Java: руководство для начинающих (ЛП)

Иногда для подготовки к созданию объектов в классе должны быть выполнены некоторые инициализирующие действия. В частности, может возникнуть потребность установить соединение с удаленным сетевым узлом или задать значения некоторых статических переменных перед тем, как воспользоваться статическими методами класса. Для решения подобных задач в Java предусмотрены статические блоки. Статический блок выполняется при первой загрузке класса, еще до того, как класс будет использован для каких-нибудь других целей. Ниже приведен пример применения статического блока. // Применение статического блока, class StaticBlock { static double root0f2; static double root0f3; // Этот блок выполняется при загрузке класса. static { System.out.println("Inside static block."); root0f2 = Math.sqrt(2.0); rootOf3 = Math.sqrt(3.0); } StaticBlock(String msg) { System.out.println (msg) ; } } class SDemo3 { public static void main(String args[]) { StaticBlock ob = new StaticBlock("Inside Constructor"); System.out.println("Square root of 2 is " + StaticBlock.rootOf2); System.out.println("Square root of 3 is " + StaticBlock.rootOf3) ; } }

Результат выполнения данной программы выглядит следующим образом: Inside static block. Inside Constructor Square root of 2 is 1.4142135623730951 Square root of 3 is 1.7320508075688772

Как видите, статический блок выполняется еще до того, как будет создан какой-нибудь объект.

Пример для опробования 6.3. Быстрая сортировка

В главе 5 был рассмотрен простой способ так называемой пузырьковой сортировки, а кроме него, вкратце упоминались и более совершенные способы сортировки. В этом проекте предстоит реализовать один из самых лучших способов: быструю сортировку. Алгоритм быстрой сортировки был разработан Ч. Хоаром и назван его именем. На сегодняшний день это самый лучший универсальный алгоритм сортировки. Он не был продемонстрирован в главе 5 лишь потому, что реализовать быструю сортировку лучше всего с помощью рекурсии. В данном проекте будет создана программа для сортировки символьного массива, но демонстрируемый подход может быть применен к сортировке любых объектов.

Быстрая сортировка опирается на принцип разделения. Сначала выбирается опорное значение (так называемый компаранд), и массив разделяется на две части. Все элементы, которые больше или равны разделяемому компаранду, помещаются в одну часть массива, а те элементы, которые меньше компаранда, — в другую часть. Затем процесс рекурсивно повторяется для каждой оставшейся части до тех пор, пока массив не окажется отсортированным. Допустим, имеется массив, содержащий последовательность символов f edacb, а в качестве компаранда выбран символ d. На первом проходе массив будет частично упорядочен следующим образом: Исходные данные f e d a с b Проход 1 b с a d e f

Этот процесс повторяется для каждой части: Ьса и def. Как видите, процесс рекурсивен по своей сути, поэтому рекурсивный способ лучше всего подходит для реализации быстрой сортировки.

Компаранд можно выбрать двумя способами: случайно либо вычислив среднее значение части элементов массива. Эффективность сортировки окажется оптимальной в том случае, когда компаранд выбран как раз посредине диапазона значений элементов, содержащихся в массиве, но зачастую выбрать такое значение непросто. Если же выбрать компаранд случайным образом, то вполне возможно, что он окажется на краю диапазона. Но и в этом случае алгоритм быстрой сортировки будет действовать правильно. В том варианте быстрой сортировки, который реализуется в данном проекте, в качестве компаранда выбирается элемент, находящийся посередине массива.

Последовательность действий

Создайте новый файл QSDemo. j ava.

Создайте сначала класс Quicksort, код которого приведен ниже. // Пример для опробования 6.3. Простая версия класса Quicksort, // реализующего быструю сортировку, class Quicksort { // организовать вызов конкретного метода быстрой сортировки static void qsort(char items[]) { qs(items, 0, items.length-1); } // Рекурсивная версия метода быстрой сортировки символов, private static void qs(char items[], int left, int right) { int i, j; char x, y; i = left; j = right; x = items[(left+right)/2]; do { while((items[i] < x) && (i < right)) i++; while((x < items[j]) && (j > left)) j—; if(i <= j) { у = items[i]; items[i] = items[j]; items[j] = y; i++; j—; } } while (i <= j); if(left < j) qs(items, left, j); if(i < right) qs(items, i, right); } }