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    二进制字符串会出现哪些问题

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不依赖微软的库和WindowsAPI,没能试验成功!######问题已解决,谢谢。######看这篇文章,讲的很清楚(:)这是从其他地方拷贝过来的) UNICODE环境设置 在安装Visual Studio时,在选择VC++时需要加入unicode选项,保证相关的库文件可以拷贝到system32下。 UNICODE编译设置: C/C++, Preprocessor difinitions 去除_MBCS,加_UNICODE,UNICODE 在ProjectSetting/link/output 中设置Entry为wWinMainCRTStartup 反之为MBCS(ANSI)编译。 Unicode :宽字节字符集 1. 如何取得一个既包含单字节字符又包含双字节字符的字符串的字符个数? 可以调用Microsoft Visual C++的运行期库包含函数_mbslen来操作多字节(既包括单字节也包括双字节)字符串。 调用strlen函数,无法真正了解字符串中究竟有多少字符,它只能告诉你到达结尾的0之前有多少个字节。 size_t strlen( const char *string ); size_t wcslen( const wchar_t *string ); size_t _mbslen( const unsigned char *string ); size_t _mbstrlen( const char *string ); 2. 如何对DBCS(双字节字符集)字符串进行操作? 函数 描述 PTSTR CharNext ( LPCTSTR ); 返回字符串中下一个字符的地址 PTSTR CharPrev ( LPCTSTR, LPCTSTR ); 返回字符串中上一个字符的地址 BOOL IsDBCSLeadByte( BYTE ); 如果该字节是DBCS字符的第一个字节,则返回非0值 3. 为什幺要使用Unicode? (1) 可以很容易地在不同语言之间进行数据交换。 (2) 使你能够分配支持所有语言的单个二进制.exe文件或DLL文件。 (3) 提高应用程序的运行效率。 Windows 2000是使用Unicode从头进行开发的,如果调用任何一个Windows函数并给它传递一个ANSI字符串,那幺系统首先要将字符串转换成Unicode,然后将Unicode字符串传递给操作系统。如果希望函数返回ANSI字符串,系统就会首先将Unicode字符串转换成ANSI字符串,然后将结果返回给你的应用程序。进行这些字符串的转换需要占用系统的时间和内存。通过从头开始用Unicode来开发应用程序,就能够使你的应用程序更加有效地运行。 Windows CE 本身就是使用Unicode的一种操作系统,完全不支持ANSI Windows函数 Windows 98 只支持ANSI,只能为ANSI开发应用程序。 Microsoft公司将COM从16位Windows转换成Win32时,公司决定需要字符串的所有COM接口方法都只能接受Unicode字符串。 4. 如何编写Unicode源代码?   Microsoft公司为Unicode设计了WindowsAPI,这样,可以尽量减少代码的影响。实际上,可以编写单个源代码文件,以便使用或者不使用Unicode来对它进行编译。只需要定义两个宏(UNICODE和_UNICODE),就可以修改然后重新编译该源文件。   _UNICODE宏用于C运行期头文件,而UNICODE宏则用于Windows头文件。当编译源代码模块时,通常必须同时定义这两个宏。     5. Windows定义的Unicode数据类型有哪些?   数据类型 说明   WCHAR Unicode字符   PWSTR 指向Unicode字符串的指针   PCWSTR 指向一个恒定的Unicode字符串的指针   对应的ANSI数据类型为CHAR,LPSTR和LPCSTR。   ANSI/Unicode通用数据类型为TCHAR,PTSTR,LPCTSTR。     6. 如何对Unicode进行操作?   字符集 特性 实例   ANSI 操作函数以str开头 strcpy   Unicode 操作函数以wcs开头 wcscpy   MBCS 操作函数以_mbs开头 _mbscpy   ANSI/Unicode 操作函数以_tcs开头 _tcscpy(C运行期库)   ANSI/Unicode 操作函数以lstr开头 lstrcpy(Windows函数)   所有新的和未过时的函数在Windows2000中都同时拥有ANSI和Unicode两个版本。ANSI版本函数结尾以A表示;Unicode版本函数结尾以W表示。Windows会如下定义:   #ifdef UNICODE   #define CreateWindowEx CreateWindowExW   #else   #define CreateWindowEx CreateWindowExA   #endif // !UNICODE     7. 如何表示Unicode字符串常量?   字符集 实例   ANSI “string”   Unicode L“string”   ANSI/Unicode T(“string”)或_TEXT(“string”)   if( szError[0] == _TEXT(‘J’) ){ }     8. 为什幺应当尽量使用操作系统函数?   这将有助于稍稍提高应用程序的运行性能,因为操作系统字符串函数常常被大型应用程序比如操作系统的外壳进程Explorer.exe所使用。由于这些函数使用得很多,因此,在应用程序运行时,它们可能已经被装入RAM。   如:StrCat,StrChr,StrCmp和StrCpy等。     9. 如何编写符合ANSI和Unicode的应用程序?   (1) 将文本串视为字符数组,而不是chars数组或字节数组。   (2) 将通用数据类型(如TCHAR和PTSTR)用于文本字符和字符串。   (3) 将显式数据类型(如BYTE和PBYTE)用于字节、字节指针和数据缓存。   (4) 将TEXT宏用于原义字符和字符串。   (5) 执行全局性替换(例如用PTSTR替换PSTR)。   (6) 修改字符串运算问题。例如函数通常希望在字符中传递一个缓存的大小,而不是字节。这意味着不应该传递sizeof(szBuffer),而应该传递(sizeof(szBuffer)/sizeof(TCHAR)。另外,如果需要为字符串分配一个内存块,并且拥有该字符串中的字符数目,那幺请记住要按字节来分配内存。这就是说,应该调用   malloc(nCharacters *sizeof(TCHAR)),而不是调用malloc(nCharacters)。     10. 如何对字符串进行有选择的比较?   通过调用CompareString来实现。   int CompareString(    LCID Locale, // locale identifier DWORD dwCmpFlags, // comparison-style options LPCTSTR lpString1, // pointer to first string int cchCount1, // size, in bytes or characters, of first string LPCTSTR lpString2, // pointer to second string int cchCount2 // size, in bytes or characters, of second string   ); Locale 本地比较的定义    LOCALE_USER_DEFAULT    LOCALE_SYSTEM_DEFAULT     标志 含义   NORM_IGNORECASE 忽略字母的大小写   NORM_IGNOREKANATYPE 不区分平假名与片假名字符   NORM_IGNORENONSPACE 忽略无间隔字符   NORM_IGNORESYMBOLS 忽略符号   NORM_IGNOREWIDTH 不区分单字节字符与作为双字节字符的同一个字符   SORT_STRINGSORT 将标点符号作为普通符号来处理     11. 如何判断一个文本文件是ANSI还是Unicode?   判断如果文本文件的开头两个字节是0xFF和0xFE,那幺就是Unicode,否则是ANSI。     12. 如何判断一段字符串是ANSI还是Unicode?   用IsTextUnicode进行判断。IsTextUnicode使用一系列统计方法和定性方法,以便猜测缓存的内容。由于这不是一种确切的科学方法,因此 IsTextUnicode有可能返回不正确的结果。     13. 如何在Unicode与ANSI之间转换字符串?   Windows函数MultiByteToWideChar用于将多字节字符串转换成宽字符串;函数WideCharToMultiByte将宽字符串转换成等价的多字节字符串。     