编程珠玑 第一章 问题以及分析解答

 

编程珠玑的开篇就是讲了如何对大数据量的数据进行排序问题 - 比如 1000w的数的排序问题（美国的电话号码）

作者给出了以下思路

1）合并排序 -

也就是将数据都进来之后

2）多输入排序

3）位图排序

问题如下：

1.如果不缺内存，如何使用一个具有库的语言来实现一种排序算法以表示和排序集合？

 

Answer: java.utils.Array 提供了对简单数据类型的排序方法 Sort

如： int arr[] = {0,1,2.... n}

Array.sort(arr);

 

 

2.如何使用位逻辑运算（例如与、或、移位）来实现位向量

public   class  BitSet {

    private   int [] mBits;
    private   int  mSize;

    /**
     * 初始化指定个bit
     * @param size 初始化的bit数目
     */
    public  BitSet( int  size) {
        mSize = size;
        initBits();
    }

    /**
     * 将指定bit位置设为1
     * @param pos
     */
    public   void  set( int  pos) {
        //得到此pos在数组中的索引
        int  index = ( int )Math.floor(pos/32f);
        //把当前整数的第n位设置为1
        mBits[index] = mBits[index] | (1 <<(pos% 32 ));
    }

    /**
     * 获取指定位是否存在
     * @param pos
     * @return
     */
    public   boolean  get( int  pos) {
        int  index = ( int )Math.floor(pos/32f);
        return  mBits[index] == (mBits[index] |  1 <<(pos% 32 ));
    }

    /**
     * 指定bit位置设为0
     * @param pos
     */
    public   void  reset( int  pos) {
        int  index = ( int )Math.floor(pos/32f);
        //把当前整数的第n位设置为0
        mBits[index] = mBits[index] & ~(1 <<(pos% 32 ));
    }

    /**
     * 初始化整型数组
     */
    private   void  initBits() {
        //Java中整型为32位，所以数组长度为位长度/32。
        int  count = ( int ) Math.ceil(mSize/32f);
        mBits = new   int [count];
        clear();
    }

    /**
     * 清空，全部置零
     */
    private   void  clear() {
        int  len = mBits.length;
        for ( int  index= 0 ; index<len; index++) {
            mBits[index] = 0 ;
        }
    }
}

 

3.如何生成一个包含K个整数的文件，要求这些整数都是唯一的，并且0到n-1中随机出现，次序也是随机的。

Answer: 

这道题可以使用treap来生成-

1. 出现概率 -- 我们可以认为k个数的出现概率随机 - random(0,1)* ranmdom(0,1) -- 通过2次random，我们可以认为在10w这个量级上来说概率也随机了

2. 生成 K 个数 -- 我们将 0到 n-1 这n个数顺序读入，让后通过随机概率将这些数按照 Treap排列，即 P最大的那个数会成为 Root 节点，按照P成为一个堆，然后将其中前K个数字。

 

4.请在系统中用位图来实现并测试其运行速度。假设n=10000000，其中K=10000000；

Answer: 

这道题可以使用上一篇博客的伪代码（具体实现稍后再作。）

 

6.如果某个整数出现的次数不是1次，而是10次，如何实现。

 

Answer: 之前的代码中，我们采用的是 1 bit 表示一个数，现在需要10次，可以将4个bit表示一个数，这样就可以通过这4个bit存储0 -15之内的所有次数。当然，最关键的就是 bit.set()和 bit.get()方法要重写。

 

 

7.程序缺陷 1） 如果重复，2）如果不是整数，3）如果是负数或者0，4）如果大于n，程序会如何处理？

Answer: 写程序要考虑的错误路径：） 这是写程序的最基本的考虑，你的代码是不是能正确的handle那些你不希望他出现的情况。嗯嗯，好好的改代码吧。

 

8. 美国有800，877，888这三个号段存储了免费号码，当然，这个号段还可能增加，请问如何才能1M的空间去排列所有的免费号码？

你如何存储一个免费号码集合以实施快速查找，从而确定给定的免费号码是可用还是已经被占用。

TBC....