java property 配置文件管理工具框架,避免寫入 property 亂序

property

是 java 實現的 property 框架。

特點

  • 優雅地進行屬性文件的讀取和更新

  • 寫入屬性文件后屬性不亂序

  • 靈活定義編碼信息

  • 使用 OO 的方式操作 property 文件

  • 支持多級對象引用

變更日誌

快速開始

環境依賴

Maven 3.x

Jdk 1.7+

Maven 引入依賴

<dependency>
    <groupId>com.github.houbb</groupId>
    <artifactId>property</artifactId>
    <version>0.0.4</version>
</dependency>

入門案例

讀取屬性

PropertyBs.getInstance("read.properties").get("hello");

read.properties 為文件路徑,hello 為存在的屬性值名稱。

讀取屬性指定默認值

final String value = PropertyBs.getInstance("read.properties")
                .getOrDefault("hello2", "default");

read.properties 為文件路徑,hello2 為不存在的屬性值名稱,default 為屬性不存在時返回的默認值。

設置屬性

PropertyBs.getInstance("writeAndFlush.properties").setAndFlush("hello", "world-set");

writeAndFlush.properties 為文件路徑,hello 為需要設置的屬性信息。

引導類方法概覽

序號 方法 說明
1 getInstance(propertyPath) 獲取指定屬性文件路徑的引導類實例
2 charset(charset) 指定文件編碼,默認為 UTF-8
3 get(key) 獲取 key 對應的屬性值
4 getOrDefault(key, defaultValue) 獲取 key 對應的屬性值,不存在則返回 defaultValue
5 set(key, value) 設置值(內存)
6 remove(key) 移除值(內存)
7 flush() 刷新內存變更到當前文件磁盤
9 flush(path) 刷新內存變更到指定文件磁盤
10 set(map) 設置 map 信息到內存
11 set(bean) 設置 bean 對象信息到內存
12 asMap() 返回內存中屬性信息,作為 Map 返回
13 asBean(bean) 返回內存中屬性信息到 bean 對象中

對象

簡介

我們希望操作 property 可以想操作對象一樣符合 OO 的思想。

設置值

User user = new User();
user.setName("hello");
user.setHobby("hobby");

final long time = 1574147668411L;
user.setBirthday(new Date(time));

PropertyBs propertyBs = PropertyBs.getInstance("setBean.properties")
        .set(user);

Assert.assertEquals("hobby", propertyBs.get("myHobby"));
Assert.assertEquals("1574147668411", propertyBs.get("birthday"));

讀取值

PropertyBs propertyBs = PropertyBs.getInstance("setBean.properties"
        .set("myHobby", "play")
        .set("birthday", "1574147668411");
User user = new User();
propertyBs.asBean(user);
Assert.assertEquals("play", user.getHobby());
Assert.assertEquals(1574147668411L, user.getBirthday().getTime());

對象定義

  • User.java
public class User {

    private String name;

    @PropertyField("myHobby")
    private String hobby;

    @PropertyField(converter = DateValueConverter.class)
    private Date birthday;

}

@PropertyField 註解

序號 屬性 默認值 說明
1 value 當前字段名稱 對應的 property 屬性名稱
2 converter 默認轉換實現 DefaultValueConverter 對當前字段進行屬性的轉換處理

自定義轉換類

  • DateValueConverter.java

這個就是我們針對 Date 類型,自己實現的處理類型。

實現如下:

public class DateValueConverter implements IValueConverter {

    @Override
    public Object fieldValue(String value, IFieldValueContext context) {
        return new Date(Long.parseLong(value));
    }

    @Override
    public String propertyValue(Object value, IPropertyValueContext context) {
        Date date = (Date)value;
        return date.getTime()+"";
    }