14. Unicode和DBCS之间的区别    Unicode使用(特别在C程序设计语言环境里)“宽字符集”。「Unicode中的每个字符都是16位宽而不是8位宽。」在Unicode中,没有单单使用8位数值的意义存在。相比之下,在“双位组字符集”中我们仍然处理8位数值。有些位组自身定义字符,而某些位组则显示需要和另一个位组共同定义一个字符。     处理DBCS字符串非常杂乱,但是处理Unicode文字则像处理有秩序的文字。您也许会高兴地知道前128个Unicode字符(16位代码从0x0000到0x007F)就是ASCII字符,而接下来的128个Unicode字符(代码从0x0080到0x00FF)是ISO 8859-1对ASCII的扩展。Unicode中不同部分的字符都同样基于现有的标准。这是为了便于转换。希腊字母表使用从0x0370到0x03FF的代码,斯拉夫语使用从0x0400到0x04FF的代码,美国使用从0x0530到0x058F的代码,希伯来语使用从0x0590到0x05FF的代码。中国、日本和韩国的象形文字(总称为CJK)占用了从0x3000到0x9FFF的代码。Unicode的最大好处是这里只有一个字符集,没有一点含糊。         15.衍生标准     Unicode是一个标准。UTF-8是其概念上的子集,UTF-8是具体的编码标准。而UNICODE是所有想达到世界统一编码标准的标准。UTF-8标准就是Unicode(ISO10646)标准的一种变形方式,      UTF的全称是:Unicode/UCS Transformation Format,其实有两种UTF,一种是UTF-8,一种是UTF-16,      不过UTF-16使用较少,其对应关系如下:      在Unicode中编码为 0000 - 007F 的 UTF-8 中编码形式为: 0xxxxxxx      在Unicode中编码为 0080 - 07FF 的 UTF-8 中编码形式为: 110xxxxx 10xxxxxx      在Unicode中编码为 0000 - 007F 的 UTF-8 中编码形式为: 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx           utf-8是unicode的一个新的编码标准,其实unicode有过好几个标准.我们知道一直以来使用的unicode字符内码都是16位,它实际上还不能把全世界的所有字符编在一个平面系统,比如中国的藏文等小语种,所以utf-8扩展到了32位,也就是说理论在utf-8中可容纳二的三十二次方个字符. UNICODE的思想就是想把所有的字符统一编码,实现一个统一的标准.big5、gb都是独立的字符集,这也叫做远东字符集,把它拿到德文版的WINDOWS上可能将会引起字符编码的冲突....早期的WINDOWS默认的字符集是ANSI.notepad中输入的汉字是本地编码,但在NT/2000内部是可以直接支持UNICODE的。notepad.exe在WIN95和98中都是ANSI字符,在NT中则是UNICODE.ANSI和UNICODE可以方便的实现对应映射,也就是转换 ASCII是8位范围内的字符集,对于范围之外的字符如汉字它是无法表达的。unicode是16位范围内的字符集,对于不同地区的字符分区分配,unicode是多个IT巨头共同制定的字符编码标准。如果在unicode环境下比如WINDOWS NT上,一个字符占两字节16位,而在ANSI环境下如WINDOWS98下一个字符占一个字节8位.Unicode字符是16位宽,最多允许65,535字符,数据类型被称为WCHAR。       对于已有的ANSI字符,unicode简单的将其扩展为16位:比如ANSI"A"=0x43,则对应的UNICODE为       "A"= 0x0043        而ASCII用七存放128个字符,ASCII是一个真正的美国标准,所以它不能满足其他国家的需要,例如斯拉夫语的字母和汉字于是出现了Windows ANSI字符集,是一种扩展的ASCII码,用8位存放字符,低128位仍然存放原来的ASCII码,        而高128位加入了希腊字母等        if def UNICODE        TCHAR = wchar        else        TCHAR = char        你需要在Project\Settings\C/C++\Preprocesser definitions中添加UNICODE和_UNICODE        UINCODE,_UNICODE都要定义。不定义_UNICODE的话,用SetText(HWND,LPCTSTR),将被解释为SetTextA(HWND,LPTSTR),这时API将把你给的Unicode字符串看作ANSI字符串,显示乱码。因为windows API是已经编译好存在于dll中的,由于不管UNICODE还是ANSI字符串,都被看作一段buffer,如"0B A3 00 35 24 3C 00 00"如果按ANSI读,因为ANSI字串是以'\0'结束的,所以只能读到两字节"0B A3 \0",如果按UNICODE读,将完整的读到'\0\0'结束。         由于UNICODE没有额外的指示位,所以系统必须知道你提供的字串是哪种格式。此外,UNICODE好象是ANSI C++规定的,_UNICODE是windows SDK提供的。如果不编写windows程序,可以只定义UNICODE。 开发过程:         围绕着文件读写、字符串处理展开。文件主要有两种:.txt和.ini文件        在unicode和非unicode环境下字符串做不同处理的,那么需要参考以上9,10两条,以适应不同环境得字符串处理要求。         对文件读写也一样。只要调用相关接口函数时,参数中的字符串前都加上_TEXT等相关宏。如果写成的那个文件需要是unicode格式保存的,那么在创建文件时需要加入一个字节头。          CFile file;           WCHAR szwBuffer[128];           WCHAR *pszUnicode = L"Unicode string\n"; // unicode string           CHAR pszAnsi = "Ansi string\n"; // ansi string           WORD wSignature = 0xFEFF;           file.Open(TEXT("Test.txt"), CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);           file.Write(&wSignature, 2);           file.Write(pszUnicode, lstrlenW(pszUnicode) * sizeof(WCHAR));           // explicitly use lstrlenW function           MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, pszAnsi, -1, szwBuffer, 128);           file.Write(szwBuffer, lstrlenW(szwBuffer) * sizeof(WCHAR));            file.Close();            //以上这段代码在unicode和非unicode环境下都有效。这里显式的指明用Unicode来进行操作。           在非unicode环境下,缺省调用的都是ANSI格式的字符串,此时TCHAR转换为CHAR类型的,除非显式定义WCHAR。所以在这个环境下,如果读取unicode文件,那么首先需要移动2个字节,然后读取得字符串需要用MultiByteToWideChar来转换,转换后字符串信息才代表unicode数据。          在unicode环境下,缺省调用得都是unicode格式得字符串,也就是宽字符,此时TCHAR转换为WCHAR,相关得API函数也都调用宽字符类型的函数。此时读取unicode文件也和上面一样,但是读取得数据是WCHAR的,如果要转换成ANSI格式,需要调用WideCharToMultiByte。如果读取ANSI的,则不用移动两个字节,直接读取然后视需要转换即可。                    某些语言(如韩语)必须在unicode环境下才能显示,这种情况下,在非unicode环境下开发,就算用字符串函数转换也不能达到显示文字的目的,因为此时调用得API函数是用ANSI的(虽然底层都是用UNICODE处理但是处理结果是按照程序员调用的API来显示的)。所以必须用unicode来开发。