程序員怎麼算反轉鏈表

Ⅰ 程序員在設計和編寫程序時,經常採用哪兩種編程模式

你好
程序員編程時有14種模式
1．滑動窗口
2．二指針或迭代器
3．快速和慢速指針或迭代器
4．合並區間
5．循環排序
6．原地反轉鏈表
7．樹的寬度優先搜索（Tree BFS）
8．樹的深度優先搜索（Tree DFS）
9．Two Heaps
10．子集
11．經過修改的二叉搜索
12． 前 K 個元素
13． K 路合並
14．拓撲排序
經常用哪個哪些，看個人習慣了

Ⅱ 程序員演算法實現-買賣股票的最佳時機系列問題

主要思路：因為只有一股可以交易，所以我們可以枚舉 必須以i位置作為賣出時機的情況下，得到的最大收益是多少。如果我們得到每個i位置的最大收益，那麼最大收益必是所有位置的最大收益的最大值 。

使用兩個變數：

min變數：表示遍歷到的位置之前的最小值是什麼。

max變數：表示當前收集到必須以i位置賣出的最大收益是多少。

遍歷數組一遍，在遍歷到i位置的時候，min和max的更新邏輯如下：

遍歷完數組，返回max的值就是最終答案。完整代碼見：

主要思路：由於可以進行任意次的交易，但是任何時候最多隻能持有一股股票，所以我們可以把股票曲線的所有 上升段 都抓取到，累加收益就是最大收益。遍歷數組，遍歷到的位置減去前一個位置的值，如果是正數，就收集，如果是負數，就把本次收益置為0（就等於沒有做這次交易），這樣遍歷一遍數組，就不會錯過所有的收益。

設置一個變數max，初始為0，用於收集最大收益值，來到i位置，max更新邏輯如下：

完整代碼如下：

由本題可以簡單得出一個結論： 如果數組元素個數為N，則最多執行N/2次交易就可以抓取所有的上升段的值（極端情況下，當前時刻買，下一個時刻賣，保持這樣的交易一直到最後，執行的交易次數就是N/2） 。

主要思路：

在第2種情況下，我們定義

其中dp[i][j]表示[0...i]范圍內交易j次獲得的最大收益是多少。如果可以把dp這個二維表填好，那麼返回dp[N-1][k]的值就是題目要的答案。

dp這個二維矩陣中，

第一行的值表示數組[0..0]范圍內，交易若干次的最大收益，顯然，都是0。

第一列的值表示數組[0...i]范圍內，交易0次獲得的最大收益，顯然，也都是0。

針對任何一個普遍位置dp[i][j]的值，

我們可以枚舉i位置是否參與交易，如果i位置不參與交易，那麼dp[i][j] = dp[i-1][j]，如果i位置參與交易，那麼i位置一定是最後一次的賣出時機。

那最後一次買入的時機，可以是如下情況：

最後一次買入的時機在i位置，那麼dp[i][j] = dp[i][j-1] - arr[i] + arr[i]

最後一次買入的時機在i-1位置，那麼dp[i][j] = dp[i-1][j-1] - arr[i-1] + arr[i]

最後一次買入的時機在i-2位置，那麼dp[i][j] = dp[i-2][j-1] - arr[i-2] + arr[i]

...

最後一次買入的時機在0位置，那麼dp[i][j] = dp[0][j-1] - arr[0] + arr[i]

完整代碼如下：

上述代碼中包含一個枚舉行為

增加了時間復雜度，我們可以優化這個枚舉。

我們可以舉一個具體的例子來說明如何優化，

比如，

當我們求dp[5][3]這個值，我們可以枚舉5位置是否參與交易，假設5位置不參與交易，那麼dp[5][3] = dp[4][3]，假設5位置參與交易，那麼5位置一定是最後一次的賣出時機。那最後一次買入的時機，可以是如下情況：

最後一次買入的時機在5位置，那麼dp[5][3] = dp[5][2] - arr[5] + arr[5]

最後一次買入的時機在4位置，那麼dp[5][3] = dp[4][2] - arr[4] + arr[5]

最後一次買入的時機在3位置，那麼dp[5][3] = dp[3][2] - arr[3] + arr[5]

最後一次買入的時機在2位置，那麼dp[5][3] = dp[2][2] - arr[2] + arr[5]

最後一次買入的時機在1位置，那麼dp[5][3] = dp[1][2] - arr[1] + arr[5]

最後一次買入的時機在0位置，那麼dp[5][3] = dp[0][2] - arr[0] + arr[5]

我們求dp[4][3]這個值，我們可以枚舉4位置是否參與交易，假設4位置不參與交易，那麼dp[4][3] = dp[3][3]，假設4位置參與交易，那麼4位置一定是最後一次的賣出時機。那最後一次買入的時機，可以是如下情況：

最後一次買入的時機在4位置，那麼dp[4][3] = dp[4][2] - arr[4] + arr[4]

最後一次買入的時機在3位置，那麼dp[4][3] = dp[3][2] - arr[3] + arr[4]

最後一次買入的時機在2位置，那麼dp[4][3] = dp[2][2] - arr[2] + arr[4]

最後一次買入的時機在1位置，那麼dp[4][3] = dp[1][2] - arr[1] + arr[4]

最後一次買入的時機在0位置，那麼dp[4][3] = dp[0][2] - arr[0] + arr[4]

比較dp[5][3]和dp[4][3]的依賴關系，可以得到如下結論：

假設在求dp[4][3]的過程中，以下遞推式的最大值我們可以得到

dp[4][2] - arr[4]

dp[3][2] - arr[3]

dp[2][2] - arr[2]

dp[1][2] - arr[1]

dp[0][2] - arr[0]

我們把以上式子的最大值定義為best，那麼

dp[5][3] = Math.max(dp[4][3],Math.max(dp[5][2] - arr[5] + arr[5], best + arr[5]))

所以dp[5][3]可以由dp[4][3]加速得到，

同理，

dp[4][3]可以通過dp[3][3]加速得到，

dp[3][3]可以通過dp[2][3]加速得到，

dp[2][3]可以通過dp[1][3]加速得到，

dp[1][3]可以很簡單得出，dp[1][3]有如下幾種可能性:

可能性1，1位置完全不參與，則

可能性2，1位置作為最後一次的賣出時機，買入時機是1位置

可能性3，1位置作為最後一次的賣出時機，買入時機是0位置

此時，best的值為

然後通過dp[1][3]加速dp[2][3]，通過dp[2][3]加速dp[3][3]......，所以二維dp的填寫方式是按列填，

先填dp[1][0]，dp[1][2]一直到dp[1][k]，填好第一列；

然後填dp[2][0],dp[2][1]一直到dp[2][k]，填好第二列；

...

依次填好每一列，直到填完第N-1列。

枚舉行為被優化，優化枚舉後的完整代碼如下：

主要思路：上一個問題中，令k=2就是本題的答案。

主要思路：因為有了冷凍期，所以每個位置的狀態有如下三種：

定義三個數組，分別表示i位置這三種情況下的最大值是多少

顯然有如下結論：

針對一個普遍位置i

最大收益就是如上三種方式的最大值。完整代碼見：

由於三個數組有遞推關系，所以可以用三個變數替換三個數組，做空間壓縮，優化後的代碼如下：

主要思路：由於沒有冷凍期，所以在i位置的時候，狀態只有兩種

針對0位置

針對普遍位置i

完整代碼如下：

同樣的，兩個數組都有遞推關系，可以做空間壓縮，簡化後的代碼如下：

原文鏈接：買賣股票的最佳時機系列問題 - Grey Zeng - 博客園

Ⅲ 請各位高手點一下二級C語言考試涉及什麼演算法。還有C語言常涉及那些演算法。俺定高分獎賞!

如果你擔心C二級過不去，做完南開100題就行，C二級涉及的稍微深一點（相比其它題）的是鏈表的基本操作（建立動態鏈表，查找，插入，刪除），很基礎，自己拿TC或VC試試就會了，還有遞歸函數，但是不要求你會編遞歸，只要能看懂，能推出最後的返回值就行。總之，很兒戲。
如果想做程序員，實際工作中學或者有天分的話自己鑽。
下面是一個程序員的自述，希望能給你些啟發：
這些日子我一直在寫一個實時操作系統內核，已有小成了，等寫完我會全部公開，希望能夠為國內IT的發展盡自己一份微薄的力量。最近看到很多學生朋友和我當年一樣沒有方向，所以把我的經歷寫出來與大家共勉，希望能給剛入行的朋友們一點點幫助。

一轉眼我在IT行業學習工作已經七年多了，這期間我做過網頁，寫過MIS、 資料庫，應用程序，做過通信 >軟體、硬體驅動、 協議棧，到現在做操作系統內核和IC相關開發，這中間走了很多彎路，也吃了不少苦。

我上的是一個三流的高校，就連同一個城市的人多數都不知道。因為學校不好也就沒有指望能靠學校名氣找一個好工作。所有的希望都寄託在自己的努力上了，大一開學前的假期我就開始了學習，記得我買的第一本書是《 計算機基礎DOS3.0》，大家別嚇著了，其實當時已經普及了DOS6.22了，只是我在書店裡看到了DOS4.0，5.0，6.0的書，以為像英語那樣是第四、五、六冊，記得當時到處找DOS1.0，現在想想也幸好我沒有找到：）開學前我學完了PASCAL，那時既沒有 計算機也沒有人可以請教，我連程序是什麼的概念都沒有，只好死記硬背 代碼，然後拿紙寫，我一直到大三才有了一台486，在這之前用紙寫了多少程序我也記不清楚了，只知道最長的一個我拿A4大小的草稿紙寫了30多頁，我的C語言、C++、VC都是在這樣的條件下 入門的。所以說條件是可以克服的，希望我的經歷多少給條件艱苦的同學們一點信心。第一次上機是在我姐夫的機房，我的心情激動的無與倫比，但是一上機我立刻傻了眼，他們用的是英文版的in3.1，我的那點DOS 知識都見了鬼，上機提心吊膽的一陣瞎摸，一不小心把Word弄成了全屏，怎麼都還不了原，當時真是心急如焚，我以為機器被我弄壞了。第一個C語言程序，就是那個經典的HelloWorld，我調了幾個星期，上機機會非常少，也沒有書告訴我開發環境（TC2.0）需要設置，而且開始我都不知道有編譯器，我甚至自作聰明把寫好的程序擴展名從.c改成.exe，結果可想而知。大一學完了C、X86的匯編、數據結構、C++。由於精力都花在自學上了，大一下四門課掛了彩，三類學校就是這點好，掛上一二十門也照樣畢業。不過扯遠點說，我那麼刻苦都及不了格，可見我們國家的 計算機教育有多死板。

大二准備學VC和BC，當時難以取捨，後來選了VC，不為別的，只為書店裡兩本書，VC那本便宜6塊錢。我的努力在班上無人能及，學的日夜不分，大三有了 計算機後更是如此，很多次父親半夜教訓我說我不要命了，我一直覺得自己基礎差，記憶又不行，條件也不好，所以覺得只有多花點時間才能趕上別人。居然後來有許多朋友說我有學 計算機的天賦，讓我哭笑不得。我用的是486，16M內存，1G硬碟，當時同學們的配置都是P166MMX，我安裝一個indowsNT4.0需要一個通宵，編譯一個BC5.0向導生成的程序需要近兩個小時，我的顯示器是個二手的，輻射非常大，開機屏幕冒火花，看起來很酷的：），有一次程序寫的太久，覺得怎麼白色的編輯器背景變成了紫色，以為顯示器壞了，後來才發現眼睛不行了，不過說來也奇怪，到今天我的視力還能保持1.5，真是個奇跡。但是就是那台破機器陪伴了我兩年，讓我學會了VC、Delphi、SQLServer等。後來那台機器給我阿姨打字用，據她說一天她正打的開心，一股青煙夾著火苗從顯示器鑽出來，之後它才壽終正寢。

大三假期找了個機會在一個 計算機研究所實習，與其說實習不如說是做義工，工作了兩個月一分錢沒有拿。但是這兩個月對我的發展幫助很大，讓我早一步了解了社會，剛去的時候我當然是一竅不通，在那裡我熟悉了網路，學會了Delphi和Oracle。由於工作很認真，得到了比較好的評價，在一位長者的引薦下，我開始和他們一起做項目，這使我在大三大四就有了自己的收入，大四又找了兩家MIS公司兼職，雖然錢不多，但是在學生期間有1000多的收入我已經非常滿足了，我終於用自己賺的錢把 計算機換了。大四下開始找工作，這時我的工作經驗已經比較多（當然現在想想非常幼稚），開始聽父母的想去那個研究所，實習過那個部門也希望我能去，但是不知道為什麼最後不了了之，這種單位就是比較官僚，我一氣之下就到了我兼職的一個公司做MIS的TeamLeader。在大三到畢業一年的時間，做過了各種MIS，從煤氣、煙廠、公安、鐵路、飲食到高校，什麼有錢做什麼，工作也很辛苦，經常加班和熬通宵，從跟客戶談需求到設計、編碼、測試、交付都要上。那時覺得很有成就感，覺得自己還不錯，現在想想真是很膚淺。

剛走上工作崗位的學生很容易被誤導，各種開發 工具讓人眼花繚亂，同時也覺得很受公司器重，但這樣工作永遠是一個低層次的開發者。不要跟我說什麼系統分析有多麼多麼重要，多麼多麼難。你以為自己跟用戶談需求做設計就是系統分析和設計了嗎，國內又有幾個公司能夠做的很到位很規范？我是ISO9000內審員，也在Rational公司受過多次培訓，拿了4個證書，還有一個公司讓我去做CMM。這些我聽過很多，但是很多事情到國內就變了性質，一個公司不是通過了ISO9000或者CMM就能規范了，我現在在一家有幾十年歷史的外企工作，裡面的管理不是一般國內企業能及的。作為一個畢業不久以前沒有步入過社會的學生，幾乎不可能在很短的時間掌握系統分析和設計，面向對象、UML只是一個 工具，關鍵是人本身的思想，不是說你熟悉了C++、Rose就能夠做出好的設計，相反如果你具備了很高的素質，你可以用C寫出比別人用C++更加模塊化的程序。

