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题目描述

统计一个数字在排序数组中出现的次数。

解答

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public int GetNumberOfK(int[] array, int k) {
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for (int i : array) {
if (map.containsKey(i)) {
map.put(i, map.get(i) + 1);
} else {
map.put(i, 1);
}
}
if (map.containsKey(k)) {
return map.get(k);
} else {
return 0;
}
}

网上题解

链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/70610bf967994b22bb1c26f9ae901fa2?answerType=1&f=discussion
来源:牛客网

有序数组应该想到二分查找

这道题目思路挺简单的,就是先二叉搜索找一下这个元素的位置,然后再开始遍历搜索一下。
本来想自己写一个二叉搜索函数的,但是转念一下java中有排序,还是用一下吧,这样代码就简洁很多。

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import java.util.Arrays;
public class Solution {

public int GetNumberOfK(int [] array , int k) {
int index = Arrays.binarySearch(array, k);
if(index<0)return 0;
int cnt = 1;
for(int i=index+1; i < array.length && array[i]==k;i++)
cnt++;
for(int i=index-1; i >= 0 && array[i]==k;i--)
cnt++;
return cnt;

}
}

题目描述

输入两个链表,找出它们的第一个公共结点。(注意因为传入数据是链表,所以错误测试数据的提示是用其他方式显示的,保证传入数据是正确的)

解答

解法一:暴力枚举,时间复杂度O(M*N)

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public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
for (ListNode p1 = pHead1; p1 != null; p1 = p1.next) {
for (ListNode p2 = pHead2; p2 != null; p2 = p2.next) {
if (p1 == p2) {
return p1;
}
}
}
return null;
}

解法二:由于两个有公共节点的单链表形如‘Y’型,即链表尾端的节点都是公共的,所以从后往前找最后一个公共节点就是第一个公共节点。为了便于反向查找,使用两个辅助栈存储节点。空间复杂度O(M+N),时间复杂度也是O(M+N)

题目描述

求1+2+3+…+n,要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句(A?B:C)。

解答

最简单用递归的思想,使用tmp>0切断递归

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public int Sum_Solution(int n) {
int tmp = n;
boolean b=tmp >0 && (1==(tmp += (Sum_Solution(n - 1))));
return tmp;
}

网上题解

链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/7a0da8fc483247ff8800059e12d7caf1?f=discussion
来源:牛客网

总结前面大牛们的方法,提供java的两种阶梯思路:

共同点:

​ 一,利用利用短路 && 来实现 if的功能;

​ 二,利用递归来实现循环while的功能

不同点:

​ 方法一:递归实现1+2+..+n;

​ 方法二:n(n+1)/2,递归实现n(n+1);

​ 方法三,利用Math实现n(n+1)

关于如何递归实现a*b,有大佬总结过,我搬下来:利用位运算来做,快速幂,快速模乘,

原理是把a拆成2的幂的和,a = 2^e0 + 2^e1 + 2^e2….
那么 a * b = (2^e0 + 2^e1 + 2^e2+…) * b

​ = b * 2^e0 + b * 2^e1 + b * 2^e2 + …
​ = (b << e0) + (b << e1) + ….
接下来看代码:

方法一:递归实现1+2+..+n;

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public static int Sum_Solution(int n) {
int sum = n;
boolean flag = (sum > 0) && ((sum += Sum_Solution(--n)) > 0);
return sum;
}

方法三,利用Math实现n(n+1)

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public static int Sum_Solution1(int n) {
return (int) (Math.pow(n, 2) + n) >> 1;
}

方法二:n(n+1)/2,递归实现n(n+1);

先参考使用while的例子,再转换

原理是把a拆成2的幂的和,a = 2^e0 + 2^e1 + 2^e2….

那么 a * b = (2^e0 + 2^e1 + 2^e2+…) * b

​ = b * 2^e0 + b * 2^e1 + b * 2^e2 + …
​ = (b << e0) + (b << e1) + ….

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public static int Sum_Solution2(int n) {
int res = 0;
int a = n;//若a=2=10
int b = n + 1;//b=3=11
while (a != 0) {
if ((a & 1) == 1)//a在第二位==1的时候才更新res=0+110=6
res += b;
a >>= 1;//a右移1位 1
b <<= 1;//b左移动1位 110
}
return res>>=1;//n(n+1)/2
}

接下来,用(a & 1) == 1和(a != 0)来代替判断语句

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public int Sum(int n) {
int res = multi(n, n + 1);//n*(n-1)
return res>>=1;//n*(n-1)/2
}

private int multi(int a, int b) {
int res = 0;
//循环体内部, if ((a & 1) == 1), res += b;
boolean flag1 = ((a & 1) == 1) && (res += b) > 0;
a >>= 1;
b <<= 1;
// while (a != 0) {}循环条件
boolean flag2 = (a != 0) && (res += multi(a,b)) > 0 ;
return res;
}

转载,原文链接https://www.runoob.com/java/java-modifier-types.html#protected-desc

Java语言提供了很多修饰符,主要分为以下两类:

