Java中的设计模式和算法

向右看齐 2023-10-04 15:10 38阅读 0赞

## 今天内容： ##

## (1)常用的设计原则 ##

## (2)常用的设计模式 ##

## (3)常用的查找算法 ##

## (4)常用的排序算法 ##

## 1.常用的设计原则(记住) ##

### 1.1 软件开发的流程 ###

需求分析文档 => 概要设计文档 => 详细设计文档 => 编码和测试 => 安装和调试  
=> 维护和升级

### 1.2 常用的设计原则 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**开闭原则** \- 对扩展开放，对修改关闭。  
\- 提高了代码的扩展性和维护性。**（封装后尽量不要改）**  
如：  
public class Person \{  
private String name;  
private int age;  
…  
\}  
public class SubPerson extends Person \{

private boolean gender;
      ...

**里氏代换原则** \- 任何父类可以出现的地方，子类一定可以出现。  
\- 子类 is a 父类。  
\- 在以后的开发中\*\*多使用继承和多态（屏蔽不同子类的差异性，实现父类的通用性）\*\*的理念。  
如：  
public static void draw(Shape s)\{  
s.show();  
\}  
ShapeTest.draw(new Rect(1, 2, 3, 4));  
ShapeTest.draw(new Circle(5, 6, 7));

**依赖倒转原则** \- 尽量多依赖于抽象类和接口，而不是具体实现类。  
\- 在以后的开发中多使用抽象类和接口，对子类具有强制性和规范性  
如：  
public abstract class Account \{  
public abstract double getLixi();  
\}  
public class FixedAccount extends Account \{  
@Override  
public double getLixi()\{\}  
\}

**接口隔离原则** \- **尽量依赖于小接口而不是大接口**，避免接口的污染。  
\- **可以降低耦合度**。  
\- 耦合主要指**一个模块与其它模块之间的关联度**。  
如：  
public interface RunAnimal \{  
public abstract void run(); // 描述奔跑的行为  
\}  
public interface FlyAnimal \{  
public abstract void fly(); // 描述飞行的行为  
\}  
public class Dog implements RunAnimal \{  
public void run()\{ … \}  
\}  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

**迪米特法则(最少知道原则)** \- 一个实体应当尽量少于其它实体之间发生相互作用。  
\- 低耦合，高内聚  
\- 高内聚就是指将一个实体应当将该实体应该拥有的功能尽量聚集在该实体内部

**合成复用原则** \- 尽量多使用合成的方式，而不是继承的方式。  
如：  
public class A \{  
public void show() \{ … \}  
… …  
\}

//public class B extends A\{ 不推荐  
public class B \{  
private A a;

public void test() {
           // 调用show方法
           a.show();
       }

## 2.常用的设计模式(重点) ##

### **2.1 基本概念** ###

设计模式就是一种**用于固定场合的固定套路**，是多年编程经验的总结。

### 2.2 常用的设计模式 ###

单例设计模式、模板设计模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。  
1：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
按照类图写代码。  
解读图例：一个接口Sender，两个工厂的实现类MailSender、SmsSender，一个实现方法SenderFactory  
代码实现：[DEMO1实现代码][DEMO1]  
**// 该方式的缺点：当传入的字符串出错时，可能引发空指针异常**

2：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
3：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
代码实现：[DEMO3实现代码][DEMO1]

**练习：目前的工厂模式可以实现邮件和短信的发送， 若希望实现包裹(Packet)的发送如何处理？**  
作业：[DEMO4实现代码][DEMO1]

4：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
实现代码：[DEMO5实现代码][DEMO1]

## 3.常用的查找算法(重中之重) ##

### 3.1 线性/顺序查找算法 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
实现代码：[DEMO6实现代码][DEMO1]

### 3.2 二分/折半查找算法 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
实现代码：[DEMO7实现代码][DEMO1]

## 4.常用的排序算法(重中之重) ##

### 4.1 冒泡排序算法 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
实现代码：[DEMO8实现代码][DEMO1]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

作业：  
1.重点掌握查找算法和排序算法。  
2.复习和总结JavaSE的所有内容。

代码实现： [ 实现代码][DEMO1]

加油，站住脚步！！！

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210602223101873.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210603155330926.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210606093151438.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3,size_16,color_FFFFFF,t_70
[DEMO1]: https://shimo.im/docs/ckdhrG6tHDGwYHpD/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210606103755377.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210606110331849.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210606112406686.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210606170151335.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjU2MDc3,size_16,color_FFFFFF,t_70
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