話說遠一些，國內 >軟體開發行業有一個怪圈，很多人覺得VC>Delphi>VB，真是很搞笑。這幾個 >軟體我都做過開發，說白了他們都是 工具，應該根據應用的需要選擇採用哪個，而不是覺得哪個上層次。如果你因為用某個開發 工具很有面子而選擇的話，只能說明你很淺薄。如果說層次，那麼這些 工具都不上層次，因為它們用來用去都是一些系統的API，微軟的朋友不會因為你記住他們多少個API或者多少個類就會覺得你很了不起，你永遠只是他們的客戶，他們看重的是你口袋裡的銀子。我也做過系統內核，我也封裝過很多API，同樣我也不會看重那些使用這些API做二次開發的客戶，除非他能夠作出自己獨到的設計。

至於有人認為C++>C那更是讓人笑掉大牙，不妨你去打聽一下，現在有幾個操作系統內核是用C++寫的，又有幾個實時系統用的是C++，當然我也不是說C++不好，但是目前的內核和實時系統中C++還無法與C匹敵，至於說C++適合做應用系統的開發那是另外一回事。所以我的觀點是不在於你用什麼 工具和語言，而在於你干什麼工作。你的設計體現了你的 技術層次。
這樣幹了一年我覺得非常苦悶，做的大多數都是熟練工種的活，個人 技術上沒有太多的提高也看不到方向。所以決定離開這個城市去上海，尋求更好的發展，並且打算放棄我以前的MIS轉到通信行業。

寫到這里不能不提到我女朋友，我們是在來上海前半年認識的，她大四在我公司實習，公司派她給我寫文檔，我們的感情發展的很快。她告訴我很多事情，她家原本是改革開放的第一批暴發戶，她母親愛打牌，輸掉了幾百萬，還欠了很多債，她有男朋友，但是她對他沒有感情，只因為他給了她母親兩萬多塊錢，後來還強迫她寫了四萬塊的借條，她男朋友背叛過她並且不止一次打她，現在逼她結婚不然就要她還錢。這人居然還是一個高校的老師！她母親把父親給她的學費花了，因為拖欠學費她沒有辦法拿到畢業證。她母親現在有病需要錢，我拿出了自己的一點積蓄並且跟朋友們接了一些，替她交了學費並給她母親看病（後來才知道看病的錢又不知所終，就連她母親是不是有病我都不知道，但她也是沒有辦法）。這個時候我家知道了一些事情，堅決反對我和她在一起，她原來的男朋友也極力破壞。無奈之下我們決定早一定離開這個傷心的城市，並且瞞著我們家。由於時間倉促，我只准備了4000塊錢，她僅有的幾百塊錢也被她母親要去了，我買了三張票，一張是中午的，兩張是晚上的，中午我的家人把我送上船，他們一離開我就下了船，我和她乘坐晚上的船離開了這個我和她生活了很多年的城市，帶走的只是一身債務。沒有來過上海的我們兩個性倔強，都不願意去麻煩同學和朋友。來到上海是傍晚6點半，我們都不知道該去哪裡，我們找了一個20塊錢的旅館，這個房間連窗戶都沒有，7月份的天氣酷熱難耐，房間里非常悶熱。第二天我們開始租房子，因為身上的錢不多，我們基本都是步行，花了一個星期時間，不知道在浦東轉了多少圈後找到了一個400塊的房子，但是我們都不了解上海是付三壓一，還要付半個月的中介費，買了一些鍋碗瓢盆後，我們身上只有800塊錢了，工作都還沒有著落，這800塊錢要支持到我們拿到第一個月工資，為了省錢我們自己做飯，每天買菜只花兩塊錢，她非常喜歡吃（也可能她在大學經常挨餓的願意），看到她現在這樣省吃儉用我真的很不忍心。她以前的男朋友也沒有放過她，經常打電話來騷擾，並且來上海看她，還說了不少恐嚇她的話，她過於善良，說他以前畢竟幫助過她，叫我不要與他一般見識。以後的每天在家就是苦等面試通知，原本我想迅速找一家MIS公司解決眼前的困難，但是她堅持讓我不要放棄自己的理想，終於功夫不負有心人，我找到了一家通信公司，4000塊的工資雖然趕不上MIS公司給我開出的價位，但也夠在上海生存。她也找到了工作，第一天上班她哭了，這是她來上海第一次流淚，我心裡很難受也很感動。

由於是全新的行業，我把自己降到了零點，我學的VC、Delphi、 資料庫派不上用場，擺在我面前的是嵌入式、協議、信令一些我從未接觸過的 知識。我知道我沒有退路，於是拚命的學習，我把自己當做一個應屆畢業生一樣，一分努力一分收獲，半年過去我終於熟悉了工作，並且得到了公司的表彰，薪水也加了一級。後面的日子裡我們省吃儉用，把欠朋友的1萬多塊錢還了，日子終於上了正軌。這時女朋友告訴我她想考研究生，我也很支持，於是她辭職在家備考。

另外，在這里我要感謝我的ProjectManager，他原來是一個大通信公司的產品經理，對人非常和善，我從他那裡學到了很多 知識，而且他也給了我許許多多無私的幫助。在工作上他給我充分的空間和信任。記得公司安排我維護一個接入伺服器 >軟體，由於 代碼量不算太小（5萬行），資料和文檔都不齊全，我維護起來非常吃力，所以想重新把它做一遍，公司領導不太支持，可能覺得工作量太大，但是他極力支持我，私下裡他讓我放手去做，我的維護工作他擠時間做。在他的支持下，我花了半年時間完成了接入伺服器的 >軟體，並且實現了一個相對完整的 TCP/IP 協議棧。在這里我學會了嵌入式系統設計、驅動開發、 TCP/IP和很多通信的 知識，我花了一年時間終於使自己從MIS開發轉到了通信行業，並且站穩了腳跟。我的開發大量是對硬體的直接操作，不再受微軟的操作系統，VC、Delhpi這些開發 工具的約束，我終於看到了另外一片天空。

我做事情喜歡追根問底，隨著開發的深入， >軟體開發與硬體聯系越來越緊密，硬體 知識的匱乏又對我的發展產生了障礙，而且晶元 技術基本上掌握在國外公司的手裡，這對做系統級設計是一個非常大的制約，一個新產品出來，第一道利潤（也往往是最豐厚的利潤）常常都被IC公司如Intel、Motorola賺去了，國內的廠商只能喝點湯。所以我決心解決自己的硬體 技術障礙，並打算離開通信行業，進入IC設計相關領域。
當然我明白如果我對硬體了解的非常少，沒有哪家IC公司會仁慈到招我這樣一個一竅不通的人來培訓。所以我必須努力打好基礎，學一些相關 知識為以後做准備。就像我開始從MIS轉到通信一樣，我看過大量通信方面的書，並且給一個ISP做過RADIUS計費分揀台，在這樣的背景下這家通信公司才給了我這個機會。我在的通信公司是做系統設計的，有不少PCBLayout硬體人員，平常我就注意向他們學習，由於我做的是 >軟體，在公司看硬體資料不好意思，所以開始只好在家看，剛來上海工作我連續一年都在加班，後來不加了，因為我要擠出時間學習，通常我12點左右睡，第二天5點半起，我上班比較早，地鐵上如果人不多我也用來看書。學習當然不會是一帆風順的，有些實在不懂的問題就積累起來問硬體人員，他們的幫助使我學習進度快了很多，因為在沒有人點撥的情況下自學，我的一半時間是花在解決疑難問題上，但這種問題經常是別人的一句話就可以讓我豁然開朗，我非常慶幸我有這樣的學習環境。在後面的一年裡，我學會了看硬體原理圖，學會了簡單的硬體設計（模擬電路方面還有不小的差距），事情就是這樣的，當你安安份份做 >軟體，別人永遠認為你是 >軟體開發人員，在你開始學習硬體時別人未必會認同，有位中興通訊的朋友還對我說過，一個人不可能把所有東西都學完。我也明白這一點，但我希望自己做的更好。但當你熟悉硬體後大家又會覺得你好像原本就是軟硬體都懂的，同事們也都習以為常了。這個時候我可以把硬體資料堂堂正正的拿到公司看，沒有人再大驚小怪了。讓我比較自豪的是我通過自己的努力做了一個IAD（軟交換的終端設備）系統方案，包含軟硬體的選型、設計等內容，這個方案得到了公司和同事們的認同，讓我感到非常欣慰。

技術是相輔相成的，當我的硬體有了一定的進步後，我的 >軟體設計也有了很大的提高，我可以從更深層次理解問題，我做的接入伺服器CPU是MotorolaPowerPC860，熟悉的朋友都知道860QMC與 >軟體的批量數據傳輸通常採用BD表的方式，硬體人員做驅動的時候習慣採用固定BD表，每接收或發送數據都將數據從BD表拷貝到用戶Buffer，或從用戶Buffer拷
貝到BD表，由於理解的比較深入，我自己重新實現了這個過程，採用動態BD表的方式，驅動從一個網口接收數據，提交給我的 >軟體進行三層交換，直至從另外的介面發送出去，沒有進行一次拷貝。這樣的設計大大提高了性能，使系統的指標接近理論值。軟硬體的結合使我的設計水平上了一個台階。我現在寫的這個操作系統，編譯後我把程序反編譯成匯編，找出其中不優化的 代碼，然後在C程序中進行調整。舉個例子，很多CPU沒有專門的乘法指令，這個大家應該都知道，在這種CPU上進行一個乘法操作常常會花費大量的指令周期，有的朋友會說這個我知道，我會盡量避免採用×號，但是事情往往不是那麼簡單，你知道C語言中數組的下標操作是怎麼實現的嗎？仔細看看反匯編的 代碼你就會明白，同樣是通過下標的定位操作，C編譯器會有時候會產生位移指令，但有時候會用乘法實現，兩者效率往往是天壤之別，所以明白這些問題你才能將系統性能提升到極致。這些問題就不多說了，有興趣的話以後可以共同探討。
話說遠一點，我由衷的希望在 >軟體上做的比較深入的朋友們有機會學學硬體以及其它相關 知識，尤其是做底層開發和嵌入式設計的。這對 >軟體 技術的提高有非常大的幫助，否則很多事情你只知道該這樣但不會明白為什麼該這樣。我這個觀點在我現在的IC公司ProjectManager那裡也得到了驗證。他告訴我們公司現在的802.11晶元產品的 >軟體經理原本是做該晶元硬體設計的，某某某原本是做 >軟體的，現在在做IC，類似的例子還有很多，只是在國內這樣的風氣不是非常流行。

我有一些心得體會與大家分享，只有當我干好本職工作後，我才會學習與工作關系不大的 技術，這樣公司的上司才不至於反感，在 入門階段的問題我通常不去問那些資深人士，而是問一些資歷比較淺的朋友，比如剛畢業不久的學生，因為他們往往會跟你詳細的講解，而資深人士通常覺得你的問題太簡單，所以回答的也很簡單，我又不好意思多問。等 技術上了一定的層次後我才會問他們，他們也能給你比較深入的回答。另外，有些朋友說我機會比較好，他們也希望能從事新的工作可惜沒有機會，我聽了只有苦笑，我的機會了解的人都應該知道，我沒有出生在什麼IT世家：）也沒有誰一路提拔我，所有的路都是自己走出來的，我母親去世比較早，我的後母（我叫她阿姨）看著我努力過來的，一次她看我大年30還在寫程序，她說像我這樣努力木頭都能學出來。

我的最終目的是IC而不是PCB，所以我下一步的准備開始學習IC設計的 知識。公司的同事沒有懂IC設計的，後面的路又要靠自己了，我買了不少相關的書，在網上也查了很多的資料，我花了大量的時間去學習VHDL，並且用 >軟體進行了一些簡單的設計和模擬（沒有設計ASIC，只是針對FPGA），隨著學習的深入，我漸漸明白了IC設計的基本流程，同時也明白了這條路的艱辛。這個時候我已經做好了跳槽的准備，我向一家業界又一定知名度的IC設計公司投了簡歷，並通過了漫長的面試（4個多小時）。其他的一切我都比較滿意，唯獨薪資差強人意，我也明白原因，因為我是這個行業的新人，我沒有經驗，我再一次將自己清零了。公司老闆問我6000多一個月能不能接受，我知道他也是照章辦事。想想我通信行業的朋友們，基本上都是年薪10萬以上，月薪過萬的也比比皆是，朋友們也幫我介紹了不少待遇不錯的公司，我該怎麼選擇，當時我很猶豫，我熱愛我的事業，我嚮往我的追求，但我也是一個普通的人，我也需要養家糊口，我也想早一點買房買車。生活給我出了一道難題。

愛因斯坦在63歲時說過"一個人沒有在30歲以前達成科學上的最大成就，那他永遠都不會有。"這句話給了我很大的壓力和震動，我馬上就26歲了，離30隻有四年時間，我必須抓緊這幾年寶貴的時間，努力達到我 技術上的最高峰。為了這個理想，為了能離自己的夢更近一些，我選擇了這家IC公司，我明白自己的薪資和公司剛進來的碩士研究生相差無幾，但為了今後的發展只能忍受，一切又得重新開始。換行業是一個非常痛苦的過程，尤其從一個春風得意的位置換到一個陌生的崗位，感覺象從溫暖的被子里鑽出來跳進冰水中，讓人難以接受。在原來那家通信公司，我是唯一兩年時間漲了五次工資的員工，公司和同事都給了我極大的認可，工作上也常常被委以重任。但現在這一切都成了過去，在新的公司我只是一個新人,沒有人知道也沒有人在意我過去的成績。我決定重新開始，我把自己看作新畢業的學生，我要用自己的努力得到公司的認可。進入新的行業是非常痛苦的，我告訴自己必須忍受這一切，雖然外面有很多誘惑，但是既然作出了選擇我就不允許自己輕易放棄。

