如何理解设计思想与代码质量优化
https://www.cnblogs.com/Android-Alvin/p/11765460.html 原文
本文将通过六大原则、设计模式、数据结构、算法来阐述设计思想与代码质量优化的结合
一、六大原则
1、单一职责原则
不要存在多于一个导致类变更的原因,也就是说每个类应该实现单一的职责,如若不然,就应该把类拆分。
2、里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— From Baidu 百科
历史替换原则中,子类对父类的方法尽量不要重写和重载。因为父类代表了定义好的结构,通过这个规范的接口与外界交互,子类不应该随便破坏它。
3、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)
这个是开闭原则的基础,具体内容:面向接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。写代码时用到具体类时,不与具体类交互,而与具体类的上层接口交互。
4、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
这个原则的意思是:每个接口中不存在子类用不到却必须实现的方法,如果不然,就要将接口拆分。使用多个隔离的接口,比使用单个接口(多个接口方法集合到一个的接口)要好。
5、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)
就是说:一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说无论被依赖的类多么复杂,都应该将逻辑封装在方法的内部,通过public方法提供给外部。这样当被依赖的类变化时,才能最小的影响该类。
最少知道原则的另一个表达方式是:只与直接的朋友通信。类之间只要有耦合关系,就叫朋友关系。耦合分为依赖、关联、聚合、组合等。我们称出现为成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接朋友。局部变量、临时变量则不是直接的朋友。我们要求陌生的类不要作为局部变量出现在类中。
6、合成复用原则(Composite Reuse Principle)
原则是尽量首先使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。
二、设计模式
总体来说设计模式分为三大类:
创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式,共七种:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
行为型模式,共十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
其实还有两类:并发型模式和线程池模式。用一个图片来整体描述一下:
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1852500/201910/1852500-20191030155558547-904288660.png)
三、数据结构
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1.数组
①概念
存储多个相同类型的数据的集合。
②特点
a)数组中的数据元素可以是基本数据类型,也可以是引用数据类型;
b)数组具有下标,下标从0开始计数,用于快速获取数组中的数据,比如a[0],表示数组中的第一个数据;
c)数组在创建的时候,需要在内存中申请一段固定长度的内存,如果申请的长度超过内存剩余的长度,则容易产生碎片,导致存储失败;
d)数组便于查找和修改数据,不便于增删数据;
e)数组分为数值数组,字符数组,指针数组,结构数组等;
③图解
①概念
一种只能在表头进行数据插入和删除操作的线性表,又名堆栈。
②特点
a)按照先进后出的原则存储数据;
b)栈分为顺序栈和链式栈;
③图解
3.队列
①概念
一种特殊的线性表,只能在队头进行删除数据操作,在队尾进行增加数据操作。
②特点
a)遵循先进先出的原则存储数据;
b)队列分为顺序队列和循环队列;
③图解
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/6865514-4135eb64aee001b4.png)
4.链表
①概念
一种非连续,非顺序的存储方式,通过指针将数据进行连接的方式实现。
②特点
a)在创建的时候,不需要指定长度,可以动态调整长度,不易产生碎片;
b)链表的每个元素分为数据和指针,指针指向下一个数据的地址,从而形成串联;
c)便于数据增删,不便于数据查询;
d)链表分为单向链表,双向链表,循环列表;
③图解
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1852500/201910/1852500-20191030155749487-890979183.png)
5.树
①概念
由一个根节点和若干个子树构成的集合。
②特点
a)有且仅有一个根节点;
b)子树之间不可以有交集;
c)树分为无序树,有序树,二叉树等;
d)树的深度指的是树的有多少层;
e)一个节点的度指的是该节点下有多少个子节点;
f)二叉树指的是每个结点的度≤2的树。
g)树的遍历方式分为三种,分别是前序遍历(根左右),中序遍历(左根右),后序遍历(左右根);
③图解
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/6865514-3f0bafcc49736bf3.png)
6.图
①概念
由顶点的有穷非空集合和顶点之间边的集合组成。
②特点
a)图分为有向图和无向图,区别在于边是否有方向;
b)图主要涉及到的内容是最短路径;
③图解
7.堆
①概念
用于动态分配和释放程序所使用的对象。
②特点
a)堆分为最小堆和最大堆,区别在于所有父节点是否大于等于其子节点,是则是最大堆,否则反之;
b)堆是一颗完全二叉树;
③图解
8.散列表
①概念
根据key-value来进行数据获取的存储数据方式。
②特点
a)又名哈希表;
b)便于插入,查找等操作;
c)key以数组的方式存储在栈内存中,value以链表的方式存储在堆空间中;
d)不同的key通过哈希函数可能得到相同的结果,这时候就发生了哈希碰撞;
③图解
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/6865514-dbbfa2da8f6fb0c7.png)
四、算法
4.1排序算法
4.1.1 简单排序算法
冒泡排序
两两比较相邻记录的关键字,如果反序则交换,直到没有反序的记录为止
直接插入排序
通过 n-i 次关键字间的比较,从 n-i+1 个记录中选出关键字最小的记录,并和第 i 个记录交换
简单选择排序
改进算法
快速排序(冒泡排序的改进)
先随机选择一个记录,比它大的放在右边,比它小的放在左边,采用递归的方式进行排序
java 代码
/**
* 快排,先找一个记录,把大于他的放在右边,小的放在左边,然后采用递归的方式进行排序
*/
public class QuickSort2 {
public void quickSort(int[] array) {
if (array.length > 0) {
doQuickSort(array, 0, array.length - 1);
}
}
private void doQuickSort(int[] array, int left, int right) {
if (left >= right) {
return;
}
int low = left;
int high = right;
int temp = array[low];
while (low != high) {
while (low < high && array[high] > temp) {
high--;
}
array[low] = array[high];
while (low < high && array[low] < temp) {
low++;
}
array[high] = array[low];
}
array[high] = temp;
Utils.printArray(array);
doQuickSort(array, left, low - 1);
doQuickSort(array, high + 1, right);
}
public static void main(String[] args) {
QuickSort2 qs = new QuickSort2(