}

集合

說明

有時候一個屬性可能是集合或者數組,這裏暫時給出比較簡單的實現。

將字段值直接根據逗號分隔,作為屬性值。

測試案例

UserArrayCollection userArrayCollection = buildUser();
PropertyBs propertyBs = PropertyBs.getInstance("setBeanArrayCollection.properties")
        .set(userArrayCollection);
Assert.assertEquals("array,collection", propertyBs.get("alias"));
Assert.assertEquals("array,collection", propertyBs.get("hobbies"));

對象定義

  • UserArrayCollection.java
public class UserArrayCollection {

    private List<String> alias;

    private String[] hobbies;
}

暫時只支持 String 類型,不想做的過於複雜。

後期將考慮添加各種類型的支持。

多級對象

說明

有時候我們在一個對象中會引用其他對象,比如 對象 a 中包含對象 b。

這裏採用 a.b.c 這種方式作為屬性的 key, 更加符合使用的習慣。

測試案例

設置

Book book = new Book();
book.name("《海底兩萬里》").price("12.34");
UserEntry user = new UserEntry();
user.name("海倫").book(book).age("10");
PropertyBs propertyBs = PropertyBs.getInstance("setBeanEntry.properties")
        .set(user);
Assert.assertEquals("海倫", propertyBs.get("name"));
Assert.assertEquals("10", propertyBs.get("age"));
Assert.assertEquals("《海底兩萬里》", propertyBs.get("book.name"));
Assert.assertEquals("12.34", propertyBs.get("book.price"));

讀取

Map<String, String> map = new HashMap<>();
map.put("name", "海倫");
map.put("age", "10");
map.put("book.name", "《海底兩萬里》");
map.put("book.price", "12.34");
UserEntry userEntry = new UserEntry();
PropertyBs.getInstance("setBeanEntry.properties")
        .set(map)
        .asBean(userEntry);
Assert.assertEquals("UserEntry{name='海倫', age=10, book=Book{name='《海底兩萬里》', price=12.34}}",
        userEntry.toString());

對象定義

  • UserEntry.java
public class UserEntry {

    private String name;

    private String age;

    @PropertyEntry
    private Book book;

}
  • Book.java
public class Book {

    private String name;

    private String price;

}

@PropertyEntry 說明

@PropertyEntry 註解用來標識一個字段是否採用多級對象的方式表示。

這個註解只有一個屬性,就是 value(),可以用來給當前字段指定一個別稱,和 @PropertyField 別稱類似。

後續特性

  • 提供更多內置的類型轉換實現

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使用Spring安全表達式控制系統功能訪問權限

一、SPEL表達式權限控制

spring security 3.0開始已經可以使用spring Expression表達式來控制授權,允許在表達式中使用複雜的布爾邏輯來控制訪問的權限。Spring Security可用表達式對象的基類是SecurityExpressionRoot。

表達式函數 描述
hasRole([role]) 用戶擁有指定的角色時返回true (Spring security默認會帶有ROLE_前綴),去除前綴參考
hasAnyRole([role1,role2]) 用戶擁有任意一個指定的角色時返回true
hasAuthority([authority]) 擁有某資源的訪問權限時返回true
hasAnyAuthority([auth1,auth2]) 擁有某些資源其中部分資源的訪問權限時返回true
permitAll 永遠返回true
denyAll 永遠返回false
anonymous 當前用戶是anonymous時返回true
rememberMe 當前用戶是rememberMe用戶返回true
authentication 當前登錄用戶的authentication對象
fullAuthenticated 當前用戶既不是anonymous也不是rememberMe用戶時返回true
hasIpAddress('192.168.1.0/24')) 請求發送的IP匹配時返回true

部分朋友可能會對Authority和Role有些混淆。Authority作為資源訪問權限可大可小,可以是某按鈕的訪問權限(如資源ID:biz1),也可以是某類用戶角色的訪問權限(如資源ID:ADMIN)。當Authority作為角色資源權限時,hasAuthority(’ROLE_ADMIN’)與hasRole(’ADMIN’)是一樣的效果。