我現在已經在這家新公司上了一個多月的班，開始非常艱難，現在慢慢適應了。第一個月結束時，TeamLeader找我談話，說我是新進員工中最優秀的一個，我心裡很欣慰，這也算對我努力的一個肯定吧。在這里還要感謝我的女朋友，她給了我很大的支持和鼓舞，每次在我動搖的時候她都在鼓勵我，讓我堅持自己的理想，剛來上海是她讓我不要勉強去做MIS，這次也是她讓我頂住了月薪過萬的誘惑，沒有她我可能不會有今天的成績。

現在的公司有自己的操作系統，自己的CPU、DSP和其它晶元，在這里我能學到世界上最先進的 技術，我們的設計開發不再完全依賴別人的硬體和系統，這讓我很開心。我打算等工作步入正軌後，全力學習新的 知識，實現我的理想。

在後面的兩年裡我給自己定下了幾個目標：

一.努力做好本職工作，在工作上得到公司和同事們的認同；
二.努力學習IC硬體設計 知識，多向同事請教，並利用一切機會多實踐；
三.實現我的實時操作系統的主要部分，完成 TCP/IP 協議棧模塊，並免費發布源 代碼；
四.和我女朋友結婚並買一套小房子，這是最重要的，因為我明白事業是可以重來的，但是珍貴的感情很難失而復得。

在這里提一下我現在開發的操作系統，它是一個實時嵌入式系統，目前支持以下特性：

a.支持時間片輪轉調度和基於優先順序調度，最多64個優先順序；
b.搶占式實時內核；
c.為了便於移植，主體用標准C實現；
d.匯編 代碼非常少，不到100行；
e.支持任務管理，各任務有獨立的堆棧；
f.進程同步和通信目前完成了Semaphore，MessageQueue正在調試；
g.實現了定時系統調用；
h.可以在windows上模擬調試
我還打算下一步實現優先順序反轉保護，EventFlag，DataPipe，內存管理（以前實現過）、驅動介面等。在這之後我還會努力完善它，比如加入文件系統， 協議棧、調試介面等。希望朋友們提出自己的意見和建議，在此不勝感激！

後記：
就像有的朋友說的，我的經歷或許會給一些朋友產生誤導，在這里我必須說明一下。我來上海以前學習過於拚命，常常晚上只睡3個多小時，我身高1米71，那時只有108斤（我現在130多），家人也說我這樣拚命活不過60歲，但是當時的我太固執，我對他們說只要能實現理想活50歲我就夠了。那時的拚命使我的身體受到了影響，有一次早上突然腰肌劇痛難忍，痛的我倒在床上站不起來。雖然我現在已經比較注意，但有時候還會隱隱作痛。後來在女朋友說服了我，來上海以後我不再如此。我經常引用父親的一句話"身體是革命的本錢"。

而且我也發現拚命不是辦法，我可以熬一兩個通宵，最多的一次我連續工作了三天三夜，但是我半個月都沒有恢復過來，這樣是不是得不償失？學習工作應該是一個長期的過程，像馬拉松而不是百米沖刺。我現在非常注意調整學習和工作的強度，我要保證每天盡量有相對充沛的精力，一些年輕的朋友覺得自己也應該拚命努力，這讓我多少有些擔心，如果我的故事能讓你在學習工作上多一點興趣，我會感到很開心，但如果誤導了某些朋友，讓你做一些不值得的付出，我會感到很內疚。

技術沒有貴賤只分，我以前換行業是因為自己的興趣所致，而不是對哪個行業有什麼偏見。我希望我的經歷不要給朋友一個錯誤的導向，覺得我始終向更高的 技術發展。其實各行各業做到頂尖都是很困難的。話又說回來雖然 技術沒有貴賤，但是門檻是有高低的，無論如何，做IC的門檻要比做網頁的高，這一點無可否認。國家各種人才都是需要的，但是作為個人奮發向上的想法還是應該有的，努力在自己喜歡的行業上做的更好，而不應該停留在比較膚淺的層次上。
我是一個自己覺得比較有自知之明的人，或許我最大的優點就是知道自己有很多缺點：）。我的故事中很多的曲折和錯誤都是由我的缺點造成的，希望大家用審慎的眼光看待我的經歷，不要被我的"花言巧語"所迷惑。我學習有些隨心所欲，這給我帶來了無盡的麻煩，也大大阻礙的我的發展。記得我小時候成績比較出色，但是後來學習嚴重偏科，導致我中學成績一再滑坡，也沒有考上什麼好的學校，小時候的一個朋友，當時的成績和我相仿，但是沒有我這個缺點，她上了清華，後來在去了美國深造，在一個著名導師手下研究理論科學，這未嘗不是一條更好的出路。另外我的學習方法也是在不斷改善中的，過去的學習過於講究數量和時間，那樣學習既苦而已效率不高，現在我非常注意學習的效率和技巧，這樣才是學習的捷徑（當然不是指投機取巧），比如說學一相對陌生的 技術，如果有條件，不妨問一問有經驗的人，不需要問很多，往往他不經意的幾句話會給你非常大的幫助，甚至超過你看一個星期的書。帶著這樣的思想再去學習你會節省很多時間，這樣何樂不為呢？這些年中我學了不少的東西，由於開始非常盲目，所以學的東西雜亂無章，現在回想起來讓我啼笑皆非，我把大量的時間浪費在一些沒有必要深入了解的 知識上，畢竟一個人的精力是有限度的。很多朋友很我一樣都背過五筆字形，的確它是個不錯的輸入法，但是對一個研發人員它絕對不值得你去背，你的時間應該花在有價值的地方。我這樣的事情還做過很多，我背過CCED、WPS的命令和快捷鍵，在dBase基本退出歷史舞台後我還花了很多時間去學習它的使用。所以我的學習在前期缺乏規劃，沒有明確的短期目的、中期目標，只有一個虛無飄渺的長期的理想。這就像做設計一樣，好的設計是從需求抽象到 代碼有很多過程，而不能得到了需求就立刻開始開始編碼。
最後贈你一句心法吧：只要夢想能夠延續，心願總會有實現的一天。

Ⅳ c++鏈表反轉。有要求

#include<cstdio>

#include<cstdlib>

struct Node{

char name[50];

int salary;

Node* next;

};

Node* createNode()

{

Node* lastnode = 0;

Node* head = 0;

int num;printf("請輸入員工野凳的個數:");scanf("%d",&num);

char buf[50];

for(int i=0;i<num;++i)

{

Node* node = new Node;

printf("請輸入員鬧念工%d的名字液脊困:",i+1);scanf("%s",node->name);

printf("請輸入員工%d的工資:",i+1);scanf("%s",buf);node->salary=atoi(buf);

if(lastnode!=0) lastnode->next=node; else head=node;

lastnode=node;

}

lastnode->next=0;

return head;

}

Node* reverseNode(Node* head)

{

Node* iter = head;

Node* lastiter = 0;

while(iter!=0)

{

Node* temp=iter->next;

iter->next=lastiter;

lastiter=iter;

iter=temp;

}

return lastiter;

}

Node* printNode(Node* head)

{

Node* iter = head;

while(iter!=0)

{

printf("員工的名字：%s 員工的工資：%d ",iter->name, iter->salary);

iter=iter->next;

}

}

int main()

{

Node* head = createNode();

printNode(head);

printf("反轉: ");

Node* head2 = reverseNode(head);

printNode(head2);

return 0;

}

Ⅳ 數據結構面試常見問題

數據結構面試常見問題

數據結構是計算機存儲、組織數據的方式。數據結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合。下面就是我整理的數據結構面試常見問題，一起來看一下吧。

數據結構面試常見問題 篇1

數據結構與演算法，這個部分的內容其實是十分的龐大，要想都覆蓋到不太容易。在校學習階段我們可能需要對每種結構，每種演算法都學習，但是找工作筆試或者面試的燃銀坦時候，要在很短的時間內考察一個人這方面的能力，把每種結構和演算法都問一遍不太現實。所以，實際的情況是，企業一般考察一些看起來很基本的概念和演算法，或者是一些變形，然後讓你去實現。搏彎也許看起來簡單，但是如果真讓你在紙上或者是計算機上快速地完成一個演算法，並且設計測試案例，最後跑起來，你就會發現會很難了。這就要求我們要熟悉，並牢固掌握常用的演算法，特別是那些看起來貌似簡單的演算法，正是這些用起來很普遍的演算法，才要求我們能很扎實的掌握，在實際工作中提高工作效率。遇到復雜的演算法，通過分析和扎實的基本功，應該可以很快地進行開發。

閑話少說，下面進入正題。

一.數據結構部分

1.數組和鏈表的區別。（很簡單，但是很常考，記得要回答全面）

C++語言中可以用數組處理一組數據類型相同的數據，但不允許動態定義數組的大小，即在使用數組之前必須確定數組的大小。而在實際應用中，用戶使用數組之前有時無法准確確定數組的大小，只能將數組定義成足夠大小，這樣數組中有些空間可能不被使用，從而造成內存空間的浪費。鏈表是一種常見的數據組織形式，它採用動態分配內存的形式實現。需要時可以用new分配內存空間，不需要時用將已分配的空間釋放，不會造成內存空間的浪費。

從邏輯結構來看：數組必須事先定義固定的長度（元素個數），不能適應數據動態地增減的情況，即數組的大小一旦定義就不能改變。當數據增加時，可能超出原先定義的元素個數；當數據減少時，造成內存浪費；鏈表動態地進行存儲分配，可以適應數據動態地增減的.情況，且可以方便地插入、刪除數據項。（數組中插入、刪除數據項時，需要移動其它數據項）。

從內存存儲來看：（靜態)數組從棧中分配空間（用NEW創建的在堆中）, 對於程序員方便快速,但是自由度小；鏈表從堆中分配空間, 自由度大但是申請管理比較麻煩.

1.從訪問方式來看：數組在內存中是連續存儲的，因此，可以利用下標索引進行隨機訪問；鏈表是鏈式存儲結構，在訪問元素的時候只能通過線性的方式由前到後順序訪問，所以訪問效率比數組要低。

2.鏈表的一些操作，如鏈表的反轉，鏈表存在環路的判斷（快慢指針），雙向鏈表，循環鏈表相關操作。

3.隊列（特殊的如優先順序隊列），棧的應用。（比如隊列用在消息隊列，棧用在遞歸調用中）

4.二叉樹的基本操作

二叉樹的三種遍歷方式（前序，中序，後序）及其遞歸和非遞歸實皮桐現，三種遍歷方式的主要應用（如後綴表達式等）。相關操作的時間復雜度。

5.字元串相關

整數，浮點數和字元串之間的轉換（atoi,atof,itoa）

字元串拷貝注意異常檢查，比如空指針，字元串重疊，自賦值，字元串結束符'/0'等。

二.演算法部分

1.排序演算法：

排序可以算是最基本的，最常用的演算法，也是筆試面試中最常被考察到的演算法。最基本的冒泡排序，選擇排序，插入排序要可以很快的用代碼實現，這些主要考察你的實際編碼能力。堆排序，歸並排序，快排序，這些演算法需要熟悉主要的思想，和需要注意的細節地方。需要熟悉常用排序演算法的時間和空間復雜度。

各種排序演算法的使用范圍總結：

（1）當數據規模較小的時候，可以用簡單的排序演算法如直接插入排序或直接選擇排序。

（2）當文件的初態已經基本有序時，可以用直接插入排序或冒泡排序。

（3）當數據規模比較大時，應用速度快的排序演算法。可以考慮用快速排序。當記錄隨機分布的時候，快排的平均時間最短，但可能出現最壞的情況，這時候的時間復雜度是O(n^2)，且遞歸深度為n,所需的棧空間問O(n)。

（4）堆排序不會出現快排那樣的最壞情況，且堆排序所需的輔助空間比快排要少。但這兩種演算法都不是穩定的，若要求排序時穩定的，可以考慮用歸並排序。

（5）歸並排序可以用於內排序，也可以用於外排序。在外排序時，通常採用多路歸並，並且通過解決長順串的合並，產生長的初始串，提高主機與外設並行能力等措施，以減少訪問外存額次數，提高外排序的效率。

2,查找演算法

能夠熟練寫出或者是上機編碼出二分查找的程序。

3.hash演算法

4.一些演算法設計思想。

貪心演算法，分治演算法，動態規劃演算法，隨機化演算法，回溯演算法等。這些可以根據具體的例子程序來復習。

5.STL

STL(Standard Template Library)是一個C++領域中，用模版技術實現的數據結構和演算法庫，已經包含在了C++標准庫中。其中的vecor,list,stack,queue等結構不僅擁有更強大的功能，還有了更高的安全性。除了數據結構外，STL還包含泛化了的迭代器，和運行在迭代器上的各種實用演算法。這些對於對性能要求不是太高，但又不希望自己從底層實現演算法的應用還是很具有誘惑力的。

數據結構面試常見問題 篇2

1. 什麼是數據結構？

數據結構是數據組織（存儲）和操作進行檢索和訪問的方式。它還定義了不同數據集相互關聯、建立關系和形成演算法的方式。

2. 描述數據結構的類型？

列表：鏈接到先前或/和後續數據項的相關事物的集合。

數組：所有相同的值的集合。

Records：欄位的集合，每個欄位都包含來自單一數據類型的數據。

樹：在分層框架中組織數據的數據結構。這種形式的數據結構遵循數據項插入、刪除和修改的順序。

表格：數據以行和列的形式保存。這些與記錄相當，因為數據的結果或更改反映在整個表中。

3. 什麼是線性數據結構？請舉例

如果數據結構的所有元素或數據項都按順序或線性順序排列，則數據結構是線性的。元素以非分層方式存儲，因此除了列表中的第一個和最後一個元素外，每個項目都有後繼者和前驅者。數組、堆棧、字元串、隊列和鏈表，都屬於線性數據結構。