###### 用WideCharToMultiByte这个API: #include <stdio.h> #include <windows.h> int main() { FILE fp; wchar_t utf[1000], *p = utf; char ansi[2000]; fp = _wfopen(L"C:\1.txt", L"rb"); while(!feof(fp)) fread(p++, 1, 2, fp); *--p = L'\0'; fclose(fp); // utf+1剔除UTf-16标记 WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, utf + 1, -1, ansi, sizeof(ansi), NULL, NULL); puts(ansi); } ###### 楼上的给个链接就好,不用大篇幅复制。 卤煮的意思是说把“\u6C49\u5B57” 这个ASCII字符串转成两个汉字对吧~ ######不用别人的库,查unicode编码表?lz解决了说说方法呀######C++没解决,后来这个模块改用C#写了。###### 按二进制读,先读出0xFF 0xFE,后面数据的两个字节表示一个字,自己想办法读到wstring中 显示,用API的话,一个wcstombs ,一个WideCharToMultiByte 不用API的话自己查表,嵌入式程序可以查表,x86程序完全没那个必要 ###### 干嘛不用std::wstring ###### 用std::wstring吧,自己没有试过……,你可以去尝试下

kun坤 2020-06-07 13:49:51 0 浏览量 回答数 0

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在Java中,常量池的概念想必很多人都听说过。这也是面试中比较常考的题目之一。在Java有关的面试题中,一般习惯通过String的有关问题来考察面试者对于常量池的知识的理解,几道简单的String面试题难倒了无数的开发者。所以说,常量池是Java体系中一个非常重要的概念。 谈到常量池,在Java体系中,共用三种常量池。分别是字符串常量池、Class常量池和运行时常量池。 本文先来介绍一下到底什么是Class常量池。 什么是Class文件 在Java代码的编译与反编译那些事儿中我们介绍过Java的编译和反编译的概念。我们知道,计算机只认识0和1,所以程序员写的代码都需要经过编译成0和1构成的二进制格式才能够让计算机运行。 我们在《深入分析Java的编译原理》中提到过,为了让Java语言具有良好的跨平台能力,Java独具匠心的提供了一种可以在所有平台上都能使用的一种中间代码——字节码(ByteCode)。 有了字节码,无论是哪种平台(如Windows、Linux等),只要安装了虚拟机,都可以直接运行字节码。 同样,有了字节码,也解除了Java虚拟机和Java语言之间的耦合。这话可能很多人不理解,Java虚拟机不就是运行Java语言的么?这种解耦指的是什么? 其实,目前Java虚拟机已经可以支持很多除Java语言以外的语言了,如Groovy、JRuby、Jython、Scala等。之所以可以支持,就是因为这些语言也可以被编译成字节码。而虚拟机并不关心字节码是有哪种语言编译而来的。 Java语言中负责编译出字节码的编译器是一个命令是javac。 javac是收录于JDK中的Java语言编译器。该工具可以将后缀名为.java的源文件编译为后缀名为.class的可以运行于Java虚拟机的字节码。 如,我们有以下简单的HelloWorld.java代码: public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { String s = "Hollis"; } } 通过javac命令生成class文件: javac HelloWorld.java 生成HelloWorld.class文件:  如何使用16进制打开class文件:使用 vim test.class ,然后在交互模式下,输入:%!xxd 即可。 可以看到,上面的文件就是Class文件,Class文件中包含了Java虚拟机指令集和符号表以及若干其他辅助信息。 要想能够读懂上面的字节码,需要了解Class类文件的结构,由于这不是本文的重点,这里就不展开说明了。 读者可以看到,HelloWorld.class文件中的前八个字母是cafe babe,这就是Class文件的魔数(Java中的”魔数”) 我们需要知道的是,在Class文件的4个字节的魔数后面的分别是4个字节的Class文件的版本号(第5、6个字节是次版本号,第7、8个字节是主版本号,我生成的Class文件的版本号是52,这时Java 8对应的版本。也就是说,这个版本的字节码,在JDK 1.8以下的版本中无法运行)在版本号后面的,就是Class常量池入口了。 Class常量池 Class常量池可以理解为是Class文件中的资源仓库。 Class文件中除了包含类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息就是常量池(constant pool table),用于存放编译器生成的各种字面量(Literal)和符号引用(Symbolic References)。 由于不同的Class文件中包含的常量的个数是不固定的,所以在Class文件的常量池入口处会设置两个字节的常量池容量计数器,记录了常量池中常量的个数。  当然,还有一种比较简单的查看Class文件中常量池的方法,那就是通过javap命令。对于以上的HelloWorld.class,可以通过 javap -v HelloWorld.class 查看常量池内容如下:  从上图中可以看到,反编译后的class文件常量池中共有16个常量。而Class文件中常量计数器的数值是0011,将该16进制数字转换成10进制的结果是17。 原因是与Java的语言习惯不同,常量池计数器是从0开始而不是从1开始的,常量池的个数是10进制的17,这就代表了其中有16个常量,索引值范围为1-16。 常量池中有什么 介绍完了什么是Class常量池以及如何查看常量池,那么接下来我们就要深入分析一下,Class常量池中都有哪些内容。 常量池中主要存放两大类常量:字面量(literal)和符号引用(symbolic references)。 字面量 前面说过,运行时常量池中主要保存的是字面量和符号引用,那么到底什么字面量? 在计算机科学中,字面量(literal)是用于表达源代码中一个固定值的表示法(notation)。几乎所有计算机编程语言都具有对基本值的字面量表示,诸如:整数、浮点数以及字符串;而有很多也对布尔类型和字符类型的值也支持字面量表示;还有一些甚至对枚举类型的元素以及像数组、记录和对象等复合类型的值也支持字面量表示法。 以上是关于计算机科学中关于字面量的解释,并不是很容易理解。说简单点,字面量就是指由字母、数字等构成的字符串或者数值。 字面量只可以右值出现,所谓右值是指等号右边的值,如:int a=123这里的a为左值,123为右值。在这个例子中123就是字面量。 int a = 123; String s = "hollis"; 上面的代码事例中,123和hollis都是字面量。 本文开头的HelloWorld代码中,Hollis就是一个字面量。 符号引用 常量池中,除了字面量以外,还有符号引用,那么到底什么是符号引用呢。 符号引用是编译原理中的概念,是相对于直接引用来说的。主要包括了以下三类常量: * 类和接口的全限定名 * 字段的名称和描述符 * 方法的名称和描述符 这也就可以印证前面的常量池中还包含一些com/hollis/HelloWorld、main、([Ljava/lang/String;)V等常量的原因了。 Class常量池有什么用 前面介绍了这么多,关于Class常量池是什么,怎么查看Class常量池以及Class常量池中保存了哪些东西。有一个关键的问题没有讲,那就是Class常量池到底有什么用。 首先,可以明确的是,Class常量池是Class文件中的资源仓库,其中保存了各种常量。而这些常量都是开发者定义出来,需要在程序的运行期使用的。 在《深入理解Java虚拟》中有这样的表述: Java代码在进行Javac编译的时候,并不像C和C++那样有“连接”这一步骤,而是在虚拟机加载Class文件的时候进行动态连接。也就是说,在Class文件中不会保存各个方法、字段的最终内存布局信息,因此这些字段、方法的符号引用不经过运行期转换的话无法得到真正的内存入口地址,也就无法直接被虚拟机使用。当虚拟机运行时,需要从常量池获得对应的符号引用,再在类创建时或运行时解析、翻译到具体的内存地址之中。关于类的创建和动态连接的内容,在虚拟机类加载过程时再进行详细讲解。 前面这段话,看起来很绕,不是很容易理解。其实他的意思就是: Class是用来保存常量的一个媒介场所,并且是一个中间场所。在JVM真的运行时,需要把常量池中的常量加载到内存中。 至于到底哪个阶段会做这件事情,以及Class常量池中的常量会以何种方式被加载到具体什么地方,会在本系列文章的后续内容中继续阐述。欢迎关注我的博客(http://www.hollischuang.com) 和公众号(Hollis),即可第一时间获得最新内容。 另外,关于常量池中常量的存储形式,以及数据类型的表示方法本文中并未涉及,并不是说这部分知识点不重要,只是Class字节码的分析本就枯燥,作者不想在一篇文章中给读者灌输太多的理论上的内容。感兴趣的读者可以自行Google学习,如果真的有必要,我也可以单独写一篇文章再深入介绍。 参考资料 《深入理解java虚拟机》 《Java虚拟机原理图解》 1.2.2、Class文件中的常量池详解(上)