二、SPEL在全局配置中的使用

我們可以通過繼承WebSecurityConfigurerAdapter,實現相關的配置方法,進行全局的安全配置(之前的章節已經講過) 。下面就為大家介紹一些如何在全局配置中使用SPEL表達式。

2.1.URL安全表達式

config.antMatchers("/system/*").access("hasAuthority('ADMIN') or hasAuthority('USER')")
      .anyRequest().authenticated();

這裏我們定義了應用/person/*URL的範圍,只有擁有ADMIN或者USER權限的用戶才能訪問這些person資源。

2.2.安全表達式中引用bean

這種方式,比較適合有複雜權限驗證邏輯的情況,當Spring Security提供的默認表達式方法無法滿足我們的需求的時候。首先我們定義一個權限驗證的RbacService。

@Component("rbacService")
@Slf4j
public class RbacService {
    //返回true表示驗證通過
    public boolean hasPermission(HttpServletRequest request, Authentication authentication) {
        //驗證邏輯代碼
        return true;
    }
    public boolean checkUserId(Authentication authentication, int id) {
        //驗證邏輯代碼
        return true;
    }
}

對於”/person/{id}”對應的資源的訪問,調用rbacService的bean的方法checkUserId進行權限驗證,傳遞參數為authentication對象和person的id。該id為PathVariable,以#開頭表示。

config.antMatchers("/person/{id}").access("@rbacService.checkUserId(authentication,#id)")
      .anyRequest().access("@rbacService.hasPermission(request,authentication)");

三、 Method表達式安全控制

如果我們想實現方法級別的安全配置,Spring Security提供了四種註解,分別是@PreAuthorize , @PreFilter , @PostAuthorize 和 @PostFilter

3.1.開啟方法級別註解的配置

在Spring安全配置代碼中,加上EnableGlobalMethodSecurity註解,開啟方法級別安全配置功能。

@Configuration
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class MySecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

3.2 使用PreAuthorize註解

@PreAuthorize 註解適合進入方法前的權限驗證。只有擁有ADMIN角色才能訪問findAll方法。

@PreAuthorize("hasRole('ADMIN')")
List<Person> findAll();

3.3 使用PostAuthorize註解

@PostAuthorize 在方法執行后再進行權限驗證,適合根據返回值結果進行權限驗證。Spring EL 提供返回對象能夠在表達式語言中獲取返回的對象returnObject。下文代碼只有返回值的name等於authentication對象的name才能正確返回,否則拋出異常。

@PostAuthorize("returnObject.name == authentication.name")
Person findOne(Integer id);

3.4 使用PreFilter註解

PreFilter 針對參數進行過濾,下文代碼錶示針對ids參數進行過濾,只有id為偶數才能訪問delete方法。

//當有多個對象是使用filterTarget進行標註
@PreFilter(filterTarget="ids", value="filterObject%2==0")
public void delete(List<Integer> ids, List<String> usernames) {

3.5 使用PostFilter 註解

PostFilter 針對返回結果進行過濾,特別適用於集合類返回值,過濾集合中不符合表達式的對象。

@PostFilter("filterObject.name == authentication.name")
List<Person> findAll();

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打破松下壟斷,特斯拉擬向Samsung SDI採購車用電池

美商特斯拉(Tesla)所生產的電動車所使用之車用蓄電池,至目前仍幾乎都由日本松下(Panasonic)供應,幾乎形成壟斷狀況。日媒報導,特斯拉計畫拓展電池採購對象,目前已與韓商Samsung SDI展開最終協調。

《日經中文網》一篇報導指出,特斯拉為供應需求日漸成長的純電動車所需的蓄電池,計畫推行多樣化採購對象,且與Samsung SDI的合作,目前已到了最終階段。據報導,Samsung SDI的純電動車用鋰電池已送至位於美國加州的特斯拉開發基地,但由於數量較大,因此被認為已到了正式採用前的試驗階段,而非產品試驗用品。