4. 數據結構有哪些應用？

數值分析、操作系統、人工智慧、編譯器設計、資料庫管理、圖形、統計分析和模擬。

5、文件結構和存儲結構有什麼區別？

區別在於訪問的內存區域。存儲結構是指計算機系統內存中的數據結構，而文件結構是指輔助存儲器中的存儲結構。

6、什麼是多維數組？

多維數組的意思是指三維或者三維以上的數組。 三維數組具有高、寬、深的概念,或者說行、列、層的概念,即數組嵌套數組達到三維及其以上。是最常見的多維數組,由於其可以用來描述三維空間中的位置或狀態而被廣泛使用。

7. 什麼是鏈表數據結構？

這是最常見的數據結構面試問題之一，面試官希望你能給出全面的答案。嘗試盡可能多地解釋，而不是用一句話來完成你的答案！

它是一個線性數據結構或一系列數據對象，其中元素不存儲在相鄰的內存位置。元素使用指針鏈接以形成鏈。每個元素都是一個單獨的對象，稱為節點。每個節點有兩項：數據欄位和對下一個節點的引用。鏈表中的入口點稱為頭。如果列表為空，則頭部為空引用，最後一個節點具有對空的引用。

一個鏈表是一個動態的數據結構，其中節點的數量是不固定的，這樣的例子有擴大和縮小需求的能力。

它適用於以下情況：

我們處理未知數量的對象或不知道列表中有多少項目；

我們需要從列表中進行恆定時間的插入/刪除，就像在時間可預測性至關重要的實時計算中一樣；

不需要隨機訪問任何元素；

該演算法需要一個數據結構，無論對象在內存中的物理地址如何，都需要在其中存儲對象；

我們需要在列表中間插入項目，就像在優先隊列中一樣；

一些實現是堆棧和隊列、圖形、名稱目錄、動態內存分配以及對長整數執行算術運算

8.什麼是雙向鏈表？請舉例

它是鏈表的一種復雜類型（雙端 LL），其中一個節點有兩個鏈接，一個連接到序列中的下一個節點，另一個連接到前一個節點。這允許在兩個方向上遍歷數據元素。

舉例：

帶有下一個和上一個導航按鈕的音樂播放列表

具有 BACK-FORWARD 訪問頁面的瀏覽器緩存

瀏覽器上的撤消功能

9. 為什麼要做演算法分析？

一個問題可以使用多種解決演算法以多種方式解決。演算法分析提供對演算法所需資源的估計，以解決特定的計算問題。還確定了執行所需的時間和空間資源量。

演算法的時間復雜度量化了演算法運行所花費的時間，作為輸入長度的函數。空間復雜度量化了演算法佔用的空間或內存量，以作為輸入長度的函數運行。

Ⅵ 程序員面試筆試寶典的目錄

前言
上篇 面試筆試經驗技巧篇
第1章 面試官箴言 2
1.1 有道無術，術可求；有術無道，止於術 2
1.2 求精不求全 3
1.3 腳踏實地，培養多種技能 4
1.4 保持空杯心態 6
1.5 職場是能者的舞台 7
1.6 學會「紙上談兵」 8
1.7 小結 8
第2章 面試心得交流 9
2.1 心態決定一切 9
2.2 假話全不說，真話不全說 10
2.3 走自己的路，讓別人去說吧 12
2.4 夯實基礎謀出路 14
2.5 書中自有編程法 15
2.6 筆試成績好，不會被鄙視 17
2.7 不要一廂情願做公司的備胎 18
2.8 小結 19
第3章 企業面試筆試攻略 20
3.1 互聯網企業 20
3.2 網路設備提供商 25
3.3 外企 29
3.4 國企 32
3.5 研究所 35
3.6 創業型企業 37
3.7 如何抉擇 41
第4章 面試筆試技巧 42
4.1 不打無准備之仗 42
4.1.1 如何獲取求職信息 42
4.1.2 如何製作一份受用人單位青睞的簡歷 43
4.1.3 如何高效地網申簡歷 47
4.1.4 面試考查什麼內容 48
4.1.5 霸王面合適嗎 50
4.1.6 非技術類筆試如何應答 50
4.1.7 什麼是職場暗語 51
4.1.8 如何克服面試中的緊張情緒 54
4.1.9 面試禮儀有哪些 55
4.1.10 面試需要准備什麼內容 56
4.1.11 女生適合做程序員嗎 57
4.1.12 程序員是吃青春飯的嗎 58
4.1.13 為什麼會被企業拒絕 58
4.1.14 如何准備集體面試 59
4.1.15 如何准備電話面試 61
4.2 從容應對 62
4.2.1 如何進行自我介紹 63
4.2.2 你對我們公司有什麼了解 64
4.2.3 如何應對自己不會回答的問題 65
4.2.4 如何應對面試官的「激將法」語言 65
4.2.5 如何處理與面試官持不同觀點的問題 66
4.2.6 如果你在這次面試中沒有被錄用，你會怎麼辦 66
4.2.7 如果你被我們錄取了，接下來你將如何開展工作 66
4.2.8 你怎麼理解你應聘的職位 67
4.2.9 你有哪些缺點 67
4.2.10 你有哪些優點 68
4.2.11 你沒有工作經驗，如何能夠勝任這個崗位 69
4.2.12 你的好朋友是如何評價你的 69
4.2.13 你與上司意見不一致時，該怎麼辦 70
4.2.14 你能說說你的家庭嗎 71
4.2.15 你認為自己最適合做什麼 72
4.2.16 你如何看待公司的加班現象 72
4.2.17 你的業余愛好是什麼 73
4.2.18 你和別人發生過爭執嗎？你怎樣解決 74
4.2.19 你如何面對壓力 74
4.2.20 你為什麼離開了原來的單位 75
4.2.21 你為什麼更傾向於我們公司 75
4.2.22 你覺得我們為什麼要錄用你 76
4.2.23 你的職業規劃是什麼 76
4.2.24 你對薪資有什麼要求 77
4.2.25 你有什麼需要問我的問題嗎 77
4.3 簽約這點事 78
4.3.1 風蕭蕭兮易水寒，offer多了怎麼辦 78
4.3.2 簽約、違約需要注意哪些事項 78
4.4 小結 81
第5章 英文面試攻略 82
5.1 注意事項 82
5.2 英文自我介紹 83
5.3 常見的英文面試問題 85
5.4 常見計算機專業詞彙 94
5.4.1 計算機專業相關課程 94
5.4.2 操作系統相關術語 95
5.4.3 演算法相關術語 96
5.4.4 數據結構相關術語 97
5.4.5 計算機網路相關術語 100
第6章 智力題攻略 102
6.1 推理類 102
6.2 博弈類 107
6.3 計算類 109
6.4 作圖類 111
6.5 倒水類 112
6.6 稱重類 113
6.7 最優化類 114
6.8 IT思想類 115
6.9 過橋類 118
6.10 概率類 119
下篇 面試筆試技術攻克篇
第7章 程序設計基礎 122
7.1 C/C++關鍵字 122
7.1.1 static（靜態）變數有什麼作用 122
7.1.2 const有哪些作用 124
7.1.3 switch語句中的case結尾是否必須添加break語句？為什麼 127
7.1.4 volatile在程序設計中有什麼作用 128
7.1.5 斷言ASSERT( )是什麼 129
7.1.6 枚舉變數的值如何計算 130
7.1.7 char str1[] = abc; char str2[] = abc; str1與str2不相等，為什麼 130
7.1.8 為什麼有時候main( )函數會帶參數？參數argc與argv的含義是什麼 131
7.1.9 C++裡面是不是所有的動作都是main( )函數引起的 132
7.1.10 *p++與(*p)++等價嗎？為什麼 132
7.1.11 前置運算與後置運算有什麼區別 132
7.1.12 a是變數，執行(a++) += a語句是否合法 133
7.1.13 如何進行float、bool、int、指針變數與「零值」的比較 134
7.1.14 new/delete與malloc/free的區別是什麼 135
7.1.15 什麼時候需要將引用作為返回值 137
7.1.16 變數名為618Software是否合法 137
7.1.17 C語言中，整型變數x小於0，是否可知x×2也小於0 138
7.1.18 exit(status)是否跟從main( )函數返回的status等價 138
7.1.19 已知String類定義，如何實現其函數體 138
7.1.20 在C++中如何實現模板函數的外部調用 140
7.1.21 在C++中，關鍵字explicit有什麼作用 140
7.1.22 C++中異常的處理方法以及使用了哪些關鍵字 141
7.1.23 如何定義和實現一個類的成員函數為回調函數 141
7.2 內存分配 142
7.2.1 內存分配的形式有哪些 142
7.2.2 什麼是內存泄露 143
7.2.3 棧空間的最大值是多少 144
7.2.4 什麼是緩沖區溢出 144
7.3 sizeof 146
7.3.1 sizeof是關鍵字嗎 146
7.3.2 strlen()=？sizeof()=？ 146
7.3.3 對於結構體而言，為什麼sizeof返回的值一般大於期望值 148
7.3.4 指針進行強制類型轉換後與地址進行加法運算，結果是什麼 149
7.4 指針 150
7.4.1 使用指針有哪些好處 150
7.4.2 引用還是指針 150
7.4.3 指針和數組是否表示同一概念 152
7.4.4 指針是否可進行>、<、>=、<=、==運算 152
7.4.5 指針與數字相加的結果是什麼 152
7.4.6 野指針？空指針 153
7.5 預處理 154
7.5.1 C/C++頭文件中的ifndef/define/endif的作用有哪些 154
7.5.2 #include <filename.h>和#include 「filename.h」 有什麼區別 155
7.5.3 #define有哪些缺陷 155
7.5.4 如何使用define 聲明一個常數，用以表明1年中有多少秒（忽略閏年問題） 155
7.5.5 含參數的宏與函數有什麼區別 156
7.5.6 宏定義平方運算#define SQR(X) X*X是否正確 156
7.5.7 不能使用大於、小於、if語句，如何定義一個宏來比較兩個數a、b的大小 157
7.5.8 如何判斷一個變數是有符號數還是無符號數 158
7.5.9 #define TRACE(S) (printf(%s , #S), S)是什麼意思 159
7.5.10 不使用sizeof，如何求int佔用的位元組數 160
7.5.11 如何使用宏求結構體的內存偏移地址 161
7.5.12 如何用sizeof判斷數組中有多少個元素 162
7.5.13 枚舉和define有什麼不同 162
7.5.14 typdef和define有什麼區別 162
7.5.15 C++中宏定義與內聯函數有什麼區別 164
7.5.16 定義常量誰更好？#define還是const 164
7.6 結構體與類 165
7.6.1 C語言中struct與union的區別是什麼 165
7.6.2 C和C++中struct的區別是什麼 165
7.6.3 C++中struct與class的區別是什麼 166
7.7 位操作 166
7.7.1 一些結構聲明中的冒號和數字是什麼意思 166
7.7.2 最有效的計算2乘以8的方法是什麼 167
7.7.3 如何實現位操作求兩個數的平均值 167
7.7.4 unsigned int i=3；printf(%u ,i*-1)輸出為多少 168
7.7.5 如何求解整型數的二進製表示中1的個數 169
7.7.6 不能用sizeof( )函數，如何判斷操作系統是16位還是32位的 170
7.7.7 嵌入式編程中，什麼是大端？什麼是小端 171
7.7.8 考慮n位二進制數，有多少個數中不存在兩個相鄰的1 174
7.7.9 不用除法操作符如何實現兩個正整數的除法 175
7.8 函數 179
7.8.1 怎麼樣寫一個接受可變參數的函數 179
7.8.2 函數指針與指針函數有什麼區別 179
7.8.3 C++函數傳遞參數的方式有哪些 183
7.8.4 重載與覆蓋有什麼區別 185
7.8.5 是否可以通過絕對內存地址進行參數賦值與函數調用 188
7.8.6 默認構造函數是否可以調用單參數構造函數 190
7.8.7 C++中函數調用有哪幾種方式 191
7.8.8 什麼是可重入函數？C語言中如何寫可重入函數 192
7.9 數組 192
7.9.1 int a[2][2]={{1},{2,3}}，則a[0][1]的值是多少 192
7.9.2 如何合法表示二維數組 193
7.9.3 a是數組，(int*)(&a+1)表示什麼意思 193
7.9.4 不使用流程式控制制語句，如何列印出1～1000的整數 194
7.9.5 char str[1024]; scanf(%s,str)是否安全 197
7.9.6 行存儲與列存儲中哪種存儲效率高 197
7.10 變數 197
7.10.1 全局變數和靜態變數有什麼異同 197
7.10.2 局部變數需要「避諱」全局變數嗎 199
7.10.3 如何建立和理解非常復雜的聲明 199
7.10.4 變數定義與變數聲明有什麼區別 200
7.10.5 不使用第三方變數，如何交換兩個變數的值 201
7.10.6 C與C++變數初始化有什麼不同 202
7.11 字元串 202
7.11.1 不使用C/C++字元串庫函數，如何自行編寫strcpy( )函數 203
7.11.2 如何把數字轉換成字元串 205
7.11.3 如何自定義內存復制函數memcpy( ) 206
7.12 編譯 207
7.12.1 編譯和鏈接的區別是什麼 207
7.12.2 編譯型語言與解釋型語言的區別是什麼 208
7.12.3 如何判斷一段程序是由C編譯程序還是由C++編譯程序編譯的 208
7.12.4 在C++程序中調用被C編譯器編譯後的函數，為什麼要加extern 「C」 209
7.12.5 兩段代碼共存於一個文件，編譯時有選擇地編譯其中的一部分，如何實現 210
7.13 面向對象相關 210
7.13.1 面向對象與面向過程有什麼區別 210
7.13.2 面向對象的基本特徵有哪些 211
7.13.3 什麼是深復制？什麼是淺復制 212
7.13.4 什麼是友元 213
