

• 【附1】教材及考试题中涉及到的英语：

  Chinese	English	Chinese	English
  队尾	rear	特征	characteristic
  出队	dequeue	可序列化的	serializable
  入队	enqueue	外部的	external
  增量	increment	制止	suppress

• 【附2】本周小组博客

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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	234/234	1/28	14/14	了解算法效率、大O符号等理论内容
第二周	255/489	1/29	12/26	了解敏捷的团队、泛型的使用
第三周	436/925	2/31	10/36	了解一些查找和排序的算法
第四周	977/1902	3/34	10/46	掌握实现线性结构
第五周	800/2702	2/36	12/58	掌握实现栈集合
第六周	260/2962	1/37	8/64	掌握实现队列集合

• 计划学习时间：12小时

• 实际学习时间：8小时

• 有效学习时间：3小时

• 改进情况：学习内容有所增加，本周我的效率极低，下周必须恢复到之前的状态，学习时务必心无旁骛。

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

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