松下所供應的電動車用蓄電池在質、量兩方面一直占有市場優勢,因此佔據電動車市場供應的大宗。松下與特斯拉於2015年在美國內華達州展開的Gigafactory建設計畫仍在持續,且有部分產能陸續投產,預計將在今年七月底初步完工。

Gigafactory原先規劃的產能為2020年時50GWh,但由於特斯拉還發表了儲能設備Powerpack 和Powerwall ,且市場對Tesla Model 3的反應熱烈,使特斯拉客戶對鋰電池的需求大增,因此有擴增Gigafactory產量的計畫。

而目前供應純電動車用鋰電池的廠商,除了松下、Samsung SDI之外,另一主要廠商為韓國LG Chem,但供應量不大。

(照片來源:Samsung SDI)

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特斯拉擠進十大最有價值汽車品牌

特斯拉(Tesla)以矽谷精神來打造汽車,一直受到持「安全第一」保守精神的傳統汽車產業攻擊,不過無可否認的,特斯拉成功在車壇打出一席之地,2016 年 6 月,行銷研究公司 WPP 與 Millward Brown 於 2016 年百大價值品牌報告中,特斯拉品牌價值達 44 億美元,超越凌志(Lexus)成為汽車品牌中第十大最有價值品牌,其中主要原因之一正是其創新精神,儘管如此,特斯拉以矽谷精神造車的品質疑慮卻也從沒停過。   特斯拉的品牌曝光率沒話說,幾乎天天都在媒體版面上,雖然不見得是因為正面的原因,如 Model 3 預購熱賣的消息佔據媒體版面,但隨之而來質疑是否能如期交貨的評論與報導也甚囂塵上。   然而,特斯拉在產業內創新並適應競爭的能力,在 WPP 與 Millward Brown 看來,是未來品牌價值的主要推動力,在兩公司進行的消費者調查中,特斯拉在品牌創新、品牌目標、品牌體驗項目超越平均值,報告中指出,特斯拉的品牌價值在近年來大幅成長,雖然特斯拉以不進行傳統廣告戰聞名,但其少量花費的行銷經費,產生的價值與效用卻相當可觀。   其他汽車品牌則大致沒有變化,豐田(Toyota)以 295 億美元守住王座,福斯(VW)則因為柴油車排放作弊事件形象大受打擊而從第二名跌落,不過旗下保時捷(Porsche)與特斯拉同樣以 44 億美元擠進前十。  
處理問題「誠意」讓人滿意   特斯拉品牌價值節節高升的同時,特斯拉品質疑慮也揮之不去,時常有車主宣稱故障,而 2016 年 4 月時特斯拉回收近 3,000 輛休旅車 Model X,主因為絞鍊故障導致車禍時第三排座椅可能會崩坍,也成為關注焦點。此外,特斯拉傳出 Model S 車主發生事故車輛損毀之後,與特斯拉交涉,最後特斯拉答應支付部分修車費用,但是卻要求車主簽下保密協定。   美國國家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration,NHTSA)表示這種協定可能妨礙車主向國家公路交通安全管理局回報安全問題,相當不妥,要求特斯拉不可以用保密條文限制車主,特斯拉則回應這只是在給予車主額外福利的同時,不會因此遭認定是車輛本身有安全性問題而遭遇「好心被雷親」賠償損失,並更改與車主間協定的條文。   美國國家公路交通安全管理局對更改後的條文表示滿意,並且檢查 Model S 懸吊系統後,表示沒有安全問題。   事實上 Model S 「問題發生率高於平均」早就為人詬病,不過由於特斯拉保固 8 年,加上高效率的客服,以最快速度幫助消費者解決問題,不論是馬達、差速器、剎車、資訊系統出問題,都以最不讓消費者困擾的方式盡速更換,「誠意」讓人滿意,因此雖故障率高卻還是能享有高滿意度。   但隨著品牌價值登上前十,特斯拉恐怕得更戒慎恐懼,維持得來不易的品牌價值,尤其是當空前數量的 Model 3 大量趕工出貨之後,其品質狀況如何,恐怕將會是特斯拉品牌的生死關鍵。