montos 2020-06-02 10:12:18 0 浏览量 回答数 0

问题

大数据时代——数据存储技术百问

yq传送门 2019-12-01 20:27:42 31965 浏览量 回答数 35

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基础类 常见十大算法 优劣术语稳定性 原本a在b前,a=b,排序之后位置任然不变。不稳定性则相反内排序 所有排序都在内存中完成。外排序数据放磁盘,排序通过磁盘内存的数据传输事件复杂度 算法执行耗费的时间 空间复杂度 算法执行耗费的内存 In/out-place: 不占/占额外内存 冒泡排序: 选择排序: 插入排序: 希尔排序: 归并排序: 快速排序: 堆排序: 计数排序: 桶排序: 基数排序: 提高类 常见算法面试题 Problem 1 : Is it a loop ? (判断链表是否有环?) Assume that wehave a head pointer to alink-list. Also assumethat we know the list is single-linked. Can you come upan algorithm to checkwhether this link list includes a loop by using O(n) timeand O(1) space wheren is the length of the list? Furthermore, can you do sowith O(n) time and onlyone register? 方法:使用两个指针,从头开始,一个一次前进一个节点,一个前进2个节点,则最多2N,后两个指针可以重合;如果无环,则正常停止。 同样的,可以找到链表的中间节点。同上。 Problem 2:设计一个复杂度为n的算法找到链表倒数第m个元素。最后一个元素假定是倒数第0个。 提示:双指针查找 Problem 3:用最简单的方法判断一个LONG整形的数A是2^n(2的n次方) 提示:x&(x-1) Problem 4:两个烧杯,一个放糖一个放盐,用勺子舀一勺糖到盐,搅拌均匀,然后舀一勺混合物会放糖的烧杯,问你两个烧杯哪个杂质多? 提示:相同。假设杂质不等,那么将杂质放回原杯中,则杯中物体重量必变化,不合理。 Problem 5:给你a、b两个文件,各存放50亿条url,每条url各占用64字节,内存限制是4G,让你找出a、b文件共同的url。 法1:使用hash表。使用a中元素创建hash表,hash控制在适当规模。在hash中查找b的元素,找不到的url先存在新文件中,下次查找。如果找到,则将相应的hash表项删除,当hash表项少于某个阈值时,将a中新元素重新hash。再次循环。 法2:对于hash表项增加一项记录属于的文件a,b。只要不存在的表项即放入hash表中,一致的项则删除。注意:可能存在很多重复项,引起插入,删除频繁。 Problem 6:给你一个单词a,如果通过交换单词中字母的顺序可以得到另外的单词b,那么定义b是a的兄弟单词。现在给你一个字典,用户输入一个单词,让你根据字典找出这个单词有多少个兄弟单词。 提示:将每个的单词按照字母排序,则兄弟单词拥有一致的字母排序(作为单词签名)。使用单词签名来查找兄弟单词。 Problem 7:五桶球,一桶不正常,不知道球的重量和轻重关系,用天平称一次找出那桶不正常的球。 Problem 8:给两个烧杯,容积分别是m和n升(m!=n),还有用不完的水,用这两个烧杯能量出什么容积的水? m, n, m+n, m-n以及线性叠加的组合 Problem 9:写出一个算法,对给定的n个数的序列,返回序列中的最大和最小的数。 Problem 10:你能设计出一个算法,只需要执行1.5n次比较就能找到序列中最大和最小的数吗?能否再少? 提示:先通过两两比较,区分大小放入“大”,“小”两个数组中。从而最大数在“大”数组中,最小数在“小”数组中。 Problem 11:给你一个由n-1个整数组成的未排序的序列,其元素都是1到n中的不同的整数。请写出一个寻找序列中缺失整数的线性-时间算法。 提示:累加求和 Problem 12:void strton(constchar* src, const char*token) 假设src是一长串字符,token存有若干分隔符,只要src的字符是token中的任何一个,就进行分割,最终将src按照token分割成若干单词。找出一种O(n)算法? 提示:查表的方法,将所有的字符串存储在长度为128的数组中,并将作为分隔符的字符位置1,这样即可用常数时间判断字符是否为分隔符,通过n次扫描,将src分割成单词。 Problem 13:一个排好序的数组A,长度为n,现在将数组A从位置m(m<n,m未知)分开,并将两部分互换位置,假设新数组记为B,找到时间复杂度为O(lgn)的算法查找给定的数x是否存在数组B中? 提示:同样采用二分查找。核心思想就是确定所查找数所在的范围。通过比较3个数(头,尾,中间)和所查找数之间的关系,可以确定下次查找的范围。 Problem 14:一个排好序的数组A,长度为n,现在将数组A从位置m(m<n,m已知)分开,并将两部分互换位置,设计一个O(n)的算法实现这样的倒置,只允许使用一个额外空间。(循环移位的效率不高) 提示:(A’B’)’ =BA Problem 15:给出Vector的一个更好实现。(STL的vector内存的倍增的,但是每次倍增需要拷贝已存元素,平均每个元素需要拷贝一次,效率不高) 提示:可使用2^n的固定长度作为每次分配的最小单位,并有序的记录每个块的首地址。这中结构同样可以实现线性查找,并且拷贝代价很低(仅有指针) Problem 16:给出已排序数组A,B,长度分别为n,m,请找出一个时间复杂度为(lgn)的算法,找到排在第k位置的数。 提示:二分查找。 Problem 17:给出任意数组A,B,长度分别为n,m,请找出一个时间复杂度为(lgn)的算法,找到排在第k位置的数。 提示:通过最小堆记录k个数,不断更新,扫描一次完毕。 这个提示有问题,求最优算法! Problem 18:假设数组A有n个元素,元素取值范围是1~n,判定数组是否存在重复元素?要求复杂度为O(n)。 法1:使用n的数组,记录元素,存在记为1,两次出现1,即重复。 法2:使用m的数组,分别记录大小:n/m, 2n/m …..的元素个数。桶方法 法3:累加求和。可用于求仅有一个元素重复的方法。 Problem 19:给定排好序的数组A,大小为n,现给定数X,判断A中是否存在两数之和等于X。给出一个O(n)的算法。 提示:从中间向两边查找。利用有序的条件 Problem 20:给定排好序的数组A,大小为n,请给出一个O(n)的算法,删除重复元素,且不能使用额外空间。 提示,既然有重复,必有冗余空间。将元素放入数组的前面,并记录下次可放位置,不断向后扫描即可。 Problem 21:给定两个排好序的数组A,B,大小分别为n,m。给出一个高效算法查找A中的哪些元素存在B数组中。 注意:一般在大数组中执行二分查找,将小数组的元素作为需查找的对象。 更优算法(轩辕刃提供):可以使用两个指针遍历AB,比较当前大小就可以了...时间复杂度o(n+m) Problem 22:问:有1000桶酒,其中1桶有毒。而一旦吃了,毒性会在1周后发作。现在我们用小老鼠做实验,要在1周内找出那桶毒酒,问最少需要多少老鼠。 答案:10只。将酒编号为1~1000 将老鼠分别编号为1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 喂酒时 让酒的编号等于老鼠编号的加和如:17号酒喂给1号和16号老鼠 76号酒喂给4号、8号和64号老鼠 七天后将死掉的老鼠编号加起来 得到的编号就是有毒的那桶酒 因为2的10次方等于1024 所以10只老鼠最多可以测1024桶酒 证明如下:使用二进制表示:01, 10, 100, 1000,… , 1,000,000,000。对于任何一个小于1024的数,均可以采用前面的唯一一组二进制数来表示。故成立。 Problem 23:设计一组最少个数砝码,使得天平能够称量1~1000的重量。 如果砝码只能放单边,1,2 ,4 , 512最好。(只能单加) 如果允许砝码双边放,1, 3, 9, 27…. 最好。(可加可减)已知1,3,如何计算下一个数。现可称重量1,2,3,4。设下个数为x,可称重量为, x-4, x-3, x-2, x-1, x, x+1,x+2, x+3, x+4。为使砝码最好,所称重量应该不重复(浪费)。故x=9。同理,可得后面。 图形算法题 Problem 24:如何判断一个点是否在一个多边形内? 提示:对多边形进行分割,成为一个个三角形,判断点是否在三角形内。 一个非常有用的解析几何结论:如果P2(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3)是平面上的3个点,那么三角形P1P2P3的面积等于下面绝对值的二分之一: | x1 y1 1 | | x2 y2 1 | = x1y2 + x3y1 + x2y3 –x3y2 – x2y1 – x1y3 | x3 y3 1 | 当且仅当点P3位于直线P1P2(有向直线P1->P2)的右侧时,该表达式的符号为正。这个公式可以在固定的时间内,检查一个点位于两点确定直线的哪侧,以及点到直线的距离(面积=底*高/2)。 这个结论:可以用来判断点是否在点是否在三角形内。法1:判断点和三角形三边所行程的3个三角形的面积之和是否等于原来三角形的面积。(用了三次上面的公式)。 法2:判断是否都在三条边的同一边,相同则满足,否则不在三角形内。 Problem 25:给出两个n为向量与0点形成角的角平分线。 提示:对两条边进行归一化,得到长度为1的两点,取两个的中点即可。 实战类型 1,确定函数名字与原型 2,严进宽出 3,边界考虑 4,出错处理 5,性能优化(时间复杂度,空间复杂度) 6,循环的掌握 7,递归的应用 8,2个指针跑步 9, Hash算法

