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  • 什么顺序

    千次阅读 2019-08-25 00:43:07
    对于这种需求,最简单的解决方案便是将这样一组元素看成一个序列,用元素在序列的位置和顺序,表示实际应用中的某种有意义的信息,或者表示数据之间的某种关系。 这样的一组序列元素的组织形式,我们可以将其抽象...

    顺序表

    在程序中,经常需要将一组(通常是同为某个类型的)数据元素作为整体管理和使用,需要创建这种元素组,用变量记录它们,传进传出函数等。一组数据中包含的元素个数可能发生变化(可以增加或删除元素)。

    对于这种需求,最简单的解决方案便是将这样一组元素看成一个序列,用元素在序列里的位置和顺序,表示实际应用中的某种有意义的信息,或者表示数据之间的某种关系。

    这样的一组序列元素的组织形式,我们可以将其抽象为线性表。一个线性表是某类元素的一个集合,还记录着元素之间的一种顺序关系。线性表是最基本的数据结构之一,在实际程序中应用非常广泛,它还经常被用作更复杂的数据结构的实现基础。

    根据线性表的实际存储方式,分为两种实现模型:

    1.顺序表,将元素顺序地存放在一块连续的存储区里,元素间的顺序关系由它们的存储顺序自然表示。
    2.链表,将元素存放在通过链接构造起来的一系列存储块中。

    在讲顺序表之前我们先来看一组数据:

    int =1,2,3,4,5
    

    如何把这组数据当作一个整体保存这组数据?
    前面我们已经知道可以采用列表list,字典dict ,元祖等,但是在这里我们先不讨论使用这些高级的数据结构,我们就是用基本的数据结构int,float,char来讨论。
    所以在这里引入内存的概念。
    在内存中,是以字节Byte为单位的一个连续的存储空间,安存储单位来进行标识,往往进行存储数据的时候要多个存储单位来存的。
    而上面的数据是整型,占4个字节,在内存当中一个字节是8位,所以一个整型是占位4Byte即32位(类型不同占存储单位大小不一样)。如图所示:
    在这里插入图片描述下面引入顺序表的基本形式:
    在这里插入图片描述
    图a表示的是顺序表的基本形式,数据元素本身连续存储,每个元素所占的存储单元大小固定相同,元素的下标是其逻辑地址,而元素存储的物理地址(实际内存地址)可以通过存储区的起始地址Loc (e0)加上逻辑地址(第i个元素)与存储单元大小(c)的乘积计算而得,即:

    Loc(ei) = Loc(e0) + c*i

    故,访问指定元素时无需从头遍历,通过计算便可获得对应地址,其时间复杂度为O(1)。

    如果元素的大小不统一,则须采用图b的元素外置的形式,将实际数据元素另行存储,而顺序表中各单元位置保存对应元素的地址信息(即链接)。由于每个链接所需的存储量相同,通过上述公式,可以计算出元素链接的存储位置,而后顺着链接找到实际存储的数据元素。注意,图b中的c不再是数据元素的大小,而是存储一个链接地址所需的存储量,这个量通常很小。

    图b这样的顺序表也被称为对实际数据的索引,这是最简单的索引结构。
    所以由此而知:

    存Li[7,2100,390]三个整数型元素
    

    在这里插入图片描述
    上面介绍的都是存相同类型的元素,我们知道list可以存储不同类型的元素,比如当想要存储Li[12,"a,b"]又该怎么办?下面引入元素外置顺序表(即存地址)来存储不同类型的元素,因为逻辑地址在内存当中的存储大小都是一样的4个字节Byte。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    顺序表的结构与实现

    顺序表的结构
    在这里插入图片描述

    一个顺序表的完整信息包括两部分,一部分是表中的元素集合,另一部分是为实现正确操作而需记录的信息,即有关表的整体情况的信息,这部分信息主要包括元素存储区的容量和当前表中已有的元素个数两项。