  • 访问修饰符
  • 非访问修饰符

修饰符用来定义类、方法或者变量,通常放在语句的最前端。


访问控制修饰符

Java中,可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。

  • default (即默认,什么也不写): 在同一包内可见,不使用任何修饰符。使用对象:类、接口、变量、方法。
  • private : 在同一类内可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)
  • public : 对所有类可见。使用对象:类、接口、变量、方法
  • protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)

我们可以通过以下表来说明访问权限:

修饰符 当前类 同一包内 子孙类(同一包) 子孙类(不同包) 其他包
public Y Y Y Y Y
protected Y Y Y Y/N(说明 N
default Y Y Y N N
private Y N N N N

默认访问修饰符-不使用任何关键字

使用默认访问修饰符声明的变量和方法,对同一个包内的类是可见的。接口里的变量都隐式声明为 public static final,而接口里的方法默认情况下访问权限为 public

如下例所示,变量和方法的声明可以不使用任何修饰符。

实例

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String version = "1.5.1"; 
boolean processOrder() {
return true;
}

私有访问修饰符-private

私有访问修饰符是最严格的访问级别,所以被声明为 private 的方法、变量和构造方法只能被所属类访问,并且类和接口不能声明为 private

声明为私有访问类型的变量只能通过类中公共的 getter 方法被外部类访问。

Private 访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据。

下面的类使用了私有访问修饰符:

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public class Logger {
private String format;
public String getFormat() {
return this.format;
}
public void setFormat(String format) {
this.format = format;
}
}

实例中,Logger 类中的 format 变量为私有变量,所以其他类不能直接得到和设置该变量的值。为了使其他类能够操作该变量,定义了两个 public 方法:getFormat() (返回 format的值)和 setFormat(String)(设置 format 的值)

公有访问修饰符-public

被声明为 public 的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问。

如果几个相互访问的 public 类分布在不同的包中,则需要导入相应 public 类所在的包。由于类的继承性,类所有的公有方法和变量都能被其子类继承。

Java 程序的 main() 方法必须设置成公有的,否则,Java 解释器将不能运行该类。

受保护的访问修饰符-protected

protected 需要从以下两个点来分析说明:

  • 子类与基类在同一包中:被声明为 protected 的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问;
  • 子类与基类不在同一包中:那么在子类中,子类实例可以访问其从基类继承而来的 protected 方法,而不能访问基类实例的protected方法。

protected 可以修饰数据成员,构造方法,方法成员,不能修饰类(内部类除外)

接口及接口的成员变量和成员方法不能声明为 protected。 可以看看下图演示:

img

子类能访问 protected 修饰符声明的方法和变量,这样就能保护不相关的类使用这些方法和变量。

下面的父类使用了 protected 访问修饰符,子类重写了父类的 openSpeaker() 方法。

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class AudioPlayer {
protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
// 实现细节
}
}

class StreamingAudioPlayer extends AudioPlayer {
protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
// 实现细节
}
}

如果把 openSpeaker() 方法声明为 private,那么除了 AudioPlayer 之外的类将不能访问该方法。

如果把 openSpeaker() 声明为 public,那么所有的类都能够访问该方法。

如果我们只想让该方法对其所在类的子类可见,则将该方法声明为 protected。

protected 是最难理解的一种 Java 类成员访问权限修饰词,更多详细内容请查看 Java protected 关键字详解

访问控制和继承

请注意以下方法继承的规则:

  • 父类中声明为 public 的方法在子类中也必须为 public。
  • 父类中声明为 protected 的方法在子类中要么声明为 protected,要么声明为 public,不能声明为 private。
  • 父类中声明为 private 的方法,不能够被继承。

非访问修饰符

为了实现一些其他的功能,Java 也提供了许多非访问修饰符。

static 修饰符,用来修饰类方法和类变量。

final 修饰符,用来修饰类、方法和变量,final 修饰的类不能够被继承,修饰的方法不能被继承类重新定义,修饰的变量为常量,是不可修改的。

abstract 修饰符,用来创建抽象类和抽象方法。

synchronized 和 volatile 修饰符,主要用于线程的编程。

static 修饰符

  • 静态变量:

    static 关键字用来声明独立于对象的静态变量,无论一个类实例化多少对象,它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。

  • 静态方法:

    static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据,然后计算这些数据。

对类变量和方法的访问可以直接使用 classname.variablenameclassname.methodname 的方式访问。

如下例所示,static修饰符用来创建类方法和类变量。

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public class InstanceCounter {
private static int numInstances = 0;
protected static int getCount() {
return numInstances;
}

private static void addInstance() {
numInstances++;
}

InstanceCounter() {
InstanceCounter.addInstance();
}

public static void main(String[] arguments) {
System.out.println("Starting with " +
InstanceCounter.getCount() + " instances");
for (int i = 0; i < 500; ++i){
new InstanceCounter();
}
System.out.println("Created " +
InstanceCounter.getCount() + " instances");
}
}