happycc 2019-12-02 02:11:37 0 浏览量 回答数 0

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【精品问答】Python二级考试题库

珍宝珠 2019-12-01 22:03:38 1146 浏览量 回答数 2

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遍历一个 List 有哪些不同的方式?每种方法的实现原理是什么?Java 中 List 遍历的最佳实践是什么? 遍历方式有以下几种: for 循环遍历,基于计数器。在集合外部维护一个计数器,然后依次读取每一个位置的元素,当读取到最后一个元素后停止。 迭代器遍历,Iterator。Iterator 是面向对象的一个设计模式,目的是屏蔽不同数据集合的特点,统一遍历集合的接口。Java 在 Collections 中支持了 Iterator 模式。 foreach 循环遍历。foreach 内部也是采用了 Iterator 的方式实现,使用时不需要显式声明 Iterator 或计数器。优点是代码简洁,不易出错;缺点是只能做简单的遍历,不能在遍历过程中操作数据集合,例如删除、替换。 最佳实践:Java Collections 框架中提供了一个 RandomAccess 接口,用来标记 List 实现是否支持 Random Access。 如果一个数据集合实现了该接口,就意味着它支持 Random Access,按位置读取元素的平均时间复杂度为 O(1),如ArrayList。如果没有实现该接口,表示不支持 Random Access,如LinkedList。 推荐的做法就是,支持 Random Access 的列表可用 for 循环遍历,否则建议用 Iterator 或 foreach 遍历。 说一下 ArrayList 的优缺点 ArrayList的优点如下: ArrayList 底层以数组实现,是一种随机访问模式。ArrayList 实现了 RandomAccess 接口,因此查找的时候非常快。ArrayList 在顺序添加一个元素的时候非常方便。 ArrayList 的缺点如下: 删除元素的时候,需要做一次元素复制操作。如果要复制的元素很多,那么就会比较耗费性能。插入元素的时候,也需要做一次元素复制操作,缺点同上。 ArrayList 比较适合顺序添加、随机访问的场景。 如何实现数组和 List 之间的转换? 数组转 List:使用 Arrays. asList(array) 进行转换。List 转数组:使用 List 自带的 toArray() 方法。 代码示例: ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么? 数据结构实现:ArrayList 是动态数组的数据结构实现,而 LinkedList 是双向链表的数据结构实现。随机访问效率:ArrayList 比 LinkedList 在随机访问的时候效率要高,因为 LinkedList 是线性的数据存储方式,所以需要移动指针从前往后依次查找。增加和删除效率:在非首尾的增加和删除操作,LinkedList 要比 ArrayList 效率要高,因为 ArrayList 增删操作要影响数组内的其他数据的下标。内存空间占用:LinkedList 比 ArrayList 更占内存,因为 LinkedList 的节点除了存储数据,还存储了两个引用,一个指向前一个元素,一个指向后一个元素。线程安全:ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的,也就是不保证线程安全; 综合来说,在需要频繁读取集合中的元素时,更推荐使用 ArrayList,而在插入和删除操作较多时,更推荐使用 LinkedList。 补充:数据结构基础之双向链表 双向链表也叫双链表,是链表的一种,它的每个数据结点中都有两个指针,分别指向直接后继和直接前驱。所以,从双向链表中的任意一个结点开始,都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。 ArrayList 和 Vector 的区别是什么? 这两个类都实现了 List 接口(List 接口继承了 Collection 接口),他们都是有序集合 线程安全:Vector 使用了 Synchronized 来实现线程同步,是线程安全的,而 ArrayList 是非线程安全的。性能:ArrayList 在性能方面要优于 Vector。扩容:ArrayList 和 Vector 都会根据实际的需要动态的调整容量,只不过在 Vector 扩容每次会增加 1 倍,而 ArrayList 只会增加 50%。 Vector类的所有方法都是同步的。可以由两个线程安全地访问一个Vector对象、但是一个线程访问Vector的话代码要在同步操作上耗费大量的时间。 Arraylist不是同步的,所以在不需要保证线程安全时时建议使用Arraylist。 插入数据时,ArrayList、LinkedList、Vector谁速度较快?阐述 ArrayList、Vector、LinkedList 的存储性能和特性? ArrayList、LinkedList、Vector 底层的实现都是使用数组方式存储数据。数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素,它们都允许直接按序号索引元素,但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作,所以索引数据快而插入数据慢。 Vector 中的方法由于加了 synchronized 修饰,因此 Vector 是线程安全容器,但性能上较ArrayList差。 LinkedList 使用双向链表实现存储,按序号索引数据需要进行前向或后向遍历,但插入数据时只需要记录当前项的前后项即可,所以 LinkedList 插入速度较快。 多线程场景下如何使用 ArrayList? ArrayList 不是线程安全的,如果遇到多线程场景,可以通过 Collections 的 synchronizedList 方法将其转换成线程安全的容器后再使用。例如像下面这样: 为什么 ArrayList 的 elementData 加上 transient 修饰? ArrayList 中的数组定义如下: private transient Object[] elementData; 再看一下 ArrayList 的定义: public class ArrayList extends AbstractList implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 可以看到 ArrayList 实现了 Serializable 接口,这意味着 ArrayList 支持序列化。transient 的作用是说不希望 elementData 数组被序列化,重写了 writeObject 实现: 每次序列化时,先调用 defaultWriteObject() 方法序列化 ArrayList 中的非 transient 元素,然后遍历 elementData,只序列化已存入的元素,这样既加快了序列化的速度,又减小了序列化之后的文件大小。 List 和 Set 的区别 List , Set 都是继承自Collection 接口 List 特点:一个有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)容器,元素可以重复,可以插入多个null元素,元素都有索引。常用的实现类有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。 Set 特点:一个无序(存入和取出顺序有可能不一致)容器,不可以存储重复元素,只允许存入一个null元素,必须保证元素唯一性。