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反射赋值的有关,HeadFirst设计形式中的笔记

日期:2019-11-22编辑作者:必赢网上注册

写在前面

总体项目都托管在了 Github 上:
寻找更为有扶助的本子见:
这风姿洒脱节内容大概会用到的库文件有 Quick,相同在 Github 上得以找到。
善用 Ctrl + F 查找难点。

1.『战略格局』 定义了算法族,分别封装起来,让它们之间可以并行替换,此形式让算法的浮动独立于采取算法的顾客。

C#中字段、属性和构造函数赋值的标题

示范数组为:

  第一遍发博客,能申请到园子的一方天地,真的喜悦,多谢园主。

习题&题解

图片 1

建议难点

率先提议多少个难题:

1、怎样达成和谐的流入框架?

2、字段和活动属性的界别是什么?

3、字段和电动属性评释时的第一手赋值和构造函数赋值有啥分化?

4、为何只读字段和只读自动属性(独有get未有set访谈器卡塔尔都得以在构造函数中开展赋值?

5、反射能够给只读字段只怕只读属性进行赋值吗?

6、自动属性和常常属性的分别?

那一个标题是自己在试着写本人的注入完成时碰着的主题材料。那一个主题材料应该在读书C#时的首先节课就应有学到了,小编看英特网还应该有人民代表大会饱眼福说她在面试时相遇面试官问为何只读字段和只读自动属性能够在构造函数中举行赋值,他并未有答复上来,然后她写小说探究那一个难点,却从不摄取一个猛烈的答案,实在缺憾。互连网关于只读属性有个别是写ReadOnly本性的,读到那几个小说直接跳过啊,老版本的C#明日看也没怎么援助。

  $a = array(9,3,5,8,2,7);  //下标为0,1,2,3,4,5

  本身是两个热爱C#的技术员,来自安徽龙岩,今后尼科西亚寻梦。

2.3.1

 

交付答案

2、属性比字段多了get/set访谈器;字段是在内部存款和储蓄器中声称的贰个内部存款和储蓄器空间,能够真切的蕴藏值;属性像字段同样接纳,却得以有和谐的代码段,能赋值取值,是因为访谈属性就是调用属性的get/set方法对字段举办取值赋值(大概不操作字段卡塔尔;在MSDN上,提出字段作为类的个体变量使用private/protected修饰,属性则往往作为共有属性使用public修饰;字段的读取和操作都以间接操作内部存储器,属性是调用get/set访谈器,所以字段比属性快。

3、规范的话,未有分别。分歧仅仅是一向赋值先实施,构造函数赋值后进行。在变化的IL中间语言(C#代码先编写翻译成IL代码,然后才编写翻译成汇编语言卡塔 尔(英语:State of Qatar)中,字段直接赋值和构造函数赋值是在同三个代码段中(构造函数中卡塔 尔(英语:State of Qatar)的。

4、那几个标题能够和地点的难题一同起来回答。构造函数作为实例化二个类的输入,是最初访谈的。字段的直白赋值其实也是放在构造函数中进行的,所以才说一向赋值和构造函数赋值未有区分。“只读”的节制只是由C#编写翻译器(CLLAND卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎维护的,小编以为全名应该叫做“除构造函数外只读”更加准确,那是C#语法的平整记住就能够(那是理所必然,直接赋值其实是坐落构造函数中展开赋值的,如若构造函数无法赋值那只读字段未有值和还没声美素佳儿样卡塔 尔(英语:State of Qatar);

5、以此难点又有啥不可和方面包车型大巴主题材料联系起来协同回答。通过反射能够给自读字段赋值然而不可能给只读属性进行赋值(不相信任的能够试一下卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。对只读字段的赋值是因为绕过了C#编写翻译器(CLRAV4卡塔尔国的只读展现,对只读属性赋值的话是要么调用set访谈器对字段实行赋值,因为从没set访谈器所以同意后会报错。那么难题来了,那怎么只读自动属性未有set访问器还可以在构造函数中赋值呢?其实只读自动属性在构造函数中张开赋值,实质上是对字段进行赋值,和质量的get/set访谈器未有涉嫌。

6、区分是怎样?上边从来强调自动属性,是因为机关属性和平凡属性不一致等,比方只读普通属性(未有set访谈器卡塔尔不能在构造函数中赋值。在还没机关属性此前,普通属性使用手续是率先声喜宝个字段如_id,然后声美素佳儿特性情Id,在get和set访问器中做一些操作,这一个操作大许多是对字段_反射赋值的有关,HeadFirst设计形式中的笔记。id的操作,不过不经常和字段未有涉嫌。普通属性能够像字段同样通过“.”的不二秘籍调用,但又像方法相符具备代码段(普通属性向来不开采内部存款和储蓄器空间卡塔尔国。