7.13.5 復制構造函數與賦值運算符的區別是什麼 214
7.13.6 基類的構造函數/析構函數是否能被派生類繼承 216
7.13.7 初始化列表和構造函數初始化的區別是什麼 216
7.13.8 類的成員變數的初始化順序是按照聲明順序嗎 217
7.13.9 當一個類為另一個類的成員變數時，如何對其進行初始化 217
7.13.10 C++能設計實現一個不能被繼承的類嗎 218
7.13.11 構造函數沒有返回值，那麼如何得知對象是否構造成功 219
7.13.12 C++中的空類默認產生哪些成員函數 219
7.13.13 如何設置類的構造函數的可見性 219
7.13.14 public繼承、protected繼承、private繼承的區別是什麼 220
7.13.15 C++提供默認參數的函數嗎 221
7.13.16 C++中有哪些情況只能用初始化列表而不能用賦值 222
7.14 虛函數 223
7.14.1 什麼是虛函數 223
7.14.2 C++如何實現多態 225
7.14.3 C++中繼承、虛函數、純虛函數分別指的是什麼 226
7.14.4 C++中的多態種類有哪幾種 226
7.14.5 什麼函數不能聲明為虛函數 227
7.14.6 是否可以把每個函數都聲明為虛函數 229
7.14.7 C++中如何阻止一個類被實例化 229
7.15 編程技巧 229
7.15.1 當while( )的循環條件是賦值語句時會出現什麼情況 229
7.15.2 不使用if/:?/switch及其他判斷語句如何找出兩個int型變數中的最大值和最小值 230
7.15.3 C語言獲取文件大小的函數是什麼 231
7.15.4 表達式a>b>c是什麼意思 231
7.15.5 如何列印自身代碼 232
7.15.6 如何實現一個最簡單病毒 232
7.15.7 如何只使用一條語句實現x是否為2的若干次冪的判斷 233
7.15.8 如何定義一對相互引用的結構 233
7.15.9 什麼是逗號表達式 234
7.15.10 是否與 等價 235
7.15.11 什麼是短路求值 235
7.15.12 已知隨機數函數rand7( )，如何構造rand10( )函數 236
7.15.13 printf(%p ,(void *)x)與printf (%p ,&x)有何區別 237
7.15.14 printf( )函數是否有返回值 237
7.15.15 不能使用任何變數，如何實現計算字元串長度函數Strlen( ) 237
7.15.16 負數除法與正數除法的運算原理是否一樣 238
7.15.17 main( )主函數執行完畢後，是否可能會再執行一段代碼 238
第8章 資料庫 240
8.1 資料庫概念 240
8.1.1 關系資料庫系統與文件資料庫系統有什麼區別 240
8.1.2 SQL語言的功能有哪些 240
8.1.3 內連接與外連接有什麼區別 242
8.1.4 什麼是事務 243
8.1.5 什麼是存儲過程？它與函數有什麼區別與聯系 244
8.1.6 什麼是主鍵？什麼是外鍵 244
8.1.7 什麼是死鎖 245
8.1.8 什麼是共享鎖？什麼是互斥鎖 245
8.1.9 一二三四範式有何區別 246
8.1.10 如何取出表中指定區間的記錄 247
8.1.11 什麼是CHECK約束 247
8.1.12 什麼是視圖 247
8.2 SQL高級應用 248
8.2.1 什麼是觸發器 248
8.2.2 什麼是索引 249
8.2.3 什麼是回滾 250
8.2.4 數據備份有哪些種類 251
8.2.5 什麼是游標 251
8.2.6 並發環境下如何保證數據的一致性 252
8.2.7 如果資料庫日誌滿了，會出現什麼情況 252
8.2.8 如何判斷誰往資料庫中插入了一行數據 252
第9章 網路與通信 254
9.1 網路模型 254
9.1.1 OSI七層模型是什麼 254
9.1.2 TCP/IP模型是什麼 255
9.1.3 B/S與C/S有什麼區別 255
9.1.4 MVC模型結構是什麼 256
9.2 網路設備 258
9.2.1 交換機與路由器有什麼區別 258
9.2.2 路由表的功能有哪些 259
9.3 網路協議 260
9.3.1 TCP和UDP的區別有哪些 260
9.3.2 什麼叫三次握手？什麼叫四次斷開 260
9.3.3 什麼是ARP/RARP 262
9.3.4 IP Phone的原理是什麼？都用了哪些協議 263
9.3.5 Ping命令是什麼 263
9.3.6 基本的HTTP流程有哪些 264
9.4 網路編程 264
9.4.1 如何使用Socket編程 264
9.4.2 阻塞模式和非阻塞模式有什麼區別 265
9.5 網路其他問題 266
9.5.1 常用的網路安全防護措施有哪些 266
9.5.2 什麼是SQL注入式攻擊 267
9.5.3 電路交換技術、報文交換技術和分組交換技術有什麼區別 268
9.5.4 相比IPv4，IPv6有什麼優點 269
第10章 操作系統 270
10.1 進程管理 270
10.1.1 進程與線程有什麼區別 270
10.1.2 線程同步有哪些機制 271
10.1.3 內核線程和用戶線程的區別 271
10.2 內存管理 272
10.2.1 內存管理有哪幾種方式 272
10.2.2 分段和分頁的區別是什麼 272
10.2.3 什麼是虛擬內存 272
10.2.4 什麼是內存碎片？什麼是內碎片？什麼是外碎片 273
10.2.5 虛擬地址、邏輯地址、線性地址、物理地址有什麼區別 273
10.2.6 Cache替換演算法有哪些 274
10.3 用戶編程介面 275
10.3.1 庫函數與系統調用有什麼不同 275
10.3.2 靜態鏈接與動態鏈接有什麼區別 276
10.3.3 靜態鏈接庫與動態鏈接庫有什麼區別 276
10.3.4 用戶態和核心態有什麼區別 276
10.3.5 用戶棧與內核棧有什麼區別 277
第11章 軟體工程 278
11.1 軟體工程過程與方法 278
11.1.1 軟體工程過程有哪些 278
11.1.2 常見的軟體開發過程模型有哪些 279
11.1.3 什麼是敏捷開發 283
11.1.4 UML中一般有哪些圖 285
11.2 軟體工程思想 285
11.2.1 什麼是軟體配置管理 285
11.2.2 什麼是CMMI 286
11.2.3 如何提高軟體質量 287
第12章 發散思維 289
12.1 設計模式 289
12.1.1 什麼是單例模式 289
12.1.2 什麼是工廠模式 290
12.1.3 什麼是適配器模式 290
12.1.4 什麼是享元模式 291
12.1.5 什麼是觀察者模式 291
12.2 新技術 291
12.2.1 什麼是雲計算 291
12.2.2 什麼是物聯網 292
12.2.3 你平時讀的專業書籍有哪些 293
第13章 數據結構與演算法 295
13.1 數組 295
13.1.1 如何用遞歸實現數組求和 295
13.1.2 如何用一個for循環列印出一個二維數組 296
13.1.3 在順序表中插入和刪除一個結點平均移動多少個結點 297
13.1.4 如何用遞歸演算法判斷一個數組是否是遞增 297
13.1.5 如何分別使用遞歸與非遞歸實現二分查找演算法 298
13.1.6 如何在排序數組中，找出給定數字出現的次數 299
13.1.7 如何計算兩個有序整型數組的交集 300
13.1.8 如何找出數組中重復次數最多的數 301
13.1.9 如何在O(n)的時間復雜度內找出數組中出現次數超過了一半的數 303
13.1.10 如何找出數組中唯一的重復元素 305
13.1.11 如何判斷一個數組中的數值是否連續相鄰 308
13.1.12 如何找出數組中出現奇數次的元素 309
13.1.13 如何找出數列中符合條件的數對的個數 311
13.1.14 如何尋找出數列中缺失的數 313
13.1.15 如何判定數組是否存在重復元素 314
13.1.16 如何重新排列數組使得數組左邊為奇數，右邊為偶數 315
13.1.17 如何把一個整型數組中重復的數字去掉 316
13.1.18 如何找出一個數組中第二大的數 318
13.1.19 如何尋找數組中的最小值和最大值 319
13.1.20 如何將數組的後面m個數移動為前面m個數 320
13.1.21 如何計算出序列的前n項數據 321
13.1.22 如何找出數組中只出現一次的數字 322
13.1.23 如何判斷一個整數x是否可以表示成n（n≥2）個連續正整數的和 324
13.2 鏈表 325
13.2.1 數組和鏈表的區別是什麼 325
13.2.2 何時選擇順序表、何時選擇鏈表作為線性表的存儲結構為宜 325
13.2.3 如何使用鏈表頭 326
13.2.4 如何實現單鏈表的插入、刪除操作 327
13.2.5 如何找出單鏈表中的倒數第k個元素 328
13.2.6 如何實現單鏈表反轉 329
13.2.7 如何從尾到頭輸出單鏈表 331
13.2.8 如何尋找單鏈表的中間結點 331
13.2.9 如何進行單鏈表排序 332
13.2.10 如何實現單鏈表交換任意兩個元素（不包括表頭） 334
13.2.11 如何檢測一個較大的單鏈表是否有環 335
13.2.12 如何判斷兩個單鏈表（無環）是否交叉 337
13.2.13 如何刪除單鏈表中的重復結點 338
13.2.14 如何合並兩個有序鏈表（非交叉） 339
13.2.15 什麼是循環鏈表 340
13.2.16 如何實現雙向鏈表的插入、刪除操作 342
13.2.17 為什麼在單循環鏈表中設置尾指針比設置頭指針更好 343
13.2.18 如何刪除結點的前驅結點 343
13.2.19 如何實現雙向循環鏈表的刪除與插入操作 343
13.2.20 如何在不知道頭指針的情況下將結點刪除 344
13.3 字元串 345
13.3.1 如何統計一行字元中有多少個單詞 345
13.3.2 如何將字元串逆序 346
13.3.3 如何找出一個字元串中第一個只出現一次的字元 350
13.3.4 如何輸出字元串的所有組合 351
13.3.5 如何檢查字元是否是整數？如果是，返回其整數值 353
13.3.6 如何查找字元串中每個字元出現的個數 353
13.4 STL容器 354
13.4.1 什麼是泛型編程 354
13.4.2 棧與隊列的區別有哪些 354
13.4.3 vector與list的區別有哪些 355
13.4.4 如何實現循環隊列 355
13.4.5 如何使用兩個棧模擬隊列操作 357
13.5 排序 359
13.5.1 如何進行選擇排序 359
13.5.2 如何進行插入排序 360
13.5.3 如何進行冒泡排序 361
13.5.4 如何進行歸並排序 364
13.5.5 如何進行快速排序 366
13.5.6 如何進行希爾排序 368
13.5.7 如何進行堆排序 369
13.5.8 各種排序演算法有什麼優劣 371
13.6 二叉樹 372
13.6.1 基礎知識 372
13.6.2 如何遞歸實現二叉樹的遍歷 373
13.6.3 已知先序遍歷和中序遍歷，如何求後序遍歷 374
13.6.4 如何非遞歸實現二叉樹的後序遍歷 376
13.6.5 如何使用非遞歸演算法求二叉樹的深度 378
13.6.6 如何判斷兩棵二叉樹是否相等 381
13.6.7 如何判斷二叉樹是否是平衡二叉樹 381
13.6.8 什麼是霍夫曼編解碼 382
13.7 圖 383
13.7.1 什麼是拓撲排序 384
13.7.2 什麼是DFS？什麼是BFS 385
13.7.3 如何求關鍵路徑 386
13.7.4 如何求最短路徑 388
第14章 海量數據處理 390
14.1 問題分析 390
14.2 基本方法 390
14.3 經典實例分析 403
14.3.1 top K問題 403
14.3.2 重復問題 405
14.3.3 排序問題 407
致謝 409

Ⅶ java和Rust在實現多線程編程時的異同

Java的實現
打開Follower.java里的這個函數

這里的Follower.this.invitations就是我們的消息隊列，定義是：private LinkedList<Invitation> invitations;LinkedList不是線性安全的集合，需要我們加同步。具體的同步方法就是函數里寫的，通過Java常見的用wait，notify和notifyall給對象加鎖。
處理並發有wait、notify和notiyall，有興趣的朋友可以去這里了解一下：http://www.importnew.com/16453.html。Follower就是一個等待leader發送invitation，處理並返回結果的過程。
Leader.java
這么一段代碼：

裡面就是Leader發送邀請inv，並等待follower返回結果的大概邏輯，通過對消息體加鎖，是Java傳統的實現多線程並發的方式。還有消費者的消息隊列也會加鎖，在Java里，有個對象叫LinkedBlockingQueue，是不用加鎖就可以put和take的，但在例子里，我們選用了更簡單的LinkedList，也是為了表現一下加鎖的邏輯。
Rust的實現
Leader的結構為：

Follower的結構為：

對於其他語言轉過來的同學，這里的Vec，i32，bool都很好理解，不過裡面出現的Arc和Mutex，Sender，Receiver就是新東西了，上面這4個都是Rust標准庫的東西，也是這次分享要介紹的重點對象，是這4個東西共同實現了消息的生產，傳遞和消費。
下面簡單介紹一下分別是做什麼用的：
Arc<T>實現了sync介面。Sync介面是做什麼呢？權威資料是這么說的：當一個類型T實現了Sync，它向編譯器表明這個類型在多線程並發時沒有導致內存不安全的可能性。
如果看不懂不要緊，我們先看看實際中是怎麼用的：