Set 接口常用实现类是 HashSet、LinkedHashSet 以及 TreeSet。 另外 List 支持for循环,也就是通过下标来遍历,也可以用迭代器,但是set只能用迭代,因为他无序,无法用下标来取得想要的值。 Set和List对比 Set:检索元素效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变。 List:和数组类似,List可以动态增长,查找元素效率高,插入删除元素效率低,因为会引起其他元素位置改变 Set接口 说一下 HashSet 的实现原理? HashSet 是基于 HashMap 实现的,HashSet的值存放于HashMap的key上,HashMap的value统一为PRESENT,因此 HashSet 的实现比较简单,相关 HashSet 的操作,基本上都是直接调用底层 HashMap 的相关方法来完成,HashSet 不允许重复的值。 HashSet如何检查重复?HashSet是如何保证数据不可重复的? 向HashSet 中add ()元素时,判断元素是否存在的依据,不仅要比较hash值,同时还要结合equles 方法比较。 HashSet 中的add ()方法会使用HashMap 的put()方法。 HashMap 的 key 是唯一的,由源码可以看出 HashSet 添加进去的值就是作为HashMap 的key,并且在HashMap中如果K/V相同时,会用新的V覆盖掉旧的V,然后返回旧的V。所以不会重复( HashMap 比较key是否相等是先比较hashcode 再比较equals )。 以下是HashSet 部分源码: hashCode()与equals()的相关规定: 如果两个对象相等,则hashcode一定也是相同的 两个对象相等,对两个equals方法返回true 两个对象有相同的hashcode值,它们也不一定是相等的 综上,equals方法被覆盖过,则hashCode方法也必须被覆盖 hashCode()的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写hashCode(),则该class的两个对象无论如何都不会相等(即使这两个对象指向相同的数据)。 ** ==与equals的区别** ==是判断两个变量或实例是不是指向同一个内存空间 equals是判断两个变量或实例所指向的内存空间的值是不是相同 ==是指对内存地址进行比较 equals()是对字符串的内容进行比较3.==指引用是否相同 equals()指的是值是否相同 HashSet与HashMap的区别 Queue BlockingQueue是什么? Java.util.concurrent.BlockingQueue是一个队列,在进行检索或移除一个元素的时候,它会等待队列变为非空;当在添加一个元素时,它会等待队列中的可用空间。BlockingQueue接口是Java集合框架的一部分,主要用于实现生产者-消费者模式。我们不需要担心等待生产者有可用的空间,或消费者有可用的对象,因为它都在BlockingQueue的实现类中被处理了。Java提供了集中BlockingQueue的实现,比如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue,、SynchronousQueue等。 在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别? 相同点:都是返回第一个元素,并在队列中删除返回的对象。 不同点:如果没有元素 poll()会返回 null,而 remove()会直接抛出 NoSuchElementException 异常。 代码示例: Queue queue = new LinkedList (); queue. offer("string"); // add System. out. println(queue. poll()); System. out. println(queue. remove()); System. out. println(queue. size()); Map接口 说一下 HashMap 的实现原理? HashMap概述: HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。 HashMap的数据结构: 在Java编程语言中,最基本的结构就是两种,一个是数组,另外一个是模拟指针(引用),所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的,HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构,即数组和链表的结合体。 HashMap 基于 Hash 算法实现的 当我们往Hashmap中put元素时,利用key的hashCode重新hash计算出当前对象的元素在数组中的下标存储时,如果出现hash值相同的key,此时有两种情况。(1)如果key相同,则覆盖原始值;(2)如果key不同(出现冲突),则将当前的key-value放入链表中获取时,直接找到hash值对应的下标,在进一步判断key是否相同,从而找到对应值。理解了以上过程就不难明白HashMap是如何解决hash冲突的问题,核心就是使用了数组的存储方式,然后将冲突的key的对象放入链表中,一旦发现冲突就在链表中做进一步的对比。 需要注意Jdk 1.8中对HashMap的实现做了优化,当链表中的节点数据超过八个之后,该链表会转为红黑树来提高查询效率,从原来的O(n)到O(logn) HashMap在JDK1.7和JDK1.8中有哪些不同?HashMap的底层实现 在Java中,保存数据有两种比较简单的数据结构:数组和链表。数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;链表的特点是:寻址困难,但插入和删除容易;所以我们将数组和链表结合在一起,发挥两者各自的优势,使用一种叫做拉链法的方式可以解决哈希冲突。 JDK1.8之前 JDK1.8之前采用的是拉链法。拉链法:将链表和数组相结合。也就是说创建一个链表数组,数组中每一格就是一个链表。若遇到哈希冲突,则将冲突的值加到链表中即可。 JDK1.8之后 相比于之前的版本,jdk1.8在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于阈值(默认为8)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。 JDK1.7 VS JDK1.8 比较 JDK1.8主要解决或优化了一下问题: resize 扩容优化引入了红黑树,目的是避免单条链表过长而影响查询效率,红黑树算法请参考解决了多线程死循环问题,但仍是非线程安全的,多线程时可能会造成数据丢失问题。 HashMap的put方法的具体流程? 当我们put的时候,首先计算 key的hash值,这里调用了 hash方法,hash方法实际是让key.hashCode()与key.hashCode()>>>16进行异或操作,高16bit补0,一个数和0异或不变,所以 hash 函数大概的作用就是:高16bit不变,低16bit和高16bit做了一个异或,目的是减少碰撞。按照函数注释,因为bucket数组大小是2的幂,计算下标index = (table.length - 1) & hash,如果不做 hash 处理,相当于散列生效的只有几个低 bit 位,为了减少散列的碰撞,设计者综合考虑了速度、作用、质量之后,使用高16bit和低16bit异或来简单处理减少碰撞,而且JDK8中用了复杂度 O(logn)的树结构来提升碰撞下的性能。 putVal方法执行流程图 ①.判断键值对数组table[i]是否为空或为null,否则执行resize()进行扩容; ②.根据键值key计算hash值得到插入的数组索引i,如果table[i]==null,直接新建节点添加,转向⑥,如果table[i]不为空,转向③; ③.判断table[i]的首个元素是否和key一样,如果相同直接覆盖value,否则转向④,这里的相同指的是hashCode以及equals; ④.判断table[i] 是否为treeNode,即table[i] 是否是红黑树,如果是红黑树,则直接在树中插入键值对,否则转向⑤; ⑤.遍历table[i],判断链表长度是否大于8,大于8的话把链表转换为红黑树,在红黑树中执行插入操作,否则进行链表的插入操作;遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value即可; ⑥.插入成功后,判断实际存在的键值对数量size是否超多了最大容量threshold,如果超过,进行扩容。 HashMap的扩容操作是怎么实现的? ①.在jdk1.8中,resize方法是在hashmap中的键值对大于阀值时或者初始化时,就调用resize方法进行扩容; ②.每次扩展的时候,都是扩展2倍; ③.扩展后Node对象的位置要么在原位置,要么移动到原偏移量两倍的位置。 