【Algorithms 4】算法（第4版）学习笔记 08

【Algorithms 4】算法（第4版）学习笔记 08 - 3.1 符号表

news2024/11/26 19:28:05

文章目录

- 前言
- 参考目录
- 学习笔记
- - 1：API
  - 1.1：遵循的规则
  - 1.2：ST 用例举例
  - 1.2.1：行为测试用例
  - 1.2.2：性能测试用例
  - 2：基本实现
  - 2.1：无序链表处理
  - 2.2：初级ST实现小结
  - 2.3：有序数组的二分查找
  - 2.4：二分查找 Java 代码实现
  - 2.5：初级ST实现小结
  - 3：排序操作

前言

本文的主要内容是 符号表（symbol table，以下简称 ST）。内容比较简单，只涉及到比较基础的实现，没有太过复杂的概念，因而篇幅比较短。

在 Sedgewick 教授的视频课程中对一些数学模型分析内容没有进行详细的证明，但在书中有比较详细的介绍，可以参考书中的相关章节进行学习总结。

参考目录

B站普林斯顿大学《Algorithms》视频课
（请自行搜索。主要以该视频课顺序来进行笔记整理，课程讲述的教授本人是该书原版作者之一 Robert Sedgewick。）
微信读书《算法（第4版）》
（本文主要内容来自《3.1 符号表》）
官方网站
（有书本配套的内容以及代码）

学习笔记

注1：下面引用内容如无注明出处，均是书中摘录。
注2：所有 demo 演示均为视频 PPT demo 截图。

1：API

键值对抽象。

插入带有指定键的值。
给定一个键，可以查询到对应的值。

表3.1.1 典型的符号表应用

关联数组抽象。

表3.1.2 一种简单的泛型符号表API

1.1：遵循的规则

（这里列出书中对应的章节）

3.1.1.1 泛型 Generics.
3.1.1.2 重复的键 Duplicate keys.
3.1.1.3 空（null）键
3.1.1.4 空（null）值 Null values.
3.1.1.5 删除操作 Deletion.
3.1.1.6 便捷方法
3.1.1.7 迭代 Iterators.
3.1.1.8 键的等价性 Key equality.

其中教授着重提到的是重复键规则：

以及键的等价性：

（截图自官网）

键的等价性这里给出的源码是 Person （传送门）。

这个类的定义遵循了上面所述的一些原则。

1.2：ST 用例举例

我们这里考察两个用例：一个用来跟踪算法在小规模输入下的行为测试用例，和一个用来寻找更高效的实现的性能测试用例。

1.2.1：行为测试用例

edu.princeton.cs.algs4.ST

在这里插入图片描述

1.2.2：性能测试用例

edu.princeton.cs.algs4.FrequencyCounter

在这里插入图片描述

main 方法有点长，我直接把 jar 包的源码贴上来：

	/**
     * Reads in a command-line integer and sequence of words from
     * standard input and prints out a word (whose length exceeds
     * the threshold) that occurs most frequently to standard output.
     * It also prints out the number of words whose length exceeds
     * the threshold and the number of distinct such words.
     * 
     * 中译：从标准输入读入命令行整数和单词序列，并将最常出现的单词 (其长度超过阈值) 打印到标准输出。
     * 它还打印出长度超过阈值的单词的数量以及不同的此类单词的数量。 
	 *
     * @param args the command-line arguments
     */
    public static void main(String[] args) {
        int distinct = 0, words = 0;
        int minlen = Integer.parseInt(args[0]);
        ST<String, Integer> st = new ST<String, Integer>();

        // compute frequency counts
        while (!StdIn.isEmpty()) {
            String key = StdIn.readString();
            if (key.length() < minlen) continue;
            words++;
            if (st.contains(key)) {
                st.put(key, st.get(key) + 1);
            }
            else {
                st.put(key, 1);
                distinct++;
            }
        }

        // find a key with the highest frequency count
        String max = "";
        st.put(max, 0);
        for (String word : st.keys()) {
            if (st.get(word) > st.get(max))
                max = word;
        }

        StdOut.println(max + " " + st.get(max));
        StdOut.println("distinct = " + distinct);
        StdOut.println("words    = " + words);
    }