在這個例子里，我們關注這幾句：
let data = Arc::new(Mutex::new(vec![1u32, 2, 3]));
let data = data.clone();
let mut data = data.lock().unwrap();
下面分別解釋一下是做什麼的：
簡單的說Arc::new表明了這是通過clone()方法來使用的，每clone，都會給該對象原子計數+1，通過引用計數的方法來保證對象只要還被其中任何一個線程引用就不會被釋放掉，從而保證了前面說的：這個類型在多線程並發時沒有導致內存不安全的可能性。
如果我們不定義為Arc<>就傳到其他線程使用，編譯器會報：
error: capture of moved value: `data`
data[i] += 1;
我們可以記住clone()就是Arc的用法。
接下來我們看Mutex：
Mutex實現了send介面。同樣，在權威資料里是這么描述的：這個類型的所有權可以在線程間安全的轉移
那我們又是怎麼用Mutex的呢？就是用lock().unwrap()。lock()的作用是獲取對象，如果當前有其他線程正在使用Mutex<T>裡面的T對象時，本線程就會阻塞，從而保證同時只有一個線程來訪問對象，mutex也另外提供了try_lock()的方法，是不阻塞的，只要其他線程被佔用，就返回err，通常Arc和Mutex都是一起使用的。
回到我最原始的題目，Mutex和Arc實現了對象本身的線程共享，但是在線程間如何傳遞這個對象呢？就是靠channel，channel通常是這么定義的let (tx, rx) = mpsc::channel();它會返回兩個對象tx和rx，就是之前我提到的sender和receiver。
在我的Rust實現里，關鍵的語句是以下幾個：
let leaders = (0..leader_cnt).map(|i|
Arc::new(Mutex::new(Leader::new(i,dance_types.len() as i32)))
).collect::<Vec<_>>();
這一句是new一堆leader出來，Arc和Mutex表明leader是可以多線程共享和訪問的。
同樣Follower也是：
let followers = (0..follower_cnt).map(|i|
Arc::new(Mutex::new(Follower::new(i,dance_types.len() as i32,leader_cnt)))
).collect::<Vec<_>>();
接下來這幾句就有點不好理解了。

這里定義了一堆的sender和receiver，其中把他們都作為leader和follower的成員變數存起來。大概意思就是每一個leader都通過sender列表可以發送invitation給所有follower，同時又有單個receiver來接受所有follower發給自己的處理結果inviresult。
同樣follower也是這么做。這樣在之後每一個follower和leader作為一個線程跑起來之後，都能在相互之間建立了一條通信的通道。
這個是和Java實現多線程並發最大的不同之處！Java是通過給對象加鎖，Rust是通過channel轉移對象的所有權，在代碼里，leader發送inv給folloer是下面這一句
match self.senders[*follower_id as usize].lock().unwrap().send(inv){，其中的lock().unwrap()是獲得該leader對該follower的發送通道的所有權，send(inv)就是轉移具體的發送對象invitation所有權了。
這個轉移按照我的理解，應該是內存拷貝。就是在follower接收的時候，let inv = match self.receiver.recv() { ，原來leader裡面的inv在send之後已經是不可訪問了，如果你之後再次訪問了inv，會報use of moved value錯誤，而follower裡面的inv則是在follower的棧里新生成的對象，所以，在Java裡面我只定義了invitation對象，但是在Rust裡面，我要再定義一個InviResult，因為我即使在follower線程裡面填了result欄位，leader線程也不能繼續訪問inv了。所以需要依靠follower再次發送一個invresult給leader，所以整個Rust程序大概就是這么一個思路。
實踐總結
之前我測試比較Java和Rust實現的性能時，由於沒有把調試信息去掉，導致Java比Rust慢很多，特別是那些調試信息都是調用String.format，這是比幾個string相加慢上10倍的方法，兩者都去掉調試信息後，leader和follower都會2000的時候，在我低端外星人筆記本里，性能差別大概是2倍吧，沒我想像中大，Rust的程序整個寫下來比較費力，一方面是對ownership機制不熟，思維沒有轉變過來，另一方面Rust的確需要開發者分部分精力到語法細節上。
編者註：馮總也有一些其它的實踐體會，請參見CSDN對馮耀明的專訪，請戳這里。也可以查看他的個人博客里的總結。
下面摘錄采訪中關於Rust的內容過來：
首先Rust裡面的ownership和lifetime概念真的很酷，就因為這個概念實現無內存泄露，野指針和安全並發。
其次，Rust的語法不簡單，也是有不少坑的，據說Rust的潛在用戶應該是現在的C和C++程序員，他們可能會覺得比較習慣，說不定還 覺得更簡單。由於ownership機制，一些在其他語言能夠跑通的程序在Rust下就要調整實現了，它會改變你寫程序的思維方式。據說一些寫Rust超 過半年的程序員已經愛上它了！
我對Rust感受較深的是下面幾點：
初學者不熟悉ownership機制，會無數次編譯失敗。但一旦編譯成功，那麼程序只剩下邏輯錯誤了。同樣，由於ownership機制，將來在項目里修改Rust代碼將可能是痛苦的過程，因為原來編譯通過的代碼可能加入新功能就編譯不過了，這是我的猜測。
Rust編譯速度慢，不過據說最近每一個Rust新發布的版本編譯速度都比之前的版本提高了30%。
Rust沒有類，有的是結構體加方法，我喜歡這種簡單的概念。
Rust沒有類繼承，只有介面，雖然介面可以提供默認的實現。這樣一來，在大型項目里原來類繼承來重用代碼的效果是否就要用成員變數實例來完成呢？
Rust沒有null，取而代之的是None和Option<T>，也因此，結構體在初始化的時候必須初始化所有欄位。
Rust有我一直很想要的錯誤值返回機制，而不必通過拋異常或者需要每每定義包含結果和錯誤體實現。
Rust用send和sync兩個介面來處理多線程並發，其中Arc<T>和Mutex<T>分別實現了這兩個介面，簡單易用。
Rust目前沒有一個強大的IDE，支持斷點調試，變數監控等。
它跟現在動態語言是兩個截然不同的方向，它適合一些資深的程序員，我倒是覺得有必要有這么一本書，叫《從C++到Rust，你需要改善的20個編程 習慣》，能從實踐上告訴開發者Rust里我們應該遵從什麼樣的編程習慣。Rust未來是否像C那樣流行開來成為新一代的主流語言沒有人能夠知道，但它絕對 是值得你去了解和關注的語言。
進一步的思考：反轉鏈表 - Java和Rust的不同實現
Rust的list應該怎麼定義，譬如反轉列表又是怎麼做呢？
由於ownership的機制和不存在空指針的情況，很多在其他帶GC的語言能夠跑起來的程序在Rust下面就要換一種做法。最近試用Rust的基礎數據結構時，更加加強了我的看法。下面以最原始的鏈表list為例。
在Java中，考慮最基本的鏈表定義
class ListNode {
int val;
ListNode next;

ListNode(int x) {
val = x;
}

@Override
public String toString() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("[");
sb.append(val);
ListNode pNext = this.next;
while (pNext != null) {
sb.append(",");
sb.append(pNext.val);
pNext = pNext.next;
}
sb.append("]");
return String.format("%s", sb.toString());
}
}
如果我們要反轉鏈表，可以這么做：
public ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head == null) {
return null;
}
ListNode pNext = head.next;
ListNode pPrevious = null;
while (head != null) {
pNext = head.next;
head.next = pPrevious;
pPrevious = head;
head = pNext;
}
return pPrevious;
}
那如果我們按照一般思維，在Rust里對應的實現就是這樣子的：
struct ListNode{
id :i32,
next :Option<Box<ListNode>>
}
反轉鏈表：
fn reverseList2(head :&mut Option<Box<ListNode>>) -> Option<Box<ListNode>> {
match *head{
None => None,
Some(head) => {
let mut head = Some(head);
let mut pNext = head.unwrap().next;
let mut pPrevious:Option<Box<ListNode>> = None;
while true {
match head {
None =>{break;}
_ =>{}
}
pNext = head.unwrap().next;
head.unwrap().next = pPrevious;
pPrevious = head;
head = pNext;
}
pPrevious
}
}
}
然後編譯，報了以下錯誤：
=》match *head{

ERROR：cannot move out of borrowed content
=》 pNext = head.unwrap().next;
ERROR：cuse of moved value: `head`

這些錯誤就是因為Rust的ownership機制，讓我們無法像Java或者C++里保存臨時變數，特別是在循環里。反復試過各種寫法，都行不通。
最後，換成這么來做
鏈表定義：
use List::*;

enum List {
Cons1(i32, Box<List>),
Nil,
}

// Methods can be attached to an enum
impl List {
#[inline]
fn new() -> List {
Nil
}

#[inline]
fn prepend(self, elem: i32) -> List {
Cons1(elem, Box::new(self))
}

fn len(&self) -> i32 {
match *self {
Cons1(_, ref tail) => 1 + tail.len(),
Nil => 0
}
}

fn stringify(&self) -> String {
match *self {
Cons1(head, ref tail) => {
format!("{}, {}", head, tail.stringify())
},
Nil => {
format!("Nil")
},
}
}
}

fn reverseList(list:List, acc:List ) -> List{
match list{
Cons1(val,tail) => {
reverseList(*tail,acc.prepend(val))
}
Nil => acc
}
}

fn main() {
let mut head = List::new();
let mut i=0;
while i < 10 {
i+=1;
head = head.prepend(i);
}
println!("{:30}",head.stringify());
let result = List::new();
let result = reverseList(head,result);
<span style="white-space:pre"> </span>println!("{:30}",result.stringify());
}
從結果可以看到，鏈表已經實現反轉了。所以在Rust下面，很多做法都要換一下。有人說這就是Rust函數式編程的思維。我但願這種遞歸式的做法不會有溢出。

Ⅷ 程序員開發用到的十大基本演算法

演算法一：快速排序演算法
快速排序是由東尼·霍爾所發展的一種排序演算法。在平均狀況下，排序 n 個項目要Ο(n log n)次比較。在最壞狀況下則需要Ο(n2)次比較，但這種狀況並不常見。事實上，快速排序通常明顯比其他Ο(n log n) 演算法更快，因為它的內部循環（inner loop）可以在大部分的架構上很有效率地被實現出來。

快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略來把一個串列（list）分為兩個子串列（sub-lists）。

演算法步驟：
1 從數列中挑出一個元素，稱為 「基準」（pivot），
2 重新排序數列，所有元素比基準值小的擺放在基準前面，所有元素比基準值大的擺在基準的後面（相同的數可以到任一邊）。在這個分區退出之後，該基準就處於數列的中間位置。這個稱為分區（partition）操作。
3 遞歸地（recursive）把小於基準值元素的子數列和大於基準值元素的子數列排序。

遞歸的最底部情形，是數列的大小是零或一，也就是永遠都已經被排序好了。雖然一直遞歸下去，但是這個演算法總會退出，因為在每次的迭代（iteration）中，它至少會把一個元素擺到它最後的位置去。

演算法二：堆排序演算法
堆排序（Heapsort）是指利用堆這種數據結構所設計的一種排序演算法。堆積是一個近似完全二叉樹的結構，並同時滿足堆積的性質：即子結點的鍵值或索引總是小於（或者大於）它的父節點。堆排序的平均時間復雜度為Ο(nlogn) 。

演算法步驟：
1.創建一個堆H[0..n-1]
2.把堆首（最大值）和堆尾互換
3.把堆的尺寸縮小1，並調用shift_down(0),目的是把新的數組頂端數據調整到相應位置
4.重復步驟2，直到堆的尺寸為1

演算法三：歸並排序
歸並排序（Merge sort，台灣譯作：合並排序）是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法。該演算法是採用分治法（Divide and Conquer）的一個非常典型的應用。

演算法步驟：

演算法四：二分查找演算法
二分查找演算法是一種在有序數組中查找某一特定元素的搜索演算法。搜素過程從數組的中間元素開始，如果中間元素正好是要查找的元素，則搜 素過程結束；如果某一特定元素大於或者小於中間元素，則在數組大於或小於中間元素的那一半中查找，而且跟開始一樣從中間元素開始比較。如果在某一步驟數組 為空，則代表找不到。這種搜索演算法每一次比較都使搜索范圍縮小一半。折半搜索每次把搜索區域減少一半，時間復雜度為Ο(logn) 。

演算法五：BFPRT(線性查找演算法)
BFPRT演算法解決的問題十分經典，即從某n個元素的序列中選出第k大（第k小）的元素，通過巧妙的分 析，BFPRT可以保證在最壞情況下仍為線性時間復雜度。該演算法的思想與快速排序思想相似，當然，為使得演算法在最壞情況下，依然能達到o(n)的時間復雜 度，五位演算法作者做了精妙的處理。

演算法步驟：

終止條件：n=1時，返回的即是i小元素。

演算法六：DFS（深度優先搜索）
深度優先搜索演算法（Depth-First-Search），是搜索演算法的一種。它沿著樹的深度遍歷樹的節點，盡可能深的搜索樹的分 支。當節點v的所有邊都己被探尋過，搜索將回溯到發現節點v的那條邊的起始節點。這一過程一直進行到已發現從源節點可達的所有節點為止。如果還存在未被發 現的節點，則選擇其中一個作為源節點並重復以上過程，整個進程反復進行直到所有節點都被訪問為止。DFS屬於盲目搜索。

深度優先搜索是圖論中的經典演算法，利用深度優先搜索演算法可以產生目標圖的相應拓撲排序表，利用拓撲排序表可以方便的解決很多相關的圖論問題，如最大路徑問題等等。一般用堆數據結構來輔助實現DFS演算法。

演算法步驟：

上述描述可能比較抽象，舉個實例：
DFS 在訪問圖中某一起始頂點 v 後，由 v 出發，訪問它的任一鄰接頂點 w1；再從 w1 出發，訪問與 w1鄰 接但還沒有訪問過的頂點 w2；然後再從 w2 出發，進行類似的訪問，… 如此進行下去，直至到達所有的鄰接頂點都被訪問過的頂點 u 為止。