在putVal()中,我们看到在这个函数里面使用到了2次resize()方法,resize()方法表示的在进行第一次初始化时会对其进行扩容,或者当该数组的实际大小大于其临界值值(第一次为12),这个时候在扩容的同时也会伴随的桶上面的元素进行重新分发,这也是JDK1.8版本的一个优化的地方,在1.7中,扩容之后需要重新去计算其Hash值,根据Hash值对其进行分发,但在1.8版本中,则是根据在同一个桶的位置中进行判断(e.hash & oldCap)是否为0,重新进行hash分配后,该元素的位置要么停留在原始位置,要么移动到原始位置+增加的数组大小这个位置上 HashMap是怎么解决哈希冲突的? 答:在解决这个问题之前,我们首先需要知道什么是哈希冲突,而在了解哈希冲突之前我们还要知道什么是哈希才行; 什么是哈希? Hash,一般翻译为“散列”,也有直接音译为“哈希”的,这就是把任意长度的输入通过散列算法,变换成固定长度的输出,该输出就是散列值(哈希值);这种转换是一种压缩映射,也就是,散列值的空间通常远小于输入的空间,不同的输入可能会散列成相同的输出,所以不可能从散列值来唯一的确定输入值。简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。 所有散列函数都有如下一个基本特性**:根据同一散列函数计算出的散列值如果不同,那么输入值肯定也不同。但是,根据同一散列函数计算出的散列值如果相同,输入值不一定相同**。 什么是哈希冲突? 当两个不同的输入值,根据同一散列函数计算出相同的散列值的现象,我们就把它叫做碰撞(哈希碰撞)。 HashMap的数据结构 在Java中,保存数据有两种比较简单的数据结构:数组和链表。数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;链表的特点是:寻址困难,但插入和删除容易;所以我们将数组和链表结合在一起,发挥两者各自的优势,使用一种叫做链地址法的方式可以解决哈希冲突: 这样我们就可以将拥有相同哈希值的对象组织成一个链表放在hash值所对应的bucket下,但相比于hashCode返回的int类型,我们HashMap初始的容量大小DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4(即2的四次方16)要远小于int类型的范围,所以我们如果只是单纯的用hashCode取余来获取对应的bucket这将会大大增加哈希碰撞的概率,并且最坏情况下还会将HashMap变成一个单链表,所以我们还需要对hashCode作一定的优化 hash()函数 上面提到的问题,主要是因为如果使用hashCode取余,那么相当于参与运算的只有hashCode的低位,高位是没有起到任何作用的,所以我们的思路就是让hashCode取值出的高位也参与运算,进一步降低hash碰撞的概率,使得数据分布更平均,我们把这样的操作称为扰动,在JDK 1.8中的hash()函数如下: static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);// 与自己右移16位进行异或运算(高低位异或) } 这比在JDK 1.7中,更为简洁,相比在1.7中的4次位运算,5次异或运算(9次扰动),在1.8中,只进行了1次位运算和1次异或运算(2次扰动); JDK1.8新增红黑树 通过上面的链地址法(使用散列表)和扰动函数我们成功让我们的数据分布更平均,哈希碰撞减少,但是当我们的HashMap中存在大量数据时,加入我们某个bucket下对应的链表有n个元素,那么遍历时间复杂度就为O(n),为了针对这个问题,JDK1.8在HashMap中新增了红黑树的数据结构,进一步使得遍历复杂度降低至O(logn); 总结 简单总结一下HashMap是使用了哪些方法来有效解决哈希冲突的: 使用链地址法(使用散列表)来链接拥有相同hash值的数据;使用2次扰动函数(hash函数)来降低哈希冲突的概率,使得数据分布更平均;引入红黑树进一步降低遍历的时间复杂度,使得遍历更快; **能否使用任何类作为 Map 的 key? **可以使用任何类作为 Map 的 key,然而在使用之前,需要考虑以下几点: 如果类重写了 equals() 方法,也应该重写 hashCode() 方法。 类的所有实例需要遵循与 equals() 和 hashCode() 相关的规则。 如果一个类没有使用 equals(),不应该在 hashCode() 中使用它。 用户自定义 Key 类最佳实践是使之为不可变的,这样 hashCode() 值可以被缓存起来,拥有更好的性能。不可变的类也可以确保 hashCode() 和 equals() 在未来不会改变,这样就会解决与可变相关的问题了。 为什么HashMap中String、Integer这样的包装类适合作为K? 答:String、Integer等包装类的特性能够保证Hash值的不可更改性和计算准确性,能够有效的减少Hash碰撞的几率 都是final类型,即不可变性,保证key的不可更改性,不会存在获取hash值不同的情况 内部已重写了equals()、hashCode()等方法,遵守了HashMap内部的规范(不清楚可以去上面看看putValue的过程),不容易出现Hash值计算错误的情况; 如果使用Object作为HashMap的Key,应该怎么办呢? 答:重写hashCode()和equals()方法 重写hashCode()是因为需要计算存储数据的存储位置,需要注意不要试图从散列码计算中排除掉一个对象的关键部分来提高性能,这样虽然能更快但可能会导致更多的Hash碰撞; 重写equals()方法,需要遵守自反性、对称性、传递性、一致性以及对于任何非null的引用值x,x.equals(null)必须返回false的这几个特性,目的是为了保证key在哈希表中的唯一性; HashMap为什么不直接使用hashCode()处理后的哈希值直接作为table的下标 答:hashCode()方法返回的是int整数类型,其范围为-(2 ^ 31)~(2 ^ 31 - 1),约有40亿个映射空间,而HashMap的容量范围是在16(初始化默认值)~2 ^ 30,HashMap通常情况下是取不到最大值的,并且设备上也难以提供这么多的存储空间,从而导致通过hashCode()计算出的哈希值可能不在数组大小范围内,进而无法匹配存储位置; 那怎么解决呢? HashMap自己实现了自己的hash()方法,通过两次扰动使得它自己的哈希值高低位自行进行异或运算,降低哈希碰撞概率也使得数据分布更平均; 在保证数组长度为2的幂次方的时候,使用hash()运算之后的值与运算(&)(数组长度 - 1)来获取数组下标的方式进行存储,这样一来是比取余操作更加有效率,二来也是因为只有当数组长度为2的幂次方时,h&(length-1)才等价于h%length,三来解决了“哈希值与数组大小范围不匹配”的问题; HashMap 的长度为什么是2的幂次方 为了能让 HashMap 存取高效,尽量较少碰撞,也就是要尽量把数据分配均匀,每个链表/红黑树长度大致相同。这个实现就是把数据存到哪个链表/红黑树中的算法。 这个算法应该如何设计呢? 我们首先可能会想到采用%取余的操作来实现。但是,重点来了:“取余(%)操作中如果除数是2的幂次则等价于与其除数减一的与(&)操作(也就是说 hash%length==hash&(length-1)的前提是 length 是2的 n 次方;)。” 并且 采用二进制位操作 &,相对于%能够提高运算效率,这就解释了 HashMap 的长度为什么是2的幂次方。 那为什么是两次扰动呢? 答:这样就是加大哈希值低位的随机性,使得分布更均匀,从而提高对应数组存储下标位置的随机性&均匀性,最终减少Hash冲突,两次就够了,已经达到了高位低位同时参与运算的目的; HashMap 与 HashTable 有什么区别? 线程安全: HashMap 是非线程安全的,HashTable 是线程安全的;HashTable 内部的方法基本都经过 synchronized 修饰。(如果你要保证线程安全的话就使用 ConcurrentHashMap 吧!); 效率: 因为线程安全的问题,HashMap 要比 HashTable 效率高一点。另外,HashTable 基本被淘汰,不要在代码中使用它; 对Null key 和Null value的支持: HashMap 中,null 可以作为键,这样的键只有一个,可以有一个或多个键所对应的值为 null。但是在 HashTable 中 put 进的键值只要有一个 null,直接抛NullPointerException。 **初始容量大小和每次扩充容量大小的不同 **: ①创建时如果不指定容量初始值,Hashtable 默认的初始大小为11,之后每次扩充,容量变为原来的2n+1。HashMap 默认的初始化大小为16。之后每次扩充,容量变为原来的2倍。②创建时如果给定了容量初始值,那么 Hashtable 会直接使用你给定的大小,而 HashMap 会将其扩充为2的幂次方大小。也就是说 HashMap 总是使用2的幂作为哈希表的大小,后面会介绍到为什么是2的幂次方。 