(首圖來源: CC BY 2.0)

(本文授權轉載自《》─〈〉)

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三星、LG未獲中國電動車用電池認證

韓國三星SDI、LG Chem兩大電池廠商申請中國電動車用鋰電池認證,但遭拒於門外,意味車用電池在中國銷售時無法獲得補貼,幾乎等同遭市場排擠。兩者均表示將在年內重提申請。

根據《東網》與《MoneyDJ》等媒體之相關報導,三星SDI、LG Chem與其他31家中國電池廠商共同向中國公信部提交電動汽車電池認證,但除了兩家韓廠外,其他廠商均名列20日公布的《汽車動力蓄電池行業規範條件》企業目錄名單。

中國已公告,2018年1月開始,只有配備工信部認證電池的車輛才可獲得電動車採購補貼。由於補貼金佔電動車價格達40%,無補貼的電池很難找到客戶,幾乎等於被排擠於市場之外。

三星SDI、LG Chem均表示不清楚被拒原因,且都將於今年重新遞交申請。

中國電動車競爭日漸激烈,政府也曾祭出保護本土產業的措施,包括要求成品須有一定比例零件於本地生產等。但這次三星SDI、LG Chem踢到鐵板,引發保護政策的疑慮,韓廠憂心中國政府將祭出更嚴密的保護措施。不過,兩家公司已分別在中國南京與西安建立電池工廠,投產後疑慮可望降低。

三星SDI與LG Chem目前共供應全球約1/3電動車用電池,因看好中國市場發展性而積極搶進。LG Chem現有客戶包括通用汽車、福特(Ford)與現代,中國客戶有上汽集團與奇瑞汽車。三星SDI則有鄭州宇通、北汽福田兩家中國客戶,且之前傳出將為特斯拉供應電池產品,但特斯拉已表示Model 3仍將獨家採用Panasonic的電池。

(照片來源:shared by CC 2.0 )

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和大新廠積極導入生產力4.0;評估赴美設廠

汽車傳動系統製造廠和大今(23)日召開股東會,對於今年展望及未來營運規劃,和大董事長沈國榮表示,目前看來,今年整體景氣及產業方面有些遲緩和壓迫,但對於汽車零組件產業而言,今年仍可望緩步提升;他指出,未來兩年是公司成長關鍵,為因應未來發展所需,旗下大埔美分公司已正式設立,該座新廠亦積極導入生產力4.0;同時,為保有穩定的供貨及因應美國客戶特斯拉(TESLA)需求,公司也在評估前往美國設廠。   在提升生產效率方面,沈國榮指出,在持續提升品質及生產效率下,和大2010年到2015年獲利成長達4.5倍,預期今年成長幅度與2010年相比更將達到5倍;而旗下大埔美新廠也將積極推動生產力4.0,除添購自動化及先進檢驗設備外,亦規劃逐步推行智慧型自動化生產及檢驗,可望進一步提升品質管控及生產效率,以及降低人力成本,且該廠可望於8月加入供貨行列。   在其他產能規劃方面,沈國榮表示,未來兩年相當關鍵,過去接到的包括電動車及燃油車客戶訂單開始提高提貨量,兩年後仍有供應不足壓力,且因公司營收比重來自美國客戶達六成,因此,目前公司已著手了解美國相關法令及尋覓土地,評估在美國設廠的可能性,若接單量更為明朗,將赴美設廠就近供應客戶。   (本文內容由授權使用)

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台灣特斯拉售價公布,Model S台幣306萬元起跳

特斯拉的台灣櫃點曝光,官網上也更新了台灣車款訊息以及價格。經典車款Model S最低價約為新台幣306.1萬元,而Model X與Model 3的價格則仍待公布。台灣使用者也可購買Powerwall產品。