但是C#3.0之后引进了自行属性,注解形式如public int id { get; set; },C#6.0过后又有了public string FirstName { get; set; } = "Jane"。自动属性分明开采了内部存款和储蓄器空间然后才有了机关属性的平素赋值。其实在类中宣示自动属性会在编写翻译成IL中间语言中扬言贰个隐讳字段,然后生成隐藏字段的get/set方法,然后生成get/set访谈器。这里能够解释为何只读普通属性不恐怕在构造函数中赋值(和一向赋值卡塔 尔(英语:State of Qatar)而只读自动属性能够在构造函数中赋值(和直接赋值卡塔尔国,因为随意直接赋值还是在构造函数中赋值,生成的IL代码中的构造函数中,操作的都是隐蔽字段,并不曾采访属性的set访谈器。(注意这里只是说的类中的自动属性,接口中也是能够有机关属性的,不过接口的自发性属性并不会变卦掩盖字段只是概念get/set访谈器卡塔尔

演算进度描述:

  现阶段的靶子是一箭穿心精晓C#及网址开辟,接着想朝互联网安全方向前行,不清楚安顿有未有标题,真的希望大佬的辅导,最佳能(CANON卡塔尔收下堂哥,打工求学皆可。

题目

依照 Partition() 方法的轨迹的格式给出该方法是怎么切分数组 E A S Y Q U E S T I O N 的。

OO基础:抽象 封装 多态 继承

发端分解

通过C#调换的IL中间语言代码能够驾驭的更明了

    public class User
    {
        public int id = 0;
        public int age { get; set; } = 1;
        public User()
        {
            id = 2;
            age = 3;
        }
    }

图片 2图片 3

能够观察,自动属性会生成二个称号为 '<age>k__BackingField' 的隐蔽私有字段+私有字段的get/set方法+属性代码段;

能够看见IL代码生成了User的构造函数 .ctor,ctor是构造函数(Constructor卡塔尔。

不管直接赋值照旧构造函数赋值,都是在.ctor中实施的,何况操作的都是字段,自动属性的赋值操作的是隐蔽字段。

  public interface IUser
  {
    int id { get; set; }
  }

图片 4

能够看出,接口中的自动属性并从未生成遮盖字段。

  从数组的左手开头,依次两两比较相邻的2个数据的轻重,若是开掘左边的比左边的大,则将他们开展置换。那样进行“意气风发趟”之后,必然能够规定最大的三个数码放在最右面。

  学得很杂,将来HTML,CSS,JS,SQL都会有的,python,php,c语言那多少个都有过摸底,不知道借使最后指标是想成为网络安全地方总参的话,本领树该怎么点?

解答

图片 5

OO原则:封装变化 多用组合,小用世襲   针对接口编程,不针对落到实处编制程序。

任何验证

1、上文中涉及“反射能够给只读字段举行赋值可是心有余而力不足给只读属性实行赋值”。不能够给只读属性实行赋值是因为从没set访谈器。可是我们早已清楚了足以给字段赋值,并且只读属性会生成遮盖字段,那大家是否足以经过给隐瞒字段张开赋值直接达到给电动属性赋值的指标吗?答案是足以的!

定义User的只读自动属性

    public class User
    {
        public int age { get;  } = 1;
        public User()
        {
            age = 3;
        }
    }

调整台的反光赋值代码:

            var user = new User();
            try { typeof(User).GetProperty("age").SetValue(user, 9); }
            catch{    Console.WriteLine("只读属性赋值失败");}
            typeof(User).GetField("<age>k__BackingField", BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic).SetValue(user,9);
            Console.WriteLine(user.age);
            Console.Read();