底层数据结构: JDK1.8 以后的 HashMap 在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于阈值(默认为8)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。Hashtable 没有这样的机制。 推荐使用:在 Hashtable 的类注释可以看到,Hashtable 是保留类不建议使用,推荐在单线程环境下使用 HashMap 替代,如果需要多线程使用则用 ConcurrentHashMap 替代。 如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap? 对于在Map中插入、删除和定位元素这类操作,HashMap是最好的选择。然而,假如你需要对一个有序的key集合进行遍历,TreeMap是更好的选择。基于你的collection的大小,也许向HashMap中添加元素会更快,将map换为TreeMap进行有序key的遍历。 HashMap 和 ConcurrentHashMap 的区别 ConcurrentHashMap对整个桶数组进行了分割分段(Segment),然后在每一个分段上都用lock锁进行保护,相对于HashTable的synchronized锁的粒度更精细了一些,并发性能更好,而HashMap没有锁机制,不是线程安全的。(JDK1.8之后ConcurrentHashMap启用了一种全新的方式实现,利用CAS算法。) HashMap的键值对允许有null,但是ConCurrentHashMap都不允许。 ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别? ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别主要体现在实现线程安全的方式上不同。 底层数据结构: JDK1.7的 ConcurrentHashMap 底层采用 分段的数组+链表 实现,JDK1.8 采用的数据结构跟HashMap1.8的结构一样,数组+链表/红黑二叉树。Hashtable 和 JDK1.8 之前的 HashMap 的底层数据结构类似都是采用 数组+链表 的形式,数组是 HashMap 的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的; 实现线程安全的方式(重要): ① 在JDK1.7的时候,ConcurrentHashMap(分段锁) 对整个桶数组进行了分割分段(Segment),每一把锁只锁容器其中一部分数据,多线程访问容器里不同数据段的数据,就不会存在锁竞争,提高并发访问率。(默认分配16个Segment,比Hashtable效率提高16倍。) 到了 JDK1.8 的时候已经摒弃了Segment的概念,而是直接用 Node 数组+链表+红黑树的数据结构来实现,并发控制使用 synchronized 和 CAS 来操作。(JDK1.6以后 对 synchronized锁做了很多优化) 整个看起来就像是优化过且线程安全的 HashMap,虽然在JDK1.8中还能看到 Segment 的数据结构,但是已经简化了属性,只是为了兼容旧版本;② Hashtable(同一把锁) :使用 synchronized 来保证线程安全,效率非常低下。当一个线程访问同步方法时,其他线程也访问同步方法,可能会进入阻塞或轮询状态,如使用 put 添加元素,另一个线程不能使用 put 添加元素,也不能使用 get,竞争会越来越激烈效率越低。 两者的对比图: HashTable: JDK1.7的ConcurrentHashMap: JDK1.8的ConcurrentHashMap(TreeBin: 红黑二叉树节点 Node: 链表节点): 答:ConcurrentHashMap 结合了 HashMap 和 HashTable 二者的优势。HashMap 没有考虑同步,HashTable 考虑了同步的问题。但是 HashTable 在每次同步执行时都要锁住整个结构。 ConcurrentHashMap 锁的方式是稍微细粒度的。 ConcurrentHashMap 底层具体实现知道吗?实现原理是什么? JDK1.7 首先将数据分为一段一段的存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段数据时,其他段的数据也能被其他线程访问。 在JDK1.7中,ConcurrentHashMap采用Segment + HashEntry的方式进行实现,结构如下: 一个 ConcurrentHashMap 里包含一个 Segment 数组。Segment 的结构和HashMap类似,是一种数组和链表结构,一个 Segment 包含一个 HashEntry 数组,每个 HashEntry 是一个链表结构的元素,每个 Segment 守护着一个HashEntry数组里的元素,当对 HashEntry 数组的数据进行修改时,必须首先获得对应的 Segment的锁。 该类包含两个静态内部类 HashEntry 和 Segment ;前者用来封装映射表的键值对,后者用来充当锁的角色;Segment 是一种可重入的锁 ReentrantLock,每个 Segment 守护一个HashEntry 数组里得元素,当对 HashEntry 数组的数据进行修改时,必须首先获得对应的 Segment 锁。 JDK1.8 在JDK1.8中,放弃了Segment臃肿的设计,取而代之的是采用Node + CAS + Synchronized来保证并发安全进行实现,synchronized只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点,这样只要hash不冲突,就不会产生并发,效率又提升N倍。 结构如下: 如果该节点是TreeBin类型的节点,说明是红黑树结构,则通过putTreeVal方法往红黑树中插入节点;如果binCount不为0,说明put操作对数据产生了影响,如果当前链表的个数达到8个,则通过treeifyBin方法转化为红黑树,如果oldVal不为空,说明是一次更新操作,没有对元素个数产生影响,则直接返回旧值;如果插入的是一个新节点,则执行addCount()方法尝试更新元素个数baseCount; 辅助工具类 Array 和 ArrayList 有何区别? Array 可以存储基本数据类型和对象,ArrayList 只能存储对象。Array 是指定固定大小的,而 ArrayList 大小是自动扩展的。Array 内置方法没有 ArrayList 多,比如 addAll、removeAll、iteration 等方法只有 ArrayList 有。 对于基本类型数据,集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是,当处理固定大小的基本数据类型的时候,这种方式相对比较慢。 如何实现 Array 和 List 之间的转换? Array 转 List: Arrays. asList(array) ;List 转 Array:List 的 toArray() 方法。 comparable 和 comparator的区别? comparable接口实际上是出自java.lang包,它有一个 compareTo(Object obj)方法用来排序comparator接口实际上是出自 java.util 包,它有一个compare(Object obj1, Object obj2)方法用来排序 一般我们需要对一个集合使用自定义排序时,我们就要重写compareTo方法或compare方法,当我们需要对某一个集合实现两种排序方式,比如一个song对象中的歌名和歌手名分别采用一种排序方法的话,我们可以重写compareTo方法和使用自制的Comparator方法或者以两个Comparator来实现歌名排序和歌星名排序,第二种代表我们只能使用两个参数版的Collections.sort(). 方法如何比较元素? TreeSet 要求存放的对象所属的类必须实现 Comparable 接口,该接口提供了比较元素的 compareTo()方法,当插入元素时会回调该方法比较元素的大小。TreeMap 要求存放的键值对映射的键必须实现 Comparable 接口从而根据键对元素进 行排 序。 Collections 工具类的 sort 方法有两种重载的形式, 第一种要求传入的待排序容器中存放的对象比较实现 Comparable 接口以实现元素的比较; 第二种不强制性的要求容器中的元素必须可比较,但是要求传入第二个参数,参数是Comparator 接口的子类型(需要重写 compare 方法实现元素的比较),相当于一个临时定义的排序规则,其实就是通过接口注入比较元素大小的算法,也是对回调模式的应用(Java 中对函数式编程的支持)。

剑曼红尘 2020-03-24 14:41:57 0 浏览量 回答数 0
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