学习

算法红皮书 1.1.1-1.1.5

2022年2月21日 16:53 周一
学习
算法红皮书(第四版)

基础编程模型 #

Java程序的基本结构 #

  • 本书学习算法的方法：用Java编程语言编写的程序来实现算法(相比用自然语言有很多优势)
  • 劣势：编程语言特定，使算法的思想和实现细节变得困难(所以本书尽量使用大部分语言都必须的语法)
  • 把描述和实现算法所用到的语言特性、软件库和操作系统特定总称为基础编程模型
  • Java程序的基本结构

    • 一段Java程序或者是一个静态方法库，或者定义了一个数据类型，需要用到的语法

      • 原始数据类型(在计算机中精确地定义整数浮点数布尔值等)
      • 语句(创建变量并赋值，控制运行流程或引发副作用来进行计算，包括声明、赋值、条件、循环、调用和返回)
      • 数组(多个同种数据类型值的集合)
      • 静态方法(封装并重用代码)
      • 字符串(一连串的字符，内置一些对他们的操作)
      • 标准输入/输出(是程序与外界联系的桥梁)
      • 数据抽象(数据抽象封装和重用代码，可以定义非原始数据类型，进而面向对象编程)

    • 把这种输入命令执行程序的环境称为 虚拟终端

    • 要执行一条Java程序，需要先用javac命令编译，然后用java命令运行，比如下面的文件，需要使用命令

      javac BinarySearch.java
java BinarySearch


原始数据类型与表达式 #

  • 数据类型就是一组数据和其所能进行的操作的集合
  • Java中最基础的数据类型(整型int，双精度实数类型double,布尔值boolean,字符型char)
  • Java程序控制用标识符命名的变量
  • 对于原始类型，用标识符引用变量，+-*/指定操作，用字面量来表示值(如1或3.14),用表达式表示对值的操作( 表达式:(x+2.334)/2 )
  • 只要能够指定值域和在此值域上的操作，就能定义一个数据类型(很像数学上函数的定义)
  • +-*/是被重载过的
  • 运算产生的数据的数据类型和参与运算的数据的数据类型是相同的(5/3=1,5.0/3.0=1.6667等)
  • 如下图(图歪了亿点点..)
  • 表达式
  • 表达式具有优先级，Java使用的是中缀表达式(一个字面量紧接运算符，然后是另一个字面量)。逻辑运算中优先级 ! && || ,运算符中 * / % 高于+ - 。括号能改变这些规则。代码中尽量使用括号消除对优先级的依赖
  • 类型转换
    • 数值会自动提升为高级数据类型，如1+2.5 1会被先转为double 1.0，值也为double的3.5
    • 强转(把类型名放在括号里讲其转换为括号中的类型) 讲高级数据类型转为低级可能会导致精度的缺失，尽量少使用
  • 比较
    • ==、!=、<、<=、>、>=，这些运算符称为 混合类型运算符，因为结果是布尔型而不是参与比较的数据类型
    • 结果是布尔型的表达式称为布尔表达式
  • 其他原始类型(int为32位，double为64位)
    • long,64位整数
    • short,16位整数
    • char,16位字符
    • byte,8位整数
    • 32位单精度实数,float

语句 #

  • 语句用来创建和操作变量、对变量赋值并控制操作的执行流程
  • 包括声明语句、赋值语句、条件语句、循环语句、调用和返回语句
  • 声明：让一个变量名和一个类型在编译时关联起来
  • 赋值：将(由一个表达式定义的)某个数据类型额值和一个变量关联起来
  • 条件语句：
    if (<boolean expression>) { <block statement> }
  • 循环语句
    while(<boolean expression>) { <block statement> }
    其中循环语句中的代码段称为循环体
  • break与continue语句
    • break，立即退出循环
    • continue，立即开始下一轮循环

简便记法 #

  • 声明并初始化
  • 隐式赋值
    • ++i;–i
    • i/=2;i+=1
  • 单语句代码段(省略if/while代码段的花括号)
  • for语句
    for(<initialize>;<boolean expression>;<increment>)
{
    <block statements>
}
    这段代码等价于后面的
    <initialize>;
while(<boolean expression>)
{
  <block statments>
  <increment>;
}
  • java语句总结