接著，退回一步，退到前一次剛訪問過的頂點，看是否還有其它沒有被訪問的鄰接頂點。如果有，則訪問此頂點，之後再從此頂點出發，進行與前述類似的訪問；如果沒有，就再退回一步進行搜索。重復上述過程，直到連通圖中所有頂點都被訪問過為止。

演算法七：BFS(廣度優先搜索)
廣度優先搜索演算法（Breadth-First-Search），是一種圖形搜索演算法。簡單的說，BFS是從根節點開始，沿著樹(圖)的寬度遍歷樹(圖)的節點。如果所有節點均被訪問，則演算法中止。BFS同樣屬於盲目搜索。一般用隊列數據結構來輔助實現BFS演算法。

演算法步驟：

演算法八：Dijkstra演算法
戴克斯特拉演算法（Dijkstra』s algorithm）是由荷蘭計算機科學家艾茲赫爾·戴克斯特拉提出。迪科斯徹演算法使用了廣度優先搜索解決非負權有向圖的單源最短路徑問題，演算法最終得到一個最短路徑樹。該演算法常用於路由演算法或者作為其他圖演算法的一個子模塊。

該演算法的輸入包含了一個有權重的有向圖 G，以及G中的一個來源頂點 S。我們以 V 表示 G 中所有頂點的集合。每一個圖中的邊，都是兩個頂點所形成的有序元素對。(u, v) 表示從頂點 u 到 v 有路徑相連。我們以 E 表示G中所有邊的集合，而邊的權重則由權重函數 w: E → [0, ∞] 定義。因此，w(u, v) 就是從頂點 u 到頂點 v 的非負權重（weight）。邊的權重可以想像成兩個頂點之間的距離。任兩點間路徑的權重，就是該路徑上所有邊的權重總和。已知有 V 中有頂點 s 及 t，Dijkstra 演算法可以找到 s 到 t的最低權重路徑(例如，最短路徑)。這個演算法也可以在一個圖中，找到從一個頂點 s 到任何其他頂點的最短路徑。對於不含負權的有向圖，Dijkstra演算法是目前已知的最快的單源最短路徑演算法。

演算法步驟：

重復上述步驟2、3，直到S中包含所有頂點，即W=Vi為止

演算法九：動態規劃演算法
動態規劃（Dynamic programming）是一種在數學、計算機科學和經濟學中使用的，通過把原問題分解為相對簡單的子問題的方式求解復雜問題的方法。 動態規劃常常適用於有重疊子問題和最優子結構性質的問題，動態規劃方法所耗時間往往遠少於樸素解法。

動態規劃背後的基本思想非常簡單。大致上，若要解一個給定問題，我們需要解其不同部分（即子問題），再合並子問題的解以得出原問題的解。 通常許多 子問題非常相似，為此動態規劃法試圖僅僅解決每個子問題一次，從而減少計算量： 一旦某個給定子問題的解已經算出，則將其記憶化存儲，以便下次需要同一個 子問題解之時直接查表。 這種做法在重復子問題的數目關於輸入的規模呈指數增長時特別有用。

關於動態規劃最經典的問題當屬背包問題。

演算法步驟：

演算法十：樸素貝葉斯分類演算法
樸素貝葉斯分類演算法是一種基於貝葉斯定理的簡單概率分類演算法。貝葉斯分類的基礎是概率推理，就是在各種條件的存在不確定，僅知其出現概率的情況下， 如何完成推理和決策任務。概率推理是與確定性推理相對應的。而樸素貝葉斯分類器是基於獨立假設的，即假設樣本每個特徵與其他特徵都不相關。

樸素貝葉斯分類器依靠精確的自然概率模型，在有監督學習的樣本集中能獲取得非常好的分類效果。在許多實際應用中，樸素貝葉斯模型參數估計使用最大似然估計方法，換言之樸素貝葉斯模型能工作並沒有用到貝葉斯概率或者任何貝葉斯模型。

盡管是帶著這些樸素思想和過於簡單化的假設，但樸素貝葉斯分類器在很多復雜的現實情形中仍能夠取得相當好的效果。

Ⅸ 計算機面試會問什麼問題

問的一般都是很基礎很基礎的理論問題

Ⅹ 程序員必備知識（操作系統5-文件系統）

本篇與之前的第三篇的內存管理知識點有相似的地方

對於運行的進程來說，內存就像一個紙箱子, 僅僅是一個暫存數據的地方， 而且空間有限。如果我們想要進程結束之後，數據依然能夠保存下來，就不能只保存在內存里，而是應該保存在 外部存儲 中。就像圖書館這種地方，不僅空間大,而且能夠永久保存。

我們最常用的外部存儲就是 硬碟 ，數據是以文件的形式保存在硬碟上的。為了管理這些文件，我們在規劃文件系統的時候，需要考慮到以下幾點。

第一點,文件系統要有嚴格的組織形式，使得文件能夠 以塊為單位進行存儲 。這就像圖書館里，我們會給設置一排排書架，然後再把書架分成一個個小格子，有的項目存放的資料非常多，一個格子放不下，就需要多個格子來進行存放。我們把這個區域稱為存放原始資料的 倉庫區 。

第二點,文件系統中也要有 索引區 ，用來方便查找一個文件分成的多個塊都存放在了什麼位置。這就好比，圖書館的書太多了,為了方便查找,我們需要專門設置一排書架,這裡面會寫清楚整個檔案庫有哪些資料,資料在哪個架子的哪個格子上。這樣找資料的時候就不用跑遍整個檔案庫,在這個書架上找到後，直奔目標書架就可以了。

第三點,如果文件系統中有的文件是熱點文件,近期經常被讀取和寫入，文件系統應該有 緩存層 。這就相當於圖書館裡面的熱門圖書區,這裡面的書都是暢銷書或者是常常被借還的圖書。因為借還的次數比較多,那就沒必要每次有人還了之後，還放回遙遠的貨架，我們可以專門開辟一個區域, 放置這些借還頻次高的圖書。這樣借還的效率就會提高。

第四點,文件應該用 文件夾 的形式組織起來，方便管理和查詢。這就像在圖書館裡面，你可以給這些資料分門別類,比如分成計算機類.文學類.歷史類等等。這樣你也容易管理，項目組借閱的時候只要在某個類別中去找就可以了。

在文件系統中，每個文件都有一個名字,這樣我們訪問一個文件，希望通過它的名字就可以找到。文件名就是一個普通的文本。 當然文件名會經常沖突,不同用戶取相同的名字的情況還是會經常出現的。

要想把很多的文件有序地組織起來,我們就需要把它們成為 目錄 或者文件夾。這樣,一個文件夾里可以包含文件夾,也可以包含文件,這樣就形成了一種 樹形結構 。而我們可以將不同的用戶放在不同的用戶目錄下，就可以一定程度上避免了命名的沖突問題。

第五點，Linux 內核要在自己的內存裡面維護一套數據結構，來保存哪些文件被哪些進程打開和使用 。這就好比，圖書館里會有個圖書管理系統，記錄哪些書被借閱了，被誰借閱了，借閱了多久,什麼時候歸還。

文件系統是操作系統中負責管理持久數據的子系統，說簡單點,就是負責把用戶的文件存到磁碟硬體中,因為即使計算機斷電了，磁碟里的數據並不會丟失,所以可以持久化的保存文件。

文件系統的基本數據單位是 文件 ，它的目的是對磁碟上的文件進行組織管理，那組織的方式不同,就會形成不同的文件系統。

Linux最經典的一句話是:「一切皆文件」,不僅普通的文件和目錄，就連塊設備、管道、socket 等，也都是統一交給文件系統管理的。

Linux文件系統會為每個文件分配兩個數據結構: 索引節點(index node) 和 目錄項(directory entry) ，它們主要用來記錄文件的元信息和目錄層次結構。

●索引節點，也就是inode, 用來記錄文件的元信息，比如inode編號、文件大小訪問許可權、創建時間、修改時間、 數據在磁碟的位置 等等。 索引節點是文件的唯一標識 ,它們之間一一對應, 也同樣都會被 存儲在硬碟 中,所以索引節點同樣佔用磁碟空間。

●目錄項，也就是dentry, 用來記錄文件的名字、索引節點指針以及與其他目錄項的層級關聯關系。多個目錄項關聯起來，就會形成 目錄結構 ，但它與索引節點不同的是,目錄項是由內核維護的一個數據結構,不存放於磁碟，而是 緩存在內存 。

由於索引節點唯一標識一個文件，而目錄項記錄著文件的名，所以目錄項和索引節點的關系是多對一,也就是說，一個文件可以有多個別字。比如，硬鏈接的實現就是多個目錄項中的索引節點指向同一個文件。

注意，目錄也是文件，也是用索引節點唯一標識，和普通文件不同的是，普通文件在磁碟裡面保存的是文件數據，而目錄文件在磁碟裡面保存子目錄或文件。

（PS：目錄項和目錄不是一個東西！你也不是一個東西（^_=）， 雖然名字很相近，但目錄是個文件。持久化存儲在磁碟,而目錄項是內核一個數據結構,緩存在內存。

如果查詢目錄頻繁從磁碟讀，效率會很低，所以內核會把已經讀過的目錄用目錄項這個數據結構緩存在內存，下次再次讀到相同的目錄時，只需從內存讀就可以,大大提高了 文件系統的效率。

目錄項這個數據結構不只是表示目錄，也是可以表示文件的。）

磁碟讀寫的最小單位是 扇區 ，扇區的大小隻有512B大小，很明顯，如果每次讀寫都以這么小為單位，那這讀寫的效率會非常低。

所以，文件系統把多個扇區組成了一個 邏輯塊 ，每次讀寫的最小單位就是邏輯塊(數據塊) , Linux中的邏輯塊大小為4KB,也就是一次性讀寫 8個扇區,這將大大提高了磁碟的讀寫的效率。

以上就是索引節點、目錄項以及文件數據的關系，下面這個圖就很好的展示了它們之間的關系:

索引節點是存儲在硬碟上的數據，那麼為了加速文件的訪問，通常會把索引節點載入到內存中。

另外，磁碟進行格式化的時候，會被分成三個存儲區域，分別是超級塊、索引節點區和數據塊區。

●超級塊,用來存儲文件系統的詳細信息，比如塊個數、塊大小、空閑塊等等。

●索引節點區,用來存儲索引節點;

●數據塊區，用來存儲文件或目錄數據;

我們不可能把超級塊和索引節點區全部載入到內存,這樣內存肯定撐不住，所以只有當需要使用的時候，才將其載入進內存，它們載入進內存的時機是不同的.

●超級塊:當文件系統掛載時進入內存;

●索引節點區:當文件被訪問時進入內存;

文件系統的種類眾多，而操作系統希望 對用戶提供一個統一的介面 ，於是在用戶層與文件系統層引入了中間層，這個中間層就稱為 虛擬文件系統(Virtual File System, VFS) 。

VFS定義了一組所有文件系統都支持的數據結構和標准介面,這樣程序員不需要了解文件系統的工作原理，只需要了解VFS提供的統一介面即可。

在Linux文件系統中，用戶空間、系統調用、虛擬機文件系統、緩存、文件系統以及存儲之間的關系如下圖:

Linux支持的文件系統也不少，根據存儲位置的不同，可以把文件系統分為三類:

●磁碟的文件系統，它是直接把數據存儲在磁碟中,比如Ext 2/3/4. XFS 等都是這類文件系統。

●內存的文件系統，這類文件系統的數據不是存儲在硬碟的,而是佔用內存空間，我們經常用到的/proc 和/sys文件系統都屬於這一類,讀寫這類文件,實際上是讀寫內核中相關的數據。

●網路的文件系統,用來訪問其他計算機主機數據的文件系統，比如NFS. SMB等等。

文件系統首先要先掛載到某個目錄才可以正常使用，比如Linux系統在啟動時,會把文件系統掛載到根目錄。

在操作系統的輔助之下，磁碟中的數據在計算機中都會呈現為易讀的形式，並且我們不需要關心數據到底是如何存放在磁碟中,存放在磁碟的哪個地方等等問題，這些全部都是由操作系統完成的。

那麼，文件數據在磁碟中究竟是怎麼樣的呢?我們來一探究竟!