以上实例运行编辑结果如下:

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Starting with 0 instances
Created 500 instances

final 修饰符

final 变量:

final 表示”最后的、最终的”含义,变量一旦赋值后,不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。

final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。

实例

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public class Test{
final int value = 10;
// 下面是声明常量的实例
public static final int BOXWIDTH = 6;
static final String TITLE = "Manager";

public void changeValue(){
value = 12; //将输出一个错误
}
}

final 方法

父类中的 final 方法可以被子类继承,但是不能被子类重写。

声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

如下所示,使用 final 修饰符声明方法。

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public class Test{
public final void changeName(){
// 方法体
}
}

final 类

final 类不能被继承,没有类能够继承 final 类的任何特性。

实例

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public final class Test {   
// 类体
}

abstract 修饰符

抽象类:

抽象类不能用来实例化对象,声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。

一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法,那么该类一定要声明为抽象类,否则将出现编译错误。

抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

实例

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abstract class Caravan{
private double price;
private String model;
private String year;
public abstract void goFast(); //抽象方法
public abstract void changeColor();
}

抽象方法

抽象方法是一种没有任何实现的方法,该方法的的具体实现由子类提供。

抽象方法不能被声明成 final 和 static。

任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法,除非该子类也是抽象类。

如果一个类包含若干个抽象方法,那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。

抽象方法的声明以分号结尾,例如:public abstract sample();

synchronized 修饰符

synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。

transient 修饰符

序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时,java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。

该修饰符包含在定义变量的语句中,用来预处理类和变量的数据类型。

实例

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public transient int limit = 55;   // 不会持久化 
public int b; // 持久化

volatile 修饰符

volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

一个 volatile 对象引用可能是 null。

实例

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public class MyRunnable implements Runnable
{
private volatile boolean active;
public void run()
{
active = true;
while (active) // 第一行
{
// 代码
}
}
public void stop()
{
active = false; // 第二行
}
}

通常情况下,在一个线程调用 run() 方法(在 Runnable 开启的线程),在另一个线程调用 stop() 方法。 如果 第一行\ 中缓冲区的 active 值被使用,那么在 第二行\ 的 active 值为 false 时循环不会停止。

但是以上代码中我们使用了 volatile 修饰 active,所以该循环会停止。

转载,原文链接https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-enum/index.html

Enum 类型的介绍

枚举类型(Enumerated Type) 很早就出现在编程语言中,它被用来将一组类似的值包含到一种类型当中。而这种枚举类型的名称则会被定义成独一无二的类型描述符,在这一点上和常量的定义相似。不过相比较常量类型,枚举类型可以为申明的变量提供更大的取值范围。

举个例子来说明一下,如果希望为彩虹描绘出七种颜色,你可以在 Java 程序中通过常量定义方式来实现。

清单 1. 常量定义
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Public static class RainbowColor { 

// 红橙黄绿青蓝紫七种颜色的常量定义
public static final int RED = 0;
public static final int ORANGE = 1;
public static final int YELLOW = 2;
public static final int GREEN = 3;
public static final int CYAN = 4;
public static final int BLUE = 5;
public static final int PURPLE = 6;
}

使用的时候,你可以在程序中直接引用这些常量。但是,这种方式还是存在着一些问题。

  1. 类型不安全

由于颜色常量的对应值是整数形,所以程序执行过程中很有可能给颜色变量传入一个任意的整数值,导致出现错误。

  1. 没有命名空间

由于颜色常量只是类的属性,当你使用的时候不得不通过类来访问。

  1. 一致性差

因为整形枚举属于编译期常量,所以编译过程完成后,所有客户端和服务器端引用的地方,会直接将整数值写入。这样,当你修改旧的枚举整数值后或者增加新的枚举值后,所有引用地方代码都需要重新编译,否则运行时刻就会出现错误。

  1. 类型无指意性

由于颜色枚举值仅仅是一些无任何含义的整数值,如果在运行期调试时候,你就会发现日志中有很多魔术数字,但除了程序员本身,其他人很难明白其奥秘。

如何定义 Enum 类型

为了改进 Java 语言在这方面的不足弥补缺陷,5.0 版本 SDK 发布时候,在语言层面上增加了枚举类型。枚举类型的定义也非常的简单,用 enum 关键字加上名称和大括号包含起来的枚举值体即可,例如上面提到的彩虹颜色就可以用新的 enum 方式来重新定义:

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enum RainbowColor { RED, ORANGE, YELLOW, GREEN, CYAN, BLUE, PURPLE }

从上面的定义形式来看,似乎 Java 中的枚举类型很简单,但实际上 Java 语言规范赋予枚举类型的功能非常的强大,它不仅是简单地将整形数值转换成对象,而是将枚举类型定义转变成一个完整功能的类定义。这种类型定义的扩展允许开发者给枚举类型增加任何方法和属性,也可以实现任意的接口。另外,Java 平台也为 Enum 类型提供了高质量的实现,比如默认实现 Comparable 和 Serializable 接口,让开发者一般情况下不用关心这些细节。

