CS61B sp2018笔记 | Efficient Programming_cs61b sp2018 proj1a-优快云博客

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Efficient Programming

“An engineer will do for a dime what any fool will do for a dollar” – Paul Hilfinger

编程的效率取决于以下两方面因素：

编程时的消耗（programming cost）

你花费多长时间编写好程序？
你的代码是否易读、是否易于更改、易于维护？

运行时的消耗（Execution cost）

你的程序将会执行多长时间
你的程序将会占用多大内存空间

Programming cost

我们首先来了解一组概念。

API (Application Programming Interface) 是一些预先定义的方法，每个方法都有简短的描述。

ADT (Abstract Data Structures) 是具有类似行为的高级数据类型。

比如，在 Proj1a 中，Deque 有具体的相似的行为（addFirst, addLast 等），而且我们使用的是它的实现类 ArrayDeque 和 LinkedListDeque 所以它是一个 ADT。

一些 ADT 是其他 ADT 的特殊情况。比如，Stacks 和 Queues 就定义了更具体的行为，而它们仍然是 ADT。

接下来做一个小练习。

使用 Linked List 实现一个 Stack 类，并实现 push(Item x) 方法，确保这个类支持泛型。

下面给出三种常见的实现方法：

public class ExtensionStack<Item> extends LinkedList<Item> {
    public void push(Item x) {
        add(x);
    }
}

这种方法通过 继承 实现，简单的调用了 LinkedList<Item> 中的方法。

public class DelegationStack<Item> {
    private LinkedList<Item> L = new LinkedList<Item>();
    public void push(Item x) {
        L.add(x);
    }
}

这种方法通过委托(Delegation) 实现，它在类的内部创造了一个 Linked List 的对象，然后调用它的方法完成目标。

public class StackAdapter<Item> {
    private List L;
    public StackAdapter(List<Item> worker) {
        L = worker;
    }

    public void push(Item x) {
        L.add(x);
    }
}

这种方法和上一种类似，只不过它可以支持 List 接口的任意实现类。

Delegation vs Extension

通过刚才的练习，我们发现 Delegation 和 Extension 似乎可以相互转换，但实际上它们之间有一些值得关注的不同之处。

Extension 使用前必须清楚父类中发生了什么，换句话说，你必须知道父类的方法是怎样实现的。而使用 Delegation 时，你不需要把当前类认为是父类的一个新的版本，父类的对象只是一个工具而已。

Asymptotic

1. Introduction to Asymptotic Analysis

我们先解决一个问题：如何确定一个数组中含有两个相同的数？

似乎有两种解决方案：

Silly Algorithm: 每两个数字之间进行比较，如果相等则返回 true
Better Algorithm: 好好利用数组的排序算法

下面我们根据上述两个思路依次实现

//Silly Duplicate: compare everything
public static boolean dup1(int[] A) {  
  for (int i = 0; i < A.length; i += 1) {
    for (int j = i + 1; j < A.length; j += 1) {
      if (A[i] == A[j]) {
         return true;
      }
    }
  }
  return false;
}

//Better Duplicate: compare only neighbors
public static boolean dup2(int[] A) {
  for (int i = 0; i < A.length - 1; i += 1) {
    if (A[i] == A[i + 1]) { 
      return true; 
    }
  }
  return false;
}