数组 #

  • 数组能够存储相同类型的多个数据
  • N个数组的数组编号为0至N-1；这种数组在Java中称为一维数组
  • 创建并初始化数组
    • 需要三个步骤，声明数组名字和类型，创建数组，初始化数组元素
    • 声明并初始化一个数组
    • 简化写法
      double[] a = new double[N];
    • 使用数组(访问的索引小于0或者大于N-1时会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException)
    • 典型的数组处理代码
  • 起别名
    • 下面的情况并没有将数组新复制一份，而是a，b指向了同一个数组
  • 二维数组
    • Java中二维数组就是一堆数组的数组
    • 二维数组可以是参差不齐，比如a[0]=new double[5],a[1]=new double[6]之类
    • 二维数组的创建及初始化
      double[][] a;
a = new double[M][N];
for (int i = 0; i < M; i++)
    for (int j = 0; j < N; j++)
        a[i][j] = 0.0;
    • 精简后的代码 double[][] a=new double[M][N];

linux_韩老师_01-06

2022年1月25日 14:43 周二
学习
Linux_韩老师

基础介绍 #

  • 本套课程内容
    • 基础篇: linux入门、vm和Linux的安装、linux目录结构
    • 实操篇
      • 远程登录（xshell，xftp）、实用指令、进程管理、用户管理
      • vi和vim编辑器、定时任务调度、RPM和YUM
      • 开机、重启和用户登录注销、磁盘分区及挂载、网络配置
  • linux使用的地方
    • 在linux下开发项目(需要把javaee项目部署到linux下运行)
    • linux运维工程师(服务器规划、优化、监控等)
    • linux嵌入式工程师(linux下驱动开发[c,c++])
  • linux应用领域
    • 个人桌面
    • 服务器(免费稳定高效)
    • 嵌入式领域(对软件裁剪，内核最小可达几百kb等)

linux介绍 #

  • linux是一个开源免费操作系统
  • linux吉祥物
    tux(/tu’ks/唾可si)，没找到音标，将就一下
  • linux之父，linus，也是git的创作者
    主要发行版：Ubuntu、RedHat，Centos，Debian等
    RedHat和Centos使用同样的源码，但是RedHat收费
  • Linux和Unix的关系
    unix也是一个操作系统，贝尔实验室。做一个多用户分时操作系统， multics，但是没完成。其中一个后来在这基础上，完成的操作系统为unix （原本是B语言写的），后面和另一个人用unix用c语言改写了。
    unix源码是公开的，后面商业公司拿来包装做成自己的系统， 后面有个人提倡自由时代用户应该对源码享有读写权利而非垄断
    后面RichardStallman发起GNU计划（开源计划），Linus参加该计划，并共享出linux内核，于是大家在此基础上开发出各种软件。linux又称GNU/linux
  • Linux和Unix关系

VMWare安装Centos7.6 #

在windows中安装Linux系统

  • VM和Linux系统在pc中的关系

  • 安装过程中，网络模式使用NAT模式

  • 选择最小安装，且选择CompatibilityLibraries和DevelopmentTools

  • linux分区
    一般分为三个

    一般boot1G,swap分区一般跟内存大小一致，这里是2G，所以根分区就是剩下的，也就是20-1-2=17G
    如图，boot，/，swap都是标准分区。且boot和/是ext4的文件格式，swap是swap的文件格式

  • 修改主机名

  • 修改密码及增加除root外的普通用户

  • 修改网络为固定ip(NAT模式下)

    • 先在VM里面把子网ip改了，这里改成 192.168.200.0
    • 然后改网关为192.168.200.200
    • 使用yum install -y vim 安装文本编辑工具
    • 最后在linux中改配置文件
      vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
    • 其中先修改BOOTPROTO=“static”
    • 然后设置ip地址、网关和DNS， 下面是添加到上面的ifcfg-ens33后面，不是直接执行代码
      IPADDR=192.168.200.200
GATEWAY=192.168.200.2
DNS1=192.168.200.2
    • 使用命令重启网络
      service network restart 
# 或者直接重启电脑 reboot

