20172325 2018-2019-2 《Java程序设计》第四周学习总结

教材学习内容总结

《Java软件结构与数据结构》第六章-列表

一、概述

1、列表是什么？

列表集合是一种概念性表示法，其思想是使事物以线性列表的方式进行组织。就像栈和队列一样，列表也可以使用链表或数组来实现。
需要注意的一点是：列表集合没有内在的容量大小。

2、列表集合的类型

（1）有序列表（order list），其元素按照元素的某种内在特性进行排序。

（2）无序列表（unordered list），其元素间不具有内在顺序，元素按照它们在列表中的位置进行排序。

（3）索引列表（indexed list），其元素可以用数字索引来引用。

3、有序列表

（1）有序列表中的元素具有内在关联，这种关联定义了元素之间的顺序。

（2）只有Comparable对象才能储存在有序列表中。

（3）用数组实现有序列表：
基于数组的列表实现能把列表的一端固定在索引0处，并可以按需要平移元素。

删除操作：

@Override
    public T remove(T element)
    {
        T result;
        int index = find(element);

        if (index == NOT_FOUND)
            throw new ElementNotFoundException("ArrayList");

        result = list[index];
        rear--;

        // shift the appropriate elements
        for (int scan=index; scan < rear; scan++)
            list[scan] = list[scan+1];

        list[rear] = null;
        modCount++;

        return result;
    }

contains操作:

@Override
    public boolean contains(T target)
    {
        return (find(target) != NOT_FOUND);
    }

    public void expandCapacity(){
        T[] larger = (T[]) new Object[list.length*2];
        for (int scan = 0;scan<rear;scan++){
            larger[scan]=list[0];

        }
       list=larger;


    }

add操作：

public void add(T element)
    {
        if (!(element instanceof Comparable))
            throw new NonComparableElementException("OrderedList");

        Comparable<T> comparableElement = (Comparable<T>)element;

        if (size() == list.length)
            expandCapacity();

        int scan = 0;

        // find the insertion location
        while (scan < rear && comparableElement.compareTo(list[scan]) > 0)
            scan++;

        // shift existing elements up one
        for (int shift=rear; shift > scan; shift--)
            list[shift] = list[shift-1];

        // insert element
        list[scan] = element;
        rear++;
        modCount++;
    }

4、无序列表

（1）无序列表中的元素按使用者所选择的任意方式排序。
（2）用数组实现：

addafter操作：

@Override
    public void addAfter(T element, T target)
    {
        if (size() == list.length)
            expandCapacity();

        int scan = 0;

        // find the insertion point
        while (scan < rear && !target.equals(list[scan]))
            scan++;

        if (scan == rear)
            throw new ElementNotFoundException("UnorderedList");

        scan++;

        // shift elements up one
        for (int shift=rear; shift > scan; shift--)
            list[shift] = list[shift-1];

        // insert element
        list[scan] = element;
        rear++;
        modCount++;
    }

5、索引列表

（1）索引列表为它的元素维护一段连续的数字索引值。

（2）索引列表和数组的根本区别在于：索引列表的索引值总是连续的。如果删除一个元素，其他元素的位置会像“坍塌”了一样以消除产生的间隙，当插入一个元素时，其他元素的索引将进行位移以腾出位置。

教材学习中的问题和解决过程

问题1：数组实现的ArrayList和使用链表实现的LinkedList在空间复杂度和时间复杂度上有什么区别？
问题1解决方案：链表实现需要更多的空间。LinkedList类实际上是一个双向链表，因此其引用需要两倍的空间。ArrayList类在空间管理上比基于数组的实现方式更高效。这是因为，ArrayList集合是可变大小的，因此按所需动态分配空间。所以，无需一次申请大量的空间而造成浪费。列表是在需要时才增加空间。两者间最大的区别发生在访问列表中特定索引位置时。如果已知索引值，ArrayList实现能够在相同的时间内访问列表中的任意元素。
问题2：教材提到ProgramOfStudy和Course类实现了Serializable接口，对于Serializable接口不太了解。
问题2解决方案：是一个对象序列化的接口，一个类只有实现了Serializable接口，它的对象才能被序列化；
Serializable主要用来支持两种主要的特性：
1、Java的RMI（remote method invocation），RMI允许像在本机上一样操作远程机器上的对象，当发送消息给远程对象时，就需要用到序列化机制来发送参数和接受返回值
2、Java的JavaBean，Bean的状态信息通常是在设计时配置的，Bean的状态信息必须被保存下来，以便当程序运行时能恢复这些状态信息，这也需要序Serializable机制

代码调试中的问题和解决过程

问题1：做使用数组完成列表时，在测试时出现了这种问题，猜测是Last操作size操作有问题。
问题1解决方案：后来通过单步调试发现了问题出在了last和size的方法上。后来我就单步调试看看错在了哪，发现在last中最开始是
T result = list[rear]
但是书中写到了rear表示的是列表中的元素数目，以及把元素添加到列表末端时的下一个可用位置，通过单步调试可知list[rear]为null，还有size()，最开始我用的是别的变量，但是发现它在其他操作中还需要对该变量进行调整，所以后来想到了rear这个量。