    顺序表的两种基本实现方式

    在这里插入图片描述

    图a为一体式结构,存储表信息的单元与元素存储区以连续的方式安排在一块存储区里,两部分数据的整体形成一个完整的顺序表对象。

    一体式结构整体性强,易于管理。但是由于数据元素存储区域是表对象的一部分,顺序表创建后,元素存储区就固定了。

    图b为分离式结构,表对象里只保存与整个表有关的信息(即容量和元素个数),实际数据元素存放在另一个独立的元素存储区里,通过链接与基本表对象关联。
    在这里插入图片描述
    存储Li[200,390,78,191,500]假设500是后面添加的(即可能一开始是空列表,后续追加元素的情况),去操作系统生申请资源,如果采用一体式结构,那么每次追加元素的时候 都要去向操作系统申请存储空间,而分离式结构每次字需要将表头指向新的存储空间即可。

    元素存储区替换

    一体式结构由于顺序表信息区与数据区连续存储在一起,所以若想更换数据区,则只能整体搬迁,即整个顺序表对象(指存储顺序表的结构信息的区域)改变了。

    分离式结构若想更换数据区,只需将表信息区中的数据区链接地址更新即可,而该顺序表对象不变。

    元素存储区扩充

    采用分离式结构的顺序表,若将数据区更换为存储空间更大的区域,则可以在不改变表对象的前提下对其数据存储区进行了扩充,所有使用这个表的地方都不必修改。只要程序的运行环境(计算机系统)还有空闲存储,这种表结构就不会因为满了而导致操作无法进行。人们把采用这种技术实现的顺序表称为动态顺序表,因为其容量可以在使用中动态变化。

    扩充的两种策略

    每次扩充增加固定数目的存储位置,如每次扩充增加10个元素位置,这种策略可称为线性增长。

    特点:节省空间,但是扩充操作频繁,操作次数多。

    每次扩充容量加倍,如每次扩充增加一倍存储空间。
    这里的加倍可以理解为用空间来换取时间。

    特点:减少了扩充操作的执行次数,但可能会浪费空间资源。以空间换时间,推荐的方式。

    顺序表的操作

    增加元素

    在这里插入图片描述
    如图所示,为顺序表增加新元素111的三种方式

    a. 尾端加入元素,时间复杂度为O(1)

    b. 非保序的加入元素(不常见),时间复杂度为O(1)

    c. 保序的元素加入,时间复杂度为O(n)

    删除元素

    在这里插入图片描述
    a. 删除表尾元素,时间复杂度为O(1)

    b. 非保序的元素删除(不常见),时间复杂度为O(1)

    c. 保序的元素删除,时间复杂度为O(n)

    对此我们可以更好的理解前面的时间复杂度:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    Python中的顺序表

    Python中的list和tuple两种类型采用了顺序表的实现技术,具有前面讨论的顺序表的所有性质。

    tuple是不可变类型,即不变的顺序表,因此不支持改变其内部状态的任何操作,而其他方面,则与list的性质类似。

    list的基本实现技术

    Python标准类型list就是一种元素个数可变的线性表,可以加入和删除元素,并在各种操作中维持已有元素的顺序(即保序),而且还具有以下行为特征:

    基于下标(位置)的高效元素访问和更新,时间复杂度应该是O(1);

    为满足该特征,应该采用顺序表技术,表中元素保存在一块连续的存储区中。

    允许任意加入元素,而且在不断加入元素的过程中,表对象的标识(函数id得到的值)不变。

    为满足该特征,就必须能更换元素存储区,并且为保证更换存储区时list对象的标识id不变,只能采用分离式实现技术。

    在Python的官方实现中,list就是一种采用分离式技术实现的动态顺序表。这就是为什么用list.append(x) (或 list.insert(len(list), x),即尾部插入)比在指定位置插入元素效率高的原因。

    在Python的官方实现中,list实现采用了如下的策略:在建立空表(或者很小的表)时,系统分配一块能容纳8个元素的存储区;在执行插入操作(insert或append)时,如果元素存储区满就换一块4倍大的存储区。但如果此时的表已经很大(目前的阀值为50000),则改变策略,采用加一倍的方法。引入这种改变策略的方式,是为了避免出现过多空闲的存储位置。

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  • Java中的map集合顺序如何与添加顺序一样

    万次阅读 多人点赞 2017-05-24 14:47:54
    一般使用map用的最多的就是hashmap,但是hashmap里面的元素是不按添加顺序的,那么除了使用hashmap,还有什么map接口的实现类可以用呢? 这里有2个,treeMap和linkedHashMap,但是,要达到我们的要求:按添加顺序...