回到本文的主题上来,引入枚举类型到底能够给我们开发带来什么样好处呢?一个最直接的益处就是扩大 switch 语句使用范围。5.0 之前,Java 中 switch 的值只能够是简单类型,比如 int、byte、short、char, 有了枚举类型之后,就可以使用对象了。这样一来,程序的控制选择就变得更加的方便,看下面的例子:

清单 2. 定义 Enum 类型
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// 定义一周七天的枚举类型         
public enum WeekDayEnum { Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun }

// 读取当天的信息
WeekDayEnum today = readToday();

// 根据日期来选择进行活动
switch(today) {
Mon: do something; break;
Tue: do something; break;
Wed: do something; break;
Thu: do something; break;
Fri: do something; break;
Sat: play sports game; break;
Sun: have a rest; break;
}

对于这些枚举的日期,JVM 都会在运行期构造成出一个简单的对象实例一一对应。这些对象都有唯一的 identity,类似整形数值一样,switch 语句就根据此来进行执行跳转。

如何定制 Enum 类型

除了以上这种最常见的枚举定义形式外,如果需要给枚举类型增加一些复杂功能,也可以通过类似 class 的定义来给枚举进行定制。比如要给 enum 类型增加属性,可以像下面这样定义:

清单 3. 定制枚举类型
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// 定义 RSS(Really Simple Syndication) 种子的枚举类型
public enum NewsRSSFeedEnum {
// 雅虎头条新闻 RSS 种子
YAHOO_TOP_STORIES("<a href="http://rss.news.yahoo.com/rss/topstories"><code>http://rss.news.yahoo.com/rss/topstories</code></a>"),

//CBS 头条新闻 RSS 种子
CBS_TOP_STORIES("<a href="http://feeds.cbsnews.com/CBSNewsMain?format=xml"><code>http://feeds.cbsnews.com/CBSNewsMain?format=xml</code></a>"),

// 洛杉矶时报头条新闻 RSS 种子
LATIMES_TOP_STORIES("<a href="http://feeds.latimes.com/latimes/news?format=xml"><code>http://feeds.latimes.com/latimes/news?format=xml</code></a>");

// 枚举对象的 RSS 地址的属性
private String rss_url;

// 枚举对象构造函数
private NewsRSSFeedEnum(String rss) {
this.rss_url = rss;
}

// 枚举对象获取 RSS 地址的方法
public String getRssURL() {
return this.rss_url;
}
}

上面头条新闻的枚举类型增加了一个 RSS 地址的属性 , 记录头条新闻的访问地址。同时,需要外部传入 RSS 访问地址的值,因而需要定义一个构造函数来初始化此属性。另外,还需要向外提供方法来读取 RSS 地址。

如何避免错误使用 Enum

不过在使用 Enum 时候有几个地方需要注意:

  1. enum 类型不支持 public 和 protected 修饰符的构造方法,因此构造函数一定要是 private 或 friendly 的。也正因为如此,所以枚举对象是无法在程序中通过直接调用其构造方法来初始化的。
  2. 定义 enum 类型时候,如果是简单类型,那么最后一个枚举值后不用跟任何一个符号;但如果有定制方法,那么最后一个枚举值与后面代码要用分号’;’隔开,不能用逗号或空格。
  3. 由于 enum 类型的值实际上是通过运行期构造出对象来表示的,所以在 cluster 环境下,每个虚拟机都会构造出一个同义的枚举对象。因而在做比较操作时候就需要注意,如果直接通过使用等号 ( ‘ == ’ ) 操作符,这些看似一样的枚举值一定不相等,因为这不是同一个对象实例。

看下面的这个例子:

清单 4. 避免错误使用 Enum 示例
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// 定义一个一周七天的枚举类型
package example.enumeration.codes;

public enum WeekDayEnum {
Mon(1), Tue(2), Wed(3), Thu(4), Fri(5), Sat(6), Sun(7);

private int index;

WeekDayEnum(int idx) {
this.index = idx;
}

public int getIndex() {
return index;
}
}

// 客户端程序,将一个枚举值通过网络传递给服务器端
package example.enumeration.codes;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class EnumerationClient {

public static void main(String... args) throws UnknownHostException, IOException {
Socket socket = new Socket();
// 建立到服务器端的连接
socket.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8999));
// 从连接中得到输出流
OutputStream os = socket.getOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os);
// 将星期五这个枚举值传递给服务器端
oos.writeObject(WeekDayEnum.Fri);
oos.close();
os.close();
socket.close();
}
}