根據台灣特斯拉所揭露的訊息,Model S車款共分成:60(60kWh電池、後輪驅動)、75(75kWh電池、後輪驅動)、90D(90kWh電池、全時四輪驅動)以及P90D(90kWh Performance電池、全時四輪驅動)等四款,含稅、不含政府補貼的現金售價由新台幣306.1萬元起跳,最昂貴的P90D現金價為502萬元。車主亦可加價選配Autopilot輔助駕駛功能、Ultra Hi-Fi音響等配備。

車款的配備與續航力等訊息也在網站上公開,續航力最佳的90D可行駛557公里。而特斯拉也同步公開油費與牌照稅的節省訊息,Model S每款車輛在五年的行駛當中,平均可節省新台幣6.7萬元。

備受矚目的平價車款Model 3台灣定價預計在2017年公布,有興趣的車主現可支付3.3萬元預購,車輛將在2017年下半年從美國開始陸續交車。若比對Model S 60的美國版定價6.6萬元美金,美國定價3.5萬美金的Model 3,台灣版定價可能會超過新台幣150萬。

台灣客戶可開始在台灣特斯拉官網上預購「能源牆」儲能電池。(來源:Tesla Taiwan)

此外,特斯拉亦將開始在台灣布建超級充電站,主要將設置於主幹道、人口密集區或特定商業場所。台灣使用者也可開始預購儲能系統6.4kWh版的Powerwall(正式定名「能源牆」),以供家庭或搭配電動車使用,亦可整合太陽能板。

(首圖:台灣特斯拉官網 Model S 車款介紹。翻攝台灣特斯拉官網)

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VW電動車電池廠傳將設址中國

電動車的討論與實際需求全球性地提高,傳統汽車廠商也紛紛推出電動車發展時程。德國福斯汽車(Volkswagen,VW)在經歷排氣造假醜聞後,被強迫提前電動車發展時程;而龐大的電池何來?市場傳出VW將在中國設廠的消息。

外電報導,VW已準備開始興建公司第一座專門供應電動車用電池的工廠,廠址位置可能就位於中國。《AutoNews》指出,中國政府積極推動電動車,使中國本地需求潛力龐大;加上中國的原物料、勞力都很豐富,VW可能會考慮在中國設廠,以供應旗下電動車的需求。VW預計在2025年時推出30款電動車產品,旗下車款有三分之一改為電動車款。

VW估計,在中國設置一座電池工廠,約需投資20億歐元;若設置十座工廠,總投資額將達200億歐元。而VW預計,旗下電動車與插電式油電混和車的銷量,到2025年時可達到200~300萬輛。

根據中國工信部近期所推行的電動車補貼清單與辦法可知,中國政府對本國電動車產業採取較明顯的保護手段;直接由海外進口車款、零組件者,較難以獲得購車補貼。國際廠商需在中國本地成立生產鏈,才能獲得補貼資格,進而搶攻中國電動車市場。

(照片來源:Volkswagen)

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Tesla:自動駕駛未來十年可實現

Tesla 電動車在自動駕駛模式下發生致命車禍,讓自動駕駛技術的前景蒙上了一層陰影,Tesla 聯合創辦人兼CTO JB Straubel 近日在某論壇演講時表示,Tesla 對於產品和技術充滿信心,外界的批評不會對公司內部造成太大影響,未來十年內一定會實現自動駕駛。

JB Straubel 表示Tesla 關注的是如何提高交通的效率,能源的可持續利用,降低交通運行的過程中二氧化碳的排放量,這是Tesla 的目標。目前Tesla 推出了Model S、Model X 和Model 3 三款電動車,這三款產品市場定位是高階轎車、SUV 和平價車,在2016年下半年開放預售的Model 3 預售量已經超過了40 萬台。為了提升電動車系統的性能和便利性,Tesla 還推出了電動車軟體系統,透過不斷更新軟體來實現電動車在短週期內的升級,許多新的功能都是透過軟體的推送提供給車主。