磁碟中的存儲單元會被劃分為一個個的「 塊 」，也被稱為 扇區 ,扇區的大小一般都為512byte.這說明即使一塊數據不足512byte,那麼它也要佔用512byte的磁碟空間。

而幾乎所有的文件系統都會把文件分割成固定大小的塊來存儲，通常一個塊的大小為4K。如果磁碟中的扇區為512byte,而文件系統的塊大小為4K,那麼文件系統的存儲單元就為8個扇區。這也是前面提到的一個問題，文件大小和佔用空間之間有什麼區別?文件大小是文件實際的大小，而佔用空間則是因為即使它的實際大小沒有達到那麼大,但是這部分空間實際也被佔用，其他文件數據無法使用這部分的空間。所以我們 寫入1byte的數據到文本中,但是它佔用的空間也會是4K。

這里要注意在Windows下的NTFS文件系統中，如果一開始文件數據小於 1K,那麼則不會分配磁碟塊來存儲，而是存在一個文件表中。但是一旦文件數據大於1K,那麼不管以後文件的大小，都會分配以4K為單位的磁碟空間來存儲。

與內存管理一樣,為了方便對磁碟的管理,文件的邏輯地址也被分為一個個的文件塊。於是文件的邏輯地址就是(邏輯塊號，塊內地址)。用戶通過邏輯地址來操作文件,操作系統負責完成邏輯地址與物理地址的映射。

不同的文件系統為文件分配磁碟空間會有不同的方式，這些方式各自都有優缺點。

連續分配要求每個文件在磁碟上有一組連續的塊，該分配方式較為簡單。

通過上圖可以看到，文件的邏輯塊號的順序是與物理塊號相同的,這樣就可以實現隨機存取了，只要知道了第一個邏輯塊的物理地址, 那麼就可以快速訪問到其他邏輯塊的物理地址。那麼操作系統如何完成邏輯塊與物理塊之間的映射呢?實際上,文件都是存放在目錄下的，而目錄是一種有結構文件, 所以在文件目錄的記錄中會存放目錄下所有文件的信息，每一個文件或者目錄都是一個記錄。 而這些信息就包括文件的起始塊號和佔有塊號的數量。

那麼操作系統如何完成邏輯塊與物理塊之間的映射呢? (邏輯塊號, 塊內地址) -> (物理塊號, 塊內地址)，只需要知道邏輯塊號對應的物理塊號即可,塊內地址不變。

用戶訪問一個文件的內容,操作系統通過文件的標識符找到目錄項FCB, 物理塊號=起始塊號+邏輯塊號。 當然，還需要檢查邏輯塊號是否合法,是否超過長度等。因為可以根據邏輯塊號直接算出物理塊號，所以連續分配支持 順序訪問和隨機訪問 。

因為讀/寫文件是需要移動磁頭的，如果訪問兩個相隔很遠的磁碟塊,移動磁頭的時間就會變長。使用連續分配來作為文件的分配方式，會使文件的磁碟塊相鄰，所以文件的讀/寫速度最快。

連續空間存放的方式雖然讀寫效率高，但是有 磁碟空間碎片 和 文件長度不易擴展 的缺陷。

如下圖，如果文件B被刪除，磁碟上就留下一塊空缺，這時，如果新來的文件小於其中的一個空缺，我們就可以將其放在相應空缺里。但如果該文件的大小大於所

有的空缺，但卻小於空缺大小之和，則雖然磁碟上有足夠的空缺，但該文件還是不能存放。當然了，我們可以通過將現有文件進行挪動來騰出空間以容納新的文件,但是這個在磁碟挪動文件是非常耗時，所以這種方式不太現實。

另外一個缺陷是文件長度擴展不方便，例如上圖中的文件A要想擴大一下，需要更多的磁碟空間,唯一的辦法就只能是挪動的方式，前面也說了，這種方式效率是非常低的。

那麼有沒有更好的方式來解決上面的問題呢?答案當然有，既然連續空間存放的方式不太行，那麼我們就改變存放的方式，使用非連續空間存放方式來解決這些缺陷。

非連續空間存放方式分為 鏈表方式 和 索引方式 。

鏈式分配採取離散分配的方式，可以為文件分配離散的磁碟塊。它有兩種分配方式:顯示鏈接和隱式鏈接。

隱式鏈接是只目錄項中只會記錄文件所佔磁碟塊中的第一塊的地址和最後一塊磁碟塊的地址, 然後通過在每一個磁碟塊中存放一個指向下一 磁碟塊的指針， 從而可以根據指針找到下一塊磁碟塊。如果需要分配新的磁碟塊,則使用最後一塊磁碟塊中的指針指向新的磁碟塊,然後修改新的磁碟塊為最後的磁碟塊。

我們來思考一個問題, 採用隱式鏈接如何將實現邏輯塊號轉換為物理塊號呢?

用戶給出需要訪問的邏輯塊號i,操作系統需要找到所需訪問文件的目錄項FCB.從目錄項中可以知道文件的起始塊號，然後將邏輯塊號0的數據讀入內存,由此知道1號邏輯塊的物理塊號，然後再讀入1號邏輯塊的數據進內存，此次類推，最終可以找到用戶所需訪問的邏輯塊號i。訪問邏輯塊號i,總共需要i+ 1次磁碟1/0操作。

得出結論: 隱式鏈接分配只能順序訪問，不支持隨機訪問，查找效率低 。

我們來思考另外一個問題，採用隱式鏈接是否方便文件拓展?

我們知道目錄項中存有結束塊號的物理地址，所以我們如果要拓展文件，只需要將新分配的磁碟塊掛載到結束塊號的後面即可，修改結束塊號的指針指向新分配的磁碟塊，然後修改目錄項。

得出結論: 隱式鏈接分配很方便文件拓展。所有空閑磁碟塊都可以被利用到，無碎片問題，存儲利用率高。

顯示鏈接是把用於鏈接各個物理塊的指針顯式地存放在一張表中，該表稱為文件分配表(FAT, File Allocation Table)。

由於查找記錄的過程是在內存中進行的,因而不僅顯著地 提高了檢索速度 ，而且 大大減少了訪問磁碟的次數 。但也正是整個表都存放在內存中的關系，它的主要的缺點是 不適 用於大磁碟 。

比如，對於200GB的磁碟和1KB大小的塊，這張表需要有2億項，每一項對應於這2億個磁碟塊中的一個塊,每項如果需要4個位元組，那這張表要佔用800MB內存,很顯然FAT方案對於大磁碟而言不太合適。

一直都在，加油！（*゜Д゜）σ凸←自爆按鈕

鏈表的方式解決了連續分配的磁碟碎片和文件動態打展的問題，但是不能有效支持直接訪問(FAT除外) ,索引的方式可以解決這個問題。

索引的實現是為每個文件創建一個 索引數據塊 ，裡面存放的 是指向文件數據塊的指針列表 ,說白了就像書的目錄一樣,要找哪個章節的內容,看目錄查就可以。

另外， 文件頭需要包含指向索引數據塊的指針 ,這樣就可以通過文件頭知道索引數據塊的位置，再通過索弓|數據塊里的索引信息找到對應的數據塊。

創建文件時，索引塊的所有指針都設為空。當首次寫入第i塊時，先從空閑空間中取得一個塊， 再將其地址寫到索引塊的第i個條目。

索引的方式優點在於:

●文件的創建、增大、縮小很方便;

●不會有碎片的問題;

●支持順序讀寫和隨機讀寫;

由於索引數據也是存放在磁碟塊的，如果文件很小，明明只需一塊就可以存放的下，但還是需要額外分配一塊來存放索引數據，所以缺陷之一就是存儲索引帶來的開銷。

如果文件很大，大到一個索引數據塊放不下索引信息，這時又要如何處理大文件的存放呢?我們可以通過組合的方式，來處理大文件的存儲。

先來看看 鏈表+索引 的組合，這種組合稱為 鏈式索引塊 ，它的實現方式是在 索引數據塊留出一個存放下一個索引數據塊的指針 ，於是當一個索引數據塊的索引信息用完了，就可以通過指針的方式，找到下一個索引數據塊的信息。那這種方式也會出現前面提到的鏈表方式的問題，萬一某個指針損壞了，後面的數據也就會無法讀取了。

還有另外一種組合方式是 索引+索引 的方式，這種組合稱為多級索引塊，實現方式是通過一個索引塊來存放多個索引數據塊,一層套一層索引， 像極了俄羅斯套娃是吧๑乛◡乛๑ 

前面說到的文件的存儲是針對已經被佔用的數據塊組織和管理，接下來的問題是，如果我要保存一個數據塊, 我應該放在硬碟上的哪個位置呢?難道需要將所有的塊掃描一遍，找個空的地方隨便放嗎?

那這種方式效率就太低了，所以針對磁碟的空閑空間也是要引入管理的機制，接下來介紹幾種常見的方法:

●空閑表法

●空閑鏈表法

●點陣圖法

空閑表法

空閑表法就是為所有空閑空間建立一張表，表內容包括空閑區的第一個塊號和該空閑區的塊個數，注意，這個方式是連續分配的。如下圖:

當請求分配磁碟空間時，系統依次掃描空閑表裡的內容，直到找到一個合適的空閑區域為止。當用戶撤銷一個文件時，系統回收文件空間。這時，也需順序掃描空閑表,尋找一個空閑表條目並將釋放空間的第一個物理塊號及它佔用的塊數填到這個條目中。

這種方法僅當有少量的空閑區時才有較好的效果。因為，如果存儲空間中有著大量的小的空閑區,則空閑表變得很大,這樣查詢效率會很低。另外，這種分配技術適用於建立連續文件。

空閑鏈表法

我們也可以使用鏈表的方式來管理空閑空間，每一個空閑塊里有一個指針指向下一個空閑塊，這樣也能很方便的找到空閑塊並管理起來。如下圖：

當創建文件需要一塊或幾塊時，就從鏈頭上依次取下一塊或幾塊。反之，當回收空間時，把這些空閑塊依次接到鏈頭上。

這種技術只要在主存中保存一個指針, 令它指向第一個空閑塊。其特點是簡單,但不能隨機訪問，工作效率低，因為每當在鏈上增加或移動空閑塊時需要做很多1/0操作,同時數據塊的指針消耗了一定的存儲空間。

空閑表法和空閑鏈表法都不適合用於大型文件系統，因為這會使空閑表或空閑鏈表太大。

點陣圖法

點陣圖是利用二進制的一位來表示磁碟中一個盤塊的使用情況，磁碟上所有的盤塊都有一個二進制位與之對應。

當值為0時，表示對應的盤塊空閑，值為1時，表示對應的盤塊已分配。它形式如下:

在Linux文件系統就採用了點陣圖的方式來管理空閑空間,不僅用於數據空閑塊的管理,還用於inode空閑塊的管理，因為inode也是存儲在磁碟的，自然也要有對其管理。

前面提到Linux是用點陣圖的方式管理空閑空間，用戶在創建一個新文件時， Linux 內核會通過inode的點陣圖找到空閑可用的inode,並進行分配。要存儲數據時，會通過塊的點陣圖找到空閑的塊，並分配，但仔細計算一下還是有問題的。

數據塊的點陣圖是放在磁碟塊里的，假設是放在一個塊里,一個塊4K,每位表示一個數據塊,共可以表示4 * 1024 * 8 = 2^15個空閑塊,由於1個數據塊是4K大小，那麼最大可以表示的空間為2^15 * 4 * 1024 = 2^27個byte,也就是128M。

也就是說按照上面的結構，如果採用（一個塊的點陣圖+ 一系列的塊），外加一（個塊的inode的點陣圖+一系列的inode）的結構能表示的最大空間也就128M,

這太少了，現在很多文件都比這個大。

在Linux文件系統，把這個結構稱為一個 塊組 ，那麼有N多的塊組,就能夠表示N大的文件。

最終,整個文件系統格式就是下面這個樣子。

最前面的第一個塊是引導塊,在系統啟動時用於啟用引導，接著後面就是一個一個連續的塊組了,塊組的內容如下:

● 超級塊 ,包含的是文件系統的重要信息，比如inode總個數、塊總個數、每個塊組的inode個數、每個塊組的塊個數等等。

● 塊組描述符 ,包含文件系統中各個塊組的狀態,比如塊組中空閑塊和inode的數目等，每個塊組都包含了文件系統中「所有塊組的組描述符信息」。

● 數據點陣圖和inode點陣圖 ，用於表示對應的數據塊或inode是空閑的，還是被使用中。

● inode 列表 ，包含了塊組中所有的inode, inode 用於保存文件系統中與各個文件和目錄相關的所有元數據。

● 數據塊 ，包含文件的有用數據。

你可以會發現每個塊組里有很多重復的信息，比如 超級塊和塊組描述符表，這兩個都是全局信息，而且非常的重要 ，這么做是有兩個原因:

●如果系統崩潰破壞了超級塊或塊組描述符,有關文件系統結構和內容的所有信息都會丟失。如果有冗餘的副本,該信息是可能恢復的。

●通過使文件和管理數據盡可能接近，減少了磁頭尋道和旋轉,這可以提高文件系統的性能。

不過，Ext2 的後續版本採用了稀疏技術。該做法是，超級塊和塊組描述符表不再存儲到文件系統的每個塊組中,而是只寫入到塊組0、塊組1和其他ID可以表示為3、5、7的冪的塊組中。

在前面，我們知道了一個普通文件是如何存儲的，但還有一個特殊的文件,經常用到的目錄，它是如何保存的呢?

基於Linux 一切切皆文件的設計思想，目錄其實也是個文件,你甚至可以通過vim打開它，它也有inode, inode 裡面也是指向一些塊。

和普通文件不同的是， 普通文件的塊裡面保存的是文件數據，而目錄文件的塊裡面保存的是目錄裡面一項一項的文件信息 。

在目錄文件的塊中，最簡單的保存格式就是 列表 ，就是一項一項地將目錄下的文件信息(如文件名、文件inode.文件類型等)列在表裡。

列表中每一項就代表該目錄下的文件的文件名和對應的inode,通過這個inode,就可以找到真正的文件。

通常，第一項是「則」，表示當前目錄,第二項是.，表示上一級目錄, 接下來就是一項一項的文件名和inode。

如果一個目錄有超級多的文件,我們要想在這個目錄下找文件,按照列表一項一項的找,效率就不高了。

於是，保存目錄的格式改成 哈希表 ，對文件名進行哈希計算,把哈希值保存起來,如果我們要查找一個目錄下面的文件名，可以通過名稱取哈希。如果哈希能夠匹配上,就說明這個文件的信息在相應的塊裡面。

Linux系統的ext文件系統就是採用了哈希表，來保存目錄的內容,這種方法的優點是查找非常迅速，插入和刪除也較簡單,不過需要一些預備措施來避免哈希沖突。

目錄查詢是通過在磁碟上反復搜索完成，需要不斷地進行/0操作,開銷較大。所以,為了減少/0操作,把當前使用的文件目錄緩存在內存，以後要使用該文件時只要在內存中操作，從而降低了磁碟操作次數,提高了文件系統的訪問速度。

感謝您的閱讀，希望您能攝取到知識！加油！沖沖沖！（發現光，追隨光，成為光，散發光！）我是程序員耶耶！有緣再見。<－biubiu－⊂(`ω´∩)