// 服务器端程序,将从客户端收到的枚举值应用到逻辑处理中
package example.enumeration.codes;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class EnumerationServer {

public static void main(String... args) throws IOException, ClassNotFoundException {
ServerSocket server = new ServerSocket(8999);
// 建立服务器端的网络连接侦听
Socket socket = server.accept();
// 从连接中获取输入流
InputStream is = socket.getInputStream();
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(is);
// 读出客户端传递来的枚举值
WeekDayEnum day = (WeekDayEnum) ois.readObject();
// 用值比较方式来对比枚举对象
if (day == WeekDayEnum.Fri) {
System.out.println("client Friday enum value is same as server's");
} else if (day.equals(WeekDayEnum.Fri)) {
System.out.println("client Friday enum value is equal to server's");
} else {
System.out.println("client Friday enum value is not same as server's");
}

// 用 switch 方式来比较枚举对象
switch (day) {
case Mon:
System.out.println("Do Monday work");
break;
case Tue:
System.out.println("Do Tuesday work");
break;
case Wed:
System.out.println("Do Wednesday work");
break;
case Thu:
System.out.println("Do Thursday work");
break;
case Fri:
System.out.println("Do Friday work");
break;
case Sat:
System.out.println("Do Saturday work");
break;
case Sun:
System.out.println("Do Sunday work");
break;
default:
System.out.println("I don't know which is day");
break;
}

ois.close();
is.close();
socket.close();
}
}

打印结果如下:

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2
client Friday enum value is same as server's 
Do Friday work

通过程序执行结果,我们能够发现在分布式条件下客户端和服务端的虚拟机上都生成了一个枚举对象,即使看起来一样的 Fri 枚举值,如果使用等号‘ == ’进行比较的话会出现不等的情况。而 switch 语句则是通过 equal 方法来比较枚举对象的值,因此当你的枚举对象较复杂时候,你就需要小心 override 与比较相关的方法,防止出现值比较方面的错误。

Enum 相关工具类

JDK5.0 中在增加 Enum 类的同时,也增加了两个工具类 EnumSet 和 EnumMap,这两个类都放在 java.util 包中。EnumSet 是一个针对枚举类型的高性能的 Set 接口实现。EnumSet 中装入的所有枚举对象都必须是同一种类型,在其内部,是通过 bit-vector 来实现,也就是通过一个 long 型数。EnumSet 支持在枚举类型的所有值的某个范围中进行迭代。回到上面日期枚举的例子上:

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enum WeekDayEnum { Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun }

你能够在每周七天日期中进行迭代,EnumSet 类提供一个静态方法 range 让迭代很容易完成:

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for(WeekDayEnum day : EnumSet.range(WeekDayEnum.Mon, WeekDayEnum.Fri)) { 
System.out.println(day);
}

打印结果如下:

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Mon 
Tue
Wed
Thu
Fri

EnumSet 还提供了很多个类型安全的获取子集的 of 方法,使你很容易取得子集:

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EnumSet<WeekDayEnum> subset = EnumSet.of(WeekDayEnum.Mon, WeekDayEnum.Wed); 
for (WeekDayEnum day : subset) {
System.out.println(day);
}

打印结果如下:

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Mon 
Wed

与 EnumSet 类似,EnumMap 也是一个高性能的 Map 接口实现,用来管理使用枚举类型作为 keys 的映射表,内部是通过数组方式来实现。EnumMap 将丰富的和安全的 Map 接口与数组快速访问结合到一起,如果你希望要将一个枚举类型映射到一个值,你应该使用 EnumMap。看下面的例子:

清单 5. EnumMap 示例
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// 定义一个 EnumMap 对象,映射表主键是日期枚举类型,值是颜色枚举类型
private static Map<WeekDayEnum, RainbowColor> schema =
new EnumMap<WeekDayEnum, RainbowColor>(WeekDayEnum.class);

static{
// 将一周的每一天与彩虹的某一种色彩映射起来
for (int i = 0; i < WeekDayEnum.values().length; i++) {
schema.put(WeekDayEnum.values()[i], RainbowColor.values()[i]);
}
}
System.out.println("What is the lucky color today?");
System.out.println("It's " + schema.get(WeekDayEnum.Sat));

当你询问周六的幸运色彩时候,会得到蓝色:

清单 6. 运行结果
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2
What is the lucky color today?
It's BLUE

结束语

Enum 类型提出给 JAVA 编程带了了极大的便利,让程序的控制更加的容易,也不容易出现错误。所以在遇到需要控制程序流程时候,可以多想想是否可以利用 enum 来实现。

原文作者:远o_O
链接:https://www.jianshu.com/p/c81f8a93d42f
来源:简书

一、操作系统相关基础

  • 在传统的文件IO操作中,我们都是调用操作系统提供的底层标准IO系统调用函数 read()、write() ,此时调用此函数的进程(在JAVA中即java进程)由当前的用户态切换到内核态,然后OS的内核代码负责将相应的文件数据读取到内核的IO缓冲区,然 后再把数据从内核IO缓冲区拷贝到进程的私有地址空间中去,这样便完成了一次IO操作。