對於近日Tesla 電動車發生的車禍和引發的質疑,JB Straubel 認為這不會給Teals 帶來太大的影響,公司剛剛成立的時候,質疑和批評的聲音也很多,但是Tesla 的團隊對於產品和技術充滿信心,外界的評價不是很重要,每個人對於同一個技術或產品的看法不同很正常,Tesla CEO Elon Musk 在電動車的研發上投入了巨大的成本,成功的幾率並不大,但是仍值得去努力,新創公司從事的業務失敗的概率很大,但不能因此失去信心,融資的目的不僅僅是為了讓公司繼續運營下去,Tesla 只會選擇自己需要的錢。Tesla 關注的技術主要有三個方向,分別是電池技術、二是汽車電子。

對於自動駕駛技術而言,軟體和系統的開發需要投入大量的人力,JB Straubel 認為技術發展的速度很快,未來十年自動駕駛一定會實現。

(本文授權自《》──〈〉。圖片來源:wikipedia)

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常見的8中數據結構

 

  • 原文:
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本文採用意譯,版權歸原作者所有

1976 年,一個瑞士計算機科學家寫一本書。即:算法 + 數據結構 = 程序。40 多年過去了,這個等式依然成立。

很多代碼面試題都要求候選者深入理解數據結構,不管你來自大學計算機專業還是編程培訓機構,也不管你有多少年編程經驗。有時面試題會直接提到數據結構,比如“給我實現一個二叉樹”,然而有時則不那麼明顯,比如“統計一下每個作者寫的書的數量”。

什麼是數據結構?

數據結構是計算機存儲、組織數據的方式。對於特定的數據結構(比如數組),有些操作效率很高(讀某個數組元素),有些操作的效率很低(刪除某個數組元素)。程序員的目標是為當前的問題選擇最優的數據結構。

為什麼我們需要數據結構?

數據是程序的核心要素,因此數據結構的價值不言而喻。無論你在寫什麼程序,你都需要與數據打交道,比如員工工資、股票價格、雜貨清單或者電話本。在不同場景下,數據需要以特定的方式存儲,我們有不同的數據結構可以滿足我們的需求。

8 種常用數據結構

  1. 數組
  2. 隊列
  3. 鏈表
  4. 前綴樹
  5. 哈希表

1. 數組

數組(Array)大概是最簡單,也是最常用的數據結構了。其他數據結構,比如棧和隊列都是由數組衍生出來的。

下圖展示了 1 個數組,它有 4 個元素:

每一個數組元素的位置由数字編號,稱為下標或者索引(index)。大多數編程語言的數組第一個元素的下標是 0。

根據維度區分,有 2 種不同的數組:

  • 一維數組(如上圖所示)
  • 多維數組(數組的元素為數組)

數組的基本操作

  • Insert – 在某個索引處插入元素
  • Get – 讀取某個索引處的元素
  • Delete – 刪除某個索引處的元素
  • Size – 獲取數組的長度

常見數組代碼面試題

2. 棧

撤回,即 Ctrl+Z,是我們最常見的操作之一,大多數應用都會支持這個功能。你知道它是怎麼實現的嗎?答案是這樣的:把之前的應用狀態(限制個數)保存到內存中,最近的狀態放到第一個。這時,我們需要棧(stack)來實現這個功能。

棧中的元素採用 LIFO (Last In First Out),即後進先出。

下圖的棧有 3 個元素,3 在最上面,因此它會被第一個移除:

棧的基本操作

  • Push —  在棧的最上方插入元素
  • Pop — 返回棧最上方的元素,並將其刪除
  • isEmpty —  查詢棧是否為空
  • Top —  返回棧最上方的元素,並不刪除

常見的棧代碼面試題

3. 隊列

隊列(Queue)與棧類似,都是採用線性結構存儲數據。它們的區別在於,棧採用 LIFO 方式,而隊列採用先進先出,即FIFO(First in First Out)。