    一般使用map用的最多的就是hashmap,但是hashmap里面的元素是不按添加顺序的,那么除了使用hashmap外,还有什么map接口的实现类可以用呢?

    这里有2个,treeMap和linkedHashMap,但是,要达到我们的要求:按添加顺序保存元素的,就只有LinkedHashMap。

    下面看运行的代码。

    package com.lxk.collectionTest;
    
    import com.google.common.collect.Maps;
    
    import java.util.Map;
    
    /**
     * 测试Map是否有序的区别
     * <p>
     * Created by lxk on 2017/5/24
     */
    public class OrderedMapTest {
        public static void main(String[] args) {
            Map<String, Integer> hashMap = Maps.newHashMap();
            Map<String, Integer> treeMap = Maps.newTreeMap();
            Map<String, Integer> linkedHashMap = Maps.newLinkedHashMap();
            System.out.println("--------------test hashMap");
            testMap(hashMap);
            System.out.println("--------------test treeMap");
            testMap(treeMap);
            System.out.println("--------------test linkedHashMap");
            testMap(linkedHashMap);
        }
    
        private static void testMap(Map<String, Integer> map) {
            map.put("asd", 1);
            map.put("2das", 2);
            map.put("3das", 3);
            map.put("4das", 4);
            for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
                System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
            }
        }
    
    }
    

    然后是运行结果的图。

    可以看到,要是单单的说有序,那么就hashmap是无序的,但是,要说到添加顺序,那就只有linkedhashmap啦。

    我写完文章,给自己点个赞,不过分吧,
    不过分,那我可就点啦啊。
    我先点为敬,你们随意。大家随意。不要客气。。。

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  • 顺序

    万次阅读 多人点赞 2016-12-31 18:06:39
    1,UML顺序图一般用于确认和丰富一个使用情境的逻辑。 2,一个使用情境的逻辑或是一个用例的一部分;或是一条扩展路径;或是一个贯穿单个用例的完整路径,例如动作基本过程的逻辑描述;或是动作的基本过程的一部分再...

    一:定义

    1,UML顺序图一般用于确认和丰富一个使用情境的逻辑
    2,一个使用情境的逻辑或是一个用例的一部分;或是一条扩展路径;或是一个贯穿单个用例的完整路径,例如动作基本过程的逻辑描述;或是动作的基本过程的一部分再加上一个或多个的备用情境的逻辑描述;或是包含在几个用例中的路径

    3,顺序图将交互关系表现为一个二维图,纵向是时间轴,时间沿竖线向下延伸。横向轴代表了在协作中各独立对象的类元角色,类元角色的活动用生命线表示。




    二:顺序图示例




    三:顺序图的组成元素

    1,生命线用一条纵向虚线表示。

    2,在UML中,对象表示为一个矩形,其中对象名称标有下划线。

    3,激活是过程的执行,包括等待过程执行的时间。在顺序图中激活部分替换生命线使用长条的矩形表示

    4,消息是对象之间的通信,是两个对象之间的单路通信,是从发送者到接收者之间的控制信息流。消息在顺序图中由有标记的箭头表示,箭头从一个对象的生命线指向另一个对象的生命线,消息按时间顺序在图中从上到下排列。

    5,在顺序图中,对象安排在X轴。启动交互的对象放在最左边,随后放入消息的对象放在启动交互对象的右边。交互中对象发送和接收的消息沿着Y轴以时间增加的次序放置。在顺序图中,有的消息对应于激活,表示它将会激活一个对象,这种消息称为调用消息(Call Message);如果消息没有对应激活框,表示它不是一个调用消息,不会引发其他对象的活动,这种消息称为发送消息(Send Message)