运行

图片 6

2、因为掩盖字段是私人民居房的,所以取到掩瞒字段供给  BindingFlags.NonPublic

3、只读自动属性表达不想被访谈到那干什么还要给它赋值呢?那一个标题……做着玩,项目中本人认为也未曾什么样用到的机会……

  按此方式,对“剩余的数据”继续举办下豆蔻梢头趟,则必然能够分明那几个多余数量的最大值放在剩余地点的最右面。

  兴趣爱好的话,就更宽广了,琴棋书法和绘画都有意思味,乒乓台球倒也长于,编制程序说大话更是最爱。

2.3.2

• 知道OO根基,并不足以让你陈设出不错的OO系统。
•  优秀的OO设计必得具有可 复 用 、 可 扩 充 、 可 维 护两特性状。
•  格局能够让大家建造出具 有 良 好 O O 设 计 质 量 的 系统。
•  格局被以为是历经验证的OO设计经历。
•  方式不是代码,而是指向 设 计 问 题 的 通 用 解 决 方案 。 你 把 它 们 应 用 到 特 定的行使中。
•  形式不是被发明,而是被开采。. 
• 大好多的格局和准星,都观测于软件生成的大旨。
•  大大多的情势都同意系统 局 部 改 变 独 立 于 其 他 部分。
•  大家常把系统中,会变卦的风华正茂对抽出来封装。. 
•  模式让开辟人士之间有共 享 的 语 言 , 最 大 化 沟 通的市场总值。

演示:

  满是大佬的园子,第叁遍演讲正是贵族期望的萌新提问和求拜师,请有意向者速速联系。

题目

依照本节中快捷排序所示轨迹的格式给出飞速排序是如何将数组 E A S Y Q U E S T I O N 排序的(出于练习的目标,能够忽视从前打乱数组的一些卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。

 

原始数组: 9 3 5 8 2 7
第一趟后: 3 5 8 2 7 9
第二趟后: 3 5 2 7 8 9
第三趟后: 3 2 5 7 8 9
第四趟后: 2 3 5 7 8 9
第五趟后: 2 3 5 7 8 9

  

解答

图片 7

各处更新中。。。。。。

 

2.3.3

 

题目

对于长度为 N 的数组,在 Quick.sort() 实践时,其最大体素最多会被换来多少次?

 

解答

N / 2
在飞速排序中,叁个要素要被换来,有以下三种状态
1.该因素是枢轴,在切分的末段一步被换来
2.该因素位于枢轴错误的边上,要求被换来到另风华正茂侧去
潜心,以上二种状态在叁回切分中只会冒出二回

第一来看率先种情况,借使一个成分变为了枢轴
那么在其后的切分中该因素会被拔除,不设有继续的置换。
之所以大家的对象应该是:
最大的因素总是出现在错误的后生可畏侧,同一时候切分的次数尽可能多。

接下去大家来思忖什么协会那样的数组
鉴于大家本着的是最大的因素,因而「错误的边上」就是枢轴的左手。
为了使切分的次数尽可能多,大家须求保险最大值移动的偏离尽量短。
但尽管每一回只移动一位的话,下一回切分时最大值就能够产生枢轴
比方 4 10 3 5 6,枢轴为 4,调换后数组变为:
4 3 10 5 6
随后 4 和 3 交换
3 4 10 5 6
下叁回切分时 10 会化为枢轴,不再出席后续的切分。
于是我们须求让最大值每一遍活动多个要素。

臆造上边的数组:
2 10 4 1 6 3 8 5 7 9
首先次切分的时候,枢轴为 2,10 和 1 实行置换
数组变为:
2 1 4 10 6 3 8 5 7 9
跟着枢轴调换,数组变为:
1 2 4 10 6 3 8 5 7 9
第二次切分,枢轴为 4,10 和 3 举行置换。
1 2 4 3 6 10 8 5 7 9
随之枢轴调换 数组变为:
1 2 3 4 6 10 8 5 7 9
其一次切分,枢轴为 6,10 和 5 交换
1 2 3 4 6 5 8 10 7 9
进而枢轴交流,数组变为:
1 2 3 4 5 6 8 10 7 9
第陆回切分,枢轴为 8,10 和 7 调换
1 2 3 4 5 6 8 7 10 9
枢轴调换,数组变为
1 2 3 4 5 6 7 8 10 9
终极一遍切分,枢轴为 10,直接调换
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

小编们得以总括出要布局那样的数组的模版
a2 max a3 a1
其中 a1 < a2 < a3 < max
max 每轮切分移动两格,总共切分 N/ 2 次。

 

另请参阅

Number of largest element exchanges for quicksort-Stack Overflow

 

2.3.4

 

题目

假若跳过起来打乱数组的操作,
付出七个包罗 10 个要素的数组,
使得 Quick.sort() 所需的可比次数高达最坏意况。

规律描述:

解答

每一趟只让枢轴变为已排序,那正是最坏情形。
这种时候枢轴是当前子数组的最大值 / 最小值。
鉴于在大家的兑现中三回九转取子数组的第贰个成分作为枢轴。
故而一个已排序的数组能够达成最坏情形,相比次数到达 O(n^ 2)。
只要换作取最终一个要素,最坏景况会形成逆序数组。