下圖展示了一個隊列,1 是最上面的元素,它會被第一個移除:

隊列的基本操作

  • Enqueue —  在隊列末尾插入元素
  • Dequeue —  將隊列第一個元素刪除
  • isEmpty —  查詢隊列是否為空
  • Top —  返回隊列的第一個元素

常見的隊列代碼面試題

4. 鏈表

鏈表(Linked List)也是線性結構,它與數組看起來非常像,但是它們的內存分配方式、內部結構和插入刪除操作方式都不一樣。

鏈表是一系列節點組成的鏈,每一個節點保存了數據以及指向下一個節點的指針。鏈表頭指針指向第一個節點,如果鏈表為空,則頭指針為空或者為 null。

鏈表可以用來實現文件系統、哈希表和鄰接表。

下圖展示了一個鏈表,它有 3 個節點:

鏈表分為 2 種:

  • 單向鏈表
  • 雙向鏈表

鏈表的基本操作

  • InsertAtEnd —  在鏈表結尾插入元素
  • InsertAtHead —  在鏈表開頭插入元素
  • Delete —  刪除鏈表的指定元素
  • DeleteAtHead —  刪除鏈表第一個元素
  • Search —  在鏈表中查詢指定元素
  • isEmpty —  查詢鏈表是否為空

常見的隊列代碼面試題

5. 圖

圖(graph)由多個節點(vertex)構成,節點之間闊以互相連接組成一個網絡。(x, y)表示一條邊(edge),它表示節點 x 與 y 相連。邊可能會有權值(weight/cost)。

圖分為兩種:

  • 無向圖
  • 有向圖

在編程語言中,圖有可能有以下兩種形式表示:

  • 鄰接矩陣(Adjacency Matrix)
  • 鄰接表(Adjacency List)

遍歷圖有兩周算法

  • 廣度優先搜索(Breadth First Search)
  • 深度優先搜索(Depth First Search)

常見的圖代碼面試題

6. 樹

樹(Tree)是一個分層的數據結構,由節點和連接節點的邊組成。樹是一種特殊的圖,它與圖最大的區別是沒有循環。

樹被廣泛應用在人工智能和一些複雜算法中,用來提供高效的存儲結構。

下圖是一個簡單的樹以及與樹相關的術語:

樹有很多分類:

  • N 叉樹(N-ary Tree)
  • 平衡樹(Balanced Tree)
  • 二叉樹(Binary Tree)
  • 二叉查找樹(Binary Search Tree)
  • 平衡二叉樹(AVL Tree)
  • 紅黑樹(Red Black Tree)
  • 2-3 樹(2–3 Tree)

其中,二叉樹和二叉查找樹是最常用的樹。

常見的樹代碼面試題

7. 前綴樹

前綴樹(Prefix Trees 或者 Trie)與樹類似,用於處理字符串相關的問題時非常高效。它可以實現快速檢索,常用於字典中的單詞查詢,搜索引擎的自動補全甚至 IP 路由。

下圖展示了“top”, “thus”和“their”三個單詞在前綴樹中如何存儲的:

單詞是按照字母從上往下存儲,“p”, “s”和“r”節點分別表示“top”, “thus”和“their”的單詞結尾。

常見的樹代碼面試題

8. 哈希表

哈希(Hash)將某個對象變換為唯一標識符,該標識符通常用一個短的隨機字母和数字組成的字符串來代表。哈希可以用來實現各種數據結構,其中最常用的就是哈希表(hash table)。

哈希表通常由數組實現。

哈希表的性能取決於 3 個指標:

  • 哈希函數
  • 哈希表的大小
  • 哈希衝突處理方式

下圖展示了有數組實現的哈希表,數組的下標即為哈希值,由哈希函數計算,作為哈希表的鍵(key),而數組中保存的數據即為值(value):

常見的哈希表代碼面試題

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