    6,消息

    >调用消息

    >返回消息

    >自身消息




    >调用消息

    >发送消息



    >创建消息

    >销毁消息



    >同步消息:发送消息的对象要等到接收消息的对象执行完所有操作后,发送消息的对象才能继续执行自己的操作。

    >异步消息:发送消息的对象发送消息后,不用等待接收对象是否执行,继续执行自己的操作。



    7,交互片段

    一个复杂的顺序图可以划分为几个小块,每一个小块称为一个交互片段。每个交互片段由一个大方框包围,其名称显示在方框左上角的间隔区内,表示该顺序图的信息。常用操作符如下:
    >alt:多条路径,条件为真时执行。
    >opt:任选,仅当条件为真时执行。
    >par:并行,每一片段都并发执行。
    >loop:循环,片段可多次执行。
    >critical:临界区,只能有一个线程对它立即执行。






    四:顺序图的作用

    1,对于业务人员,顺序图可显示不同的业务对象如何交互,对于交流当前业务如何进行很有用。除记录组织的当前事件外,一个业务级的顺序图能被当作一个需求文件使用,为实现一个未来系统传递需求。

    2,对于需求分析人员,顺序图能通过提供一个深层次的表达,把用例带入下一层次。通常用例被细化为一个或者更多的顺序图。顺序图的主要用途之一,是把用例表达的需求,转化为进一步、更深层次的精细表达。
    3,对于技术人员,顺序图在记录一个未来系统的行为应该如何表现时非常有用。在设计阶段,架构师和开发者能使用顺序图挖掘出系统对象间的交互,进一步完善整个系统的设计。




    五:顺序图绘制技巧

    1,以用例为单位创建顺序图,针对每个用例,考察为完成它所描述的功能需要哪些对象的操作参与执行,并且进一步考察这些操作的执行需要通过消息而引起其他哪些对象操作的执行。把这些对象以及参与交互的执行者组织到一个顺序图中。

    2,理论上需要为每一个用例创建一个顺序图,但是如果一个用例的交互对象很简单可以不需要创建顺序图。

    3,顺序图绘制步骤:
    >确定参与交互的执行者
    >确定与执行者直接交互的对象
    >确定与交互相关的全部对象(顺藤摸瓜)

    4,

    >如果需要考察单个用例内部多个对象的行为可以使用顺序图
    >如果需要考察单个对象的行为就需要使用状态图
    >如果需要考察跨用例或者跨线程的行为就需要考虑使用活动图

    5,

    >需求分析阶段的顺序图:主要用于描述用例中对象之间的交互,可以使用自然语言来绘制,用于细化需求。从业务的角度进行建模,用描述性的文字叙述消息的内容。


    >系统设计阶段的顺序图:确切表示系统设计中对象之间的交互,考虑到具体的系统实现,对象之间通过方法调用传递消息。




    六:实例

    >绘制图书管理系统“借书”用例的顺序图(业务模型)。
    图书管理员打开借书界面,输入借书信息并提交借书请求;系统验证借书卡状态,如果借书卡未借书则记录借书信息且修改图书状态和借书卡状态,并提示借书成功;否则提示借书失败。


    >绘制图书管理系统“还书”用例的顺序图(业务模型)。
    图书管理员打开还书界面,输入还书信息并提交还书请求;系统返回借书详细信息及所需金额;图书管理员输入金额;系统修改借书记录并修改图书状态和借书卡状态;提示还书成功。








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  • 有两张表,表A和表B,后面SQL查询不以哪个表为主体表,各为其主.现在执行 : (1) select * from A left join B on B.number = A.number; (2) select * from A left join B on A.number = B.number ;...

    有两张表,表A和表B,后面SQL查询不以哪个表为主体表,各为其主.现在执行 :

    (1) select * from A left join B on B.number = A.number;

    (2) select * from A left join B on A.number = B.number ;

    第(1)中执行方式是正常的左关联形式:

        这种方式是以A表的number作为B表的number的查询条件,也就是先执行查询A表,再查询B表,第(2)种方式就刚好是相反的。
    

    假如A表有一个索引列number,B表有一个索引列name,当我们进行列表查询时,如果搜索条件中包含number时,我们先检索A表再检索B表,这样的效率会高一些,查询SQL语句如下:

    select * from B left join A on A.number= B.number;
    

    类似地,如果查询条件中包含name不包含number时,这种情况下,我们先检索B表,以B表的name为基础查询A表,那么效率会高一些,此时,查询SQL语句如下:

    select * from A left join B on B.name= A.name;
    
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