至于为什么要多此一举搞一个内核IO缓冲区把原本只需一次拷贝数据 的事情搞成需要2次数据拷贝呢? 我想学过操作系统或者计算机系统结构的人都知道,这么做是为了减少磁盘的IO操作,为了提高性能而考虑的,因为我们的程序访问一般都带有局部性,也就是所 谓的局部性原理,在这里主要是指的空间局部性,即我们访问了文件的某一段数据,那么接下去很可能还会访问接下去的一段数据,由于磁盘IO操作的速度比直接 访问内存慢了好几个数量级,所以OS根据局部性原理会在一次 read()系统调用过程中预读更多的文件数据缓存在内核IO缓冲区中,当继续访问的文件数据在缓冲区中时便直接拷贝数据到进程私有空间,避免了再次的低 效率磁盘IO操作。

  • BufferedInputStream减少系统调用

JAVA虚拟机内部便会调用OS底层的 read()系统调用完成操作,如上所述,在第二次调用 in.read()的时候可能就是从内核缓冲区直接返回数据了(可能还有经过 native堆做一次中转,因为这些函数都被声明为 native,即本地平台相关,所以可能在C代码中有做一次中转,如 win32中是通过 C代码从OS读取数据,然后再传给JVM内存)。既然如此,JAVA的IO包中为啥还要提供一个 BufferedInputStream 类来作为缓冲区呢。关键在于四个字,”系统调用”!当读取OS内核缓冲区数据的时候,便发起了一次系统调用操作(通过native的C函数调用),而系统 调用的代价相对来说是比较高的,涉及到进程用户态和内核态的上下文切换等一系列操作,所以我们经常采用如下的包装:

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FileInputStream in = new FileInputStream("D:\\java.txt"); 
BufferedInputStream buf_in = new BufferedInputStream(in);
buf_in.read();

这样一来,我们每一次 buf_in.read() 时候,BufferedInputStream 会根据情况自动为我们预读更多的字节数据到它自己维护的一个内部字节数组缓冲区中,这样我们便可以减少系统调用次数,从而达到其缓冲区的目的。所以要明确 的一点是 BufferedInputStream 的作用不是减少 磁盘IO操作次数(这个OS已经帮我们做了),而是通过减少系统调用次数来提高性能的。同理 BufferedOuputStream , BufferedReader/Writer 也是一样的。在 C语言的函数库中也有类似的实现,如 fread(),这个函数就是 c语言中的缓冲IO,作用与BufferedInputStream()相同.

二、与传统I/O流相比,NIO的HeapByteBuffer有什么优势?

  • 开始讲NIO之前,了解为什么会有NIO,相比传统流I/O的优势在哪,它可以用来做什么等等的问题,还是很有必要的。

传统流I/O是基于字节的,所有I/O都被视为单个字节的移动;而NIO是基于块的,大家可能猜到了,NIO的性能肯定优于流I/O。没错!其性能的提高 要得益于其使用的结构更接近操作系统执行I/O的方式:通道和缓冲器。我们可以把它想象成一个煤矿,通道是一个包含煤层(数据)的矿藏,而缓冲器则是派送 到矿藏的卡车。卡车载满煤炭而归,我们再从卡车上获得煤炭。也就是说,我们并没有直接和通道交互;我们只是和缓冲器交互,并把缓冲器派送到通道。通道要么 从缓冲器获得数据,要么向缓冲器发送数据。(这段比喻出自Java编程思想)

三、内存映射文件MappedByteBuffer(和DirectByteBuffer不同,少了将数据拷贝到OS内核缓冲区这一步)

  • 内存映射文件和之前说的 标准IO操作最大的不同之处就在于它虽然最终也是要从磁盘读取数据,但是它并不需要将数据读取到OS内核缓冲区,而是直接将进程的用户私有地址空间中的一 部分区域与文件对象建立起映射关系,就好像直接从内存中读、写文件一样,速度当然快了。为了说清楚这个,我们以 Linux操作系统为例子,看下图:

img

image.png

此图为 Linux 2.X 中的进程虚拟存储器,即进程的虚拟地址空间,如果你的机子是 32 位,那么就有 2^32 = 4G的虚拟地址空间,我们可以看到图中有一块区域: “Memory mapped region for shared libraries” ,这段区域就是在内存映射文件的时候将某一段的虚拟地址和文件对象的某一部分建立起映射关系,此时并没有拷贝数据到内存中去,而是当进程代码第一次引用这 段代码内的虚拟地址时,触发了缺页异常,这时候OS根据映射关系直接将文件的相关部分数据拷贝到进程的用户私有空间中去,当有操作第N页数据的时候重复这样的OS页面调度程序操作。注意啦,原来内存映射文件的效率比标准IO高的重要原因就是因为少了把数据拷贝到OS内核缓冲区这一步