我们的兑现中风度翩翩经遇上与枢轴相等的成分也会停下循环,
进而只要数组中有重复的因素会压缩相比次数。

例如:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

  1,假如数组的多寡有n个;

另请参阅

Analysis of Quicksort-khanacademy
Worst case for QuickSort - When can it occur?-Stack Overflow

  2,要开展相比的“趟数”为n-1趟;

2.3.5

  3,每意气风发趟要相比较的数据个数都比前意气风发趟少二个,第豆蔻梢头趟要相比较n个(即相比n-1次卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎;

题目

交由生龙活虎段代码将已知独有三种主键值的数组排序。

  4,没一次比较,若是开采“左侧数据”大于“左侧数据”,就对那三头实行置换个方式置。

解答

法定完毕:

算法 gif 动图
图片 8

代码演示如下:

代码
namespace Quick
{
    /// <summary>
    /// 用于将只有两种元素的数组排序。
    /// </summary>
    public class Sort2Distinct : BaseSort
    {
        /// <summary>
        /// 默认构造函数。
        /// </summary>
        public Sort2Distinct() { }

        /// <summary>
        /// 对数组 a 进行排序。
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">数组 a 的元素类型。</typeparam>
        /// <param name="a"></param>
        public override void Sort<T>(T[] a)
        {
            int lt = 0, gt = a.Length - 1;
            int i = 0;
            while (i <= gt)
            {
                int cmp = a[i].CompareTo(a[lt]);
                if (cmp < 0)
                    Exch(a, lt++, i++);
                else if (cmp > 0)
                    Exch(a, i, gt--);
                else
                    i++;
            }
        }
    }
}
<?php
$a = array(9,3,5,8,2,7);//下标为0,1,2,3,4,5
echo "排序之前:";print_r($a);

$n = count($a);//个数
for($i=0;$i<$n-1;++$i)//这就是n-1趟
{
    for($k=0;$k<$n-$i-1;++$k)//这就是比较的次数
    {
        if($a[$k]>$a[$k+1])
        {
            $t = $a[$k];
            $a[$k] = $a[$k+1];
            $a[$k+1] = $t;
        }
    }
}
echo "<br />排序之后:";print_r($a);
另请参阅

Quick 库

运维结果:

2.3.6

  排序从前:Array ( [0] => 9 [1] => 3 [2] => 5 [3] => 8 [4] => 2 [5] => 7 ) 
  排序之后:Array ( [0] => 2 [1] => 3 [2] => 5 [3] => 7 [4] => 8 [5] => 9 )

题目

编辑风流罗曼蒂克段代码来计量 $ C_N $ 的准确值,
在 $ N=100、1000 $ 和 $10 000 $ 的情事下比较正确值和测度值 $ 2NlnN $ 的出入。

解答

运维结果如下:
图片 9

代码

新建一个 QuickSortAnalyze 类,在 QuickSort 的根基上增加叁个 CompareCount 属性,用于记录相比较次数。重写 Less 方法,每调用二次就让 CompareCount 增加1 。

using System;
using System.Diagnostics;

namespace Quick
{
    /// <summary>
    /// 自动记录比较次数以及子数组数量的快速排序类。
    /// </summary>
    public class QuickSortAnalyze : BaseSort
    {
        /// <summary>
        /// 比较次数。
        /// </summary>
        public int CompareCount { get; set; }

        /// <summary>
        /// 是否启用打乱。
        /// </summary>
        public bool NeedShuffle { get; set; }

        /// <summary>
        /// 是否显示轨迹。
        /// </summary>
        public bool NeedPath { get; set; }

        /// <summary>
        /// 大小为 0 的子数组数量。
        /// </summary>
        public int Array0Num { get; set; }

        /// <summary>
        /// 大小为 1 的子数组数量。
        /// </summary>
        public int Array1Num { get; set; }

        /// <summary>
        /// 大小为 2 的子数组数量。
        /// </summary>
        public int Array2Num { get; set; }

        /// <summary>
        /// 默认构造函数。
        /// </summary>
        public QuickSortAnalyze()
        {
            this.CompareCount = 0;
            this.NeedShuffle = true;
            this.NeedPath = false;
            this.Array0Num = 0;
            this.Array1Num = 0;
            this.Array2Num = 0;
        }