  • java中提供了3种内存映射模式,即:只读(readonly)、读写(read_write)、专用(private) ,

对于 只读模式来说,如果程序试图进行写操作,则会抛出ReadOnlyBufferException异 常;第二种的读写模式表明了通过内存映射文件的方式写或修改文件内容的话是会立刻反映到磁盘文件中去的,别的进程如果共享了同一个映射文件,那么也会立即 看到变化!而不是像标准IO那样每个进程有各自的内核缓冲区,比如JAVA代码中,没有执行
IO输出流的 flush() 或者 close() 操作,那么对文件的修改不会更新到磁盘去,除非进程运行结束;最后一种专用模式采用的是OS的“写时拷贝”原则,即在没有发生写操作的情况下,多个进程之 间都是共享文件的同一块物理内存(进程各自的虚拟地址指向同一片物理地址),一旦某个进程进行写操作,那么将会把受影响的文件数据单独拷贝一份到进程的私 有缓冲区中,不会反映到物理文件中去。

四、DirectBuffer相比HeapBuffer优势?(比HeapBuffer少了一次内存拷贝),注意下方参考中的,知乎专栏。

  • 一个Java进程相对于操作系统而言,肯定是一个用户进程。所以Java就有了这3G的使用权。JVM想使用这些内存的时候,就要使用一个叫 malloc 的方法去问操作系统要(其实中间还隔了一个C runtime,我们不去管这个细节,只把malloc往下都看成是操作系统的功能,并不会带来太大的问题)。

img

image.png

DirectBuffer的GC优点

  • 直接内存不受 GC(新生代的Minor GC)影响,只有当执行老年代的 Full GC时候才会顺便回收直接内存!
  • DirectBuffer当然还有一个直观的优点,不被GC管理,所以发生GC的时候,整理内存的压力就会小。当然,我后面也会讲,它并不是完全不被GC管理,它还是能被回收的,但是在GC平常整理内存的时候确实是不会去管它的。

五、“零拷贝”(FileChannel的transferTo和transferFrom)

Java NIO中提供的FileChannel拥有transferTo和transferFrom两个方法,可直接把FileChannel中的数据拷贝到另外一个Channel,或者直接把另外一个Channel中的数据拷贝到FileChannel。该接口常被用于高效的网络/文件的数据传输和大文件拷贝。在操作系统支持的情况下,通过该方法传输数据并不需要将源数据从内核态拷贝到用户态,再从用户态拷贝到目标通道的内核态,同时也避免了两次用户态和内核态间的上下文切换,也即使用了“零拷贝”,所以其性能一般高于Java IO中提供的方法。

参考

http://www.aichengxu.com/java/888073.htm
https://zhuanlan.zhihu.com/p/27625923

著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

题目描述

输入一个字符串,按字典序打印出该字符串中字符的所有排列。例如输入字符串abc,则打印出由字符a,b,c所能排列出来的所有字符串abc,acb,bac,bca,cab和cba。

输入描述:

输入一个字符串,长度不超过9(可能有字符重复),字符只包括大小写字母。

解答

使用TreeSet消除重复,同时排序

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ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
TreeSet<String> set = new TreeSet<>();

public ArrayList<String> Permutation(String str) {
if (str == null || str.length() == 0) {
return list;
}
getPermutation(new String(), str);
for (String s : set) {
list.add(s);
}
return list;
}
private void getPermutation(String ordered, String unordered) {
if (unordered == null || unordered.length() == 0) {
set.add(ordered);
return;
}
for (int i = 0; i < unordered.length(); i++) {
getPermutation(ordered + unordered.charAt(i), unordered.substring(0, i) + unordered.substring(i + 1));
}
}

网上题解

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链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/fe6b651b66ae47d7acce78ffdd9a96c7?f=discussion
来源:牛客网

/**
* 1、递归算法
*
* 解析:http://www.cnblogs.com/cxjchen/p/3932949.html (感谢该文作者!)
*
* 对于无重复值的情况
*
* 固定第一个字符,递归取得首位后面的各种字符串组合;
* 再把第一个字符与后面每一个字符交换,并同样递归获得首位后面的字符串组合; *递归的出口,就是只剩一个字符的时候,递归的循环过程,就是从每个子串的第二个字符开始依次与第一个字符交换,然后继续处理子串。
*
* 假如有重复值呢?
* *由于全排列就是从第一个数字起,每个数分别与它后面的数字交换,我们先尝试加个这样的判断——如果一个数与后面的数字相同那么这两个数就不交换了。
* 例如abb,第一个数与后面两个数交换得bab,bba。然后abb中第二个数和第三个数相同,就不用交换了。
* 但是对bab,第二个数和第三个数不 同,则需要交换,得到bba。
* 由于这里的bba和开始第一个数与第三个数交换的结果相同了,因此这个方法不行。
*
* 换种思维,对abb,第一个数a与第二个数b交换得到bab,然后考虑第一个数与第三个数交换,此时由于第三个数等于第二个数,
* 所以第一个数就不再用与第三个数交换了。再考虑bab,它的第二个数与第三个数交换可以解决bba。此时全排列生成完毕!
*
*
* @param str
* @return
*/

public ArrayList<String> Permutation(String str){

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
if(str!=null && str.length()>0){
PermutationHelper(str.toCharArray(),0,list);
Collections.sort(list);
}
return list;
}
private void PermutationHelper(char[] chars,int i,ArrayList<String> list){
if(i == chars.length-1){
list.add(String.valueOf(chars));
}else{
Set<Character> charSet = new HashSet<Character>();
for(int j=i;j<chars.length;++j){
if(j==i || !charSet.contains(chars[j])){
charSet.add(chars[j]);
swap(chars,i,j);
PermutationHelper(chars,i+1,list);
swap(chars,j,i);
}
}
}
}

private void swap(char[] cs,int i,int j){
char temp = cs[i];
cs[i] = cs[j];
cs[j] = temp;
}