        /// <summary>
        /// 用快速排序对数组 a 进行升序排序。
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">需要排序的类型。</typeparam>
        /// <param name="a">需要排序的数组。</param>
        public override void Sort<T>(T[] a)
        {
            this.Array0Num = 0;
            this.Array1Num = 0;
            this.Array2Num = 0;
            this.CompareCount = 0;
            if (this.NeedShuffle)
                Shuffle(a);
            if (this.NeedPath)
            {
                for (int i = 0; i < a.Length; i++)
                {
                    Console.Write("  ");
                }
                Console.WriteLine("tlotjthi");
            }
            Sort(a, 0, a.Length - 1);
            Debug.Assert(IsSorted(a));
        }

        /// <summary>
        /// 用快速排序对数组 a 的 lo ~ hi 范围排序。
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">需要排序的数组类型。</typeparam>
        /// <param name="a">需要排序的数组。</param>
        /// <param name="lo">排序范围的起始下标。</param>
        /// <param name="hi">排序范围的结束下标。</param>
        private void Sort<T>(T[] a, int lo, int hi) where T : IComparable<T>
        {
            if (hi - lo == 1)
                this.Array2Num++;
            else if (hi == lo)
                this.Array1Num++;
            else if (hi < lo)
                this.Array0Num++;

            if (hi <= lo)                   // 别越界
                return;
            int j = Partition(a, lo, hi);
            if (this.NeedPath)
            {
                for (int i = 0; i < a.Length; i++)
                {
                    Console.Write(a[i] + " ");
                }
                Console.WriteLine("t" + lo + "t" + j + "t" + hi);
            }
            Sort(a, lo, j - 1);
            Sort(a, j + 1, hi);
        }

        /// <summary>
        /// 对数组进行切分,返回枢轴位置。
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">需要切分的数组类型。</typeparam>
        /// <param name="a">需要切分的数组。</param>
        /// <param name="lo">切分的起始点。</param>
        /// <param name="hi">切分的末尾点。</param>
        /// <returns>枢轴下标。</returns>
        private int Partition<T>(T[] a, int lo, int hi) where T : IComparable<T>
        {
            int i = lo, j = hi + 1;
            T v = a[lo];
            while (true)
            {
                while (Less(a[++i], v))
                    if (i == hi)
                        break;
                while (Less(v, a[--j]))
                    if (j == lo)
                        break;
                if (i >= j)
                    break;
                Exch(a, i, j);
            }
            Exch(a, lo, j);
            return j;
        }

        /// <summary>
        /// 打乱数组。
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">需要打乱的数组类型。</typeparam>
        /// <param name="a">需要打乱的数组。</param>
        private void Shuffle<T>(T[] a)
        {
            Random random = new Random();
            for (int i = 0; i < a.Length; i++)
            {
                int r = i + random.Next(a.Length - i);
                T temp = a[i];
                a[i] = a[r];
                a[r] = temp;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 比较第一个元素是否小于第二个元素。
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">要比较的元素类型。</typeparam>
        /// <param name="a">第一个元素。</param>
        /// <param name="b">第二个元素。</param>
        /// <returns></returns>
        new protected bool Less<T>(T a, T b) where T : IComparable<T>
        {
            this.CompareCount++;
            return a.CompareTo(b) < 0;
        }
    }
}

主方法

using System;
using Quick;

namespace _2._3._6
{
    /*
     * 2.3.6
     * 
     * 编写一段代码来计算 C_N 的准确值,
     * 在 N=100、1000 和 10 000 的情况下比较准确值和估计值 2NlnN 的差距。
     * 
     */
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Nt准确值t估计值t比值");
            QuickSortAnalyze sort = new QuickSortAnalyze();
            int N = 100;
            int trialTime = 500;
            for (int i = 0; i < 3; i++)
            {
                int sumOfCompare = 0;
                int[] a = new int[N];
                for (int j = 0; j < trialTime; j++)
                {
                    for (int k = 0; k < N; k++)
                    {
                        a[k] = k;
                    }
                    SortCompare.Shuffle(a);
                    sort.Sort(a);
                    sumOfCompare += sort.CompareCount;
                }
                int averageCompare = sumOfCompare / trialTime;
                double estimatedCompare = 2 * N * Math.Log(N);
                Console.WriteLine(N + "t" + averageCompare + "t" + (int)estimatedCompare + "t" + averageCompare / estimatedCompare);
                N *= 10;
            }
        }
    }
}
另请参阅

Quick 库

2.3.7

题目

在接受高效排序将 N 个不重复的要素排序时,
算算大小为 0、1 和 2 的子数组的数目。假诺你喜欢数学,请推导;
假设你恶感,请做一些试验并建议质疑。

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