/**
* 2、字典序排列算法
*
* 可参考解析: http://www.cnblogs.com/pmars/archive/2013/12/04/3458289.html (感谢作者)
*
* 一个全排列可看做一个字符串,字符串可有前缀、后缀。
* 生成给定全排列的下一个排列.所谓一个的下一个就是这一个与下一个之间没有其他的。
* 这就要求这一个与下一个有尽可能长的共同前缀,也即变化限制在尽可能短的后缀上。
*
* [例]839647521是1--9的排列。1—9的排列最前面的是123456789,最后面的987654321,
* 从右向左扫描若都是增的,就到了987654321,也就没有下一个了。否则找出第一次出现下降的位置。
*
* 【例】 如何得到346987521的下一个
* 1,从尾部往前找第一个P(i-1) < P(i)的位置
* 3 4 6 <- 9 <- 8 <- 7 <- 5 <- 2 <- 1
* 最终找到6是第一个变小的数字,记录下6的位置i-1
*
* 2,从i位置往后找到最后一个大于6的数
* 3 4 6 -> 9 -> 8 -> 7 5 2 1
* 最终找到7的位置,记录位置为m
*
* 3,交换位置i-1和m的值
* 3 4 7 9 8 6 5 2 1
* 4,倒序i位置后的所有数据
* 3 4 7 1 2 5 6 8 9
* 则347125689为346987521的下一个排列
*
* @param str
* @return
*/

public ArrayList<String> Permutation2(String str){
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
if(str==null || str.length()==0){
return list;
}
char[] chars = str.toCharArray();
Arrays.sort(chars);
list.add(String.valueOf(chars));
int len = chars.length;
while(true){
int lIndex = len-1;
int rIndex;
while(lIndex>=1 && chars[lIndex-1]>=chars[lIndex]){
lIndex--;
}
if(lIndex == 0)
break;
rIndex = lIndex;
while(rIndex<len && chars[rIndex]>chars[lIndex-1]){
rIndex++;
}
swap(chars,lIndex-1,rIndex-1);
reverse(chars,lIndex);

list.add(String.valueOf(chars));
}

return list;
}

private void reverse(char[] chars,int k){
if(chars==null || chars.length<=k)
return;
int len = chars.length;
for(int i=0;i<(len-k)/2;i++){
int m = k+i;
int n = len-1-i;
if(m<=n){
swap(chars,m,n);
}
}

}

题目描述

在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到n-1的范围内。 数组中某些数字是重复的,但不知道有几个数字是重复的。也不知道每个数字重复几次。请找出数组中任意一个重复的数字。 例如,如果输入长度为7的数组{2,3,1,0,2,5,3},那么对应的输出是第一个重复的数字2。

解答

找重复用HashSet

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public boolean duplicate(int numbers[], int length, int[] duplication) {
if (numbers == null || numbers.length == 0) {
return false;
}
Set<Integer> set = new HashSet<>();
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
if (set.contains(numbers[i])) {
duplication[0] = numbers[i];
return true;
} else {
set.add(numbers[i]);
}
}
return false;
}

题目描述

在一个字符串(0<=字符串长度<=10000,全部由字母组成)中找到第一个只出现一次的字符,并返回它的位置, 如果没有则返回 -1(需要区分大小写).(从0开始计数)

解答

统计每个字符出现的次数,要保持key的插入顺序,使用LinkedHashMap。

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public int FirstNotRepeatingChar(String str) {
if (str == null || str.length() == 0) {
return -1;
}
/** K:字符 V:下标,出现多处下标置为-1 */
Map<Character, Integer> countMap = new LinkedHashMap<>();
int index = 0;
for (char c : str.toCharArray()) {
if (countMap.containsKey(c)) {
countMap.put(c, -1);
} else {
countMap.put(c, index);
}
index++;
}
index = 0;
for (Character character : countMap.keySet()) {
int id = countMap.get(character);
if (id != -1) {
return id;
}
index++;
}
return -1;
}

题目描述

输入一棵二叉树,求该树的深度。从根结点到叶结点依次经过的结点(含根、叶结点)形成树的一条路径,最长路径的长度为树的深度。

解答

递归,非递归用栈

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public int TreeDepth(TreeNode root) {
if (root==null){
return 0;
}
return Math.max(TreeDepth(root.left)+1,TreeDepth(root.right)+1);
}