  • 这里顺便装一下zsx

    ...

redis_尚硅谷_19-A

2022年1月19日 16:52 周三
学习
Redis_尚硅谷

验证码模拟 #

  • 首先需要一个MyRedis单例类
/**
 * MyRedis单例类
 */
public class MyJedis {
    private static Jedis myJedis;

    public static Jedis getInstance() {
        //如果是空则进行初始化
        if (myJedis == null) {
            //由于synchronized同步是在条件判断内，所以同步
            //并不会一直都执行，增加了效率
            synchronized (MyJedis.class) {
                if (myJedis == null) {
                    //设置密码
                    DefaultJedisClientConfig.Builder builder = DefaultJedisClientConfig.builder()
                            .password("hello.lwm");
                    DefaultJedisClientConfig config = builder.build();

                    Jedis jedis = new redis.clients.jedis.Jedis("192.168.200.200", 6379, config);

                    return jedis;
                }
            }

        }
        return myJedis;
    }
}

redis_尚硅谷_18

2022年1月19日 14:07 周三
学习
Redis_尚硅谷

Jedis操作Redis6 #

  • 插曲:本地项目关联github远程库
     git init
 git add README.md
 git commit -m "first commit"
 #-m表示强制重命名
 git branch -M main
 #使用别名
 git remote add origin git@github.com:lwmfjc/jedis_demo.git
 #用了-u之后以后可以直接用git push替代整行 
 git push -u origin main
  • jedis pom依赖
    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis -->
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>4.0.1</version>
</dependency>
  • jedis使用
    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //设置密码
        DefaultJedisClientConfig.Builder builder = 
        DefaultJedisClientConfig.builder()
                .password("hello.lwm");
        DefaultJedisClientConfig config = builder.build();

        Jedis jedis = new Jedis("192.168.200.200", 6379, config);
        //ping
        String value = jedis.ping();
        System.out.println(value);
        //返回所有key
        Set<String> keys = jedis.keys("*");
        System.out.println("key count: " +
                keys.size());
        for (String key : keys) {
            System.out.printf("key--:%s---value:%s\n", 
        key, jedis.get(key));
        }

        System.out.println("操作list");
        //操作list
        jedis.lpush("ly-list", "java", "c++", "css");
        List<String> lrange = jedis.lrange("ly-list", 0, -1);
        for (String v : lrange) {
            System.out.println("value:" + v);
        }

        //操作set
        System.out.println("操作set");
        jedis.sadd("ly-set", "1", "3", "3",
                "5", "1");
        Set<String> smembers = jedis.smembers("ly-set");
        for (String v : smembers) {
            System.out.println("value:" + v);
        }
        //操作hash
        System.out.println("操作hash");
        jedis.hset("ly-hash", "name", "lidian");
        jedis.hset("ly-hash", "age", "30");
        jedis.hset("ly-hash", "sex", "man");
        Map<String, String> lyHash = jedis.hgetAll("ly-hash");
        for (String key : lyHash.keySet()) {
            System.out.println(key + ":" + lyHash.get(key));
        }
        //操作zset
        System.out.println("操作zset");
        jedis.zadd("person", 100, "xiaohong");
        jedis.zadd("person", 80, "xiaoli");
        jedis.zadd("person", 90, "xiaochen");
        List<String> person = jedis.zrange("person", 0, -1);
        for (String name : person) {
            System.out.println(name);
        }
        //结束操作
        jedis.flushDB();
        jedis.close();
    }
}

redis_尚硅谷_12-17

2022年1月18日 08:48 周二
学习
Redis_尚硅谷

Redis配置文件 #

  • redis中单位的设置，支持k,kb,m,mb,g,gb，且不区分大小写
  • include (包含其他文件，比如公共部分)
  • bind
    bind 127.0.0.1 ::1 #listens on loopback IPv4 and IPv6
    • 后面这个::1，相当于ipv6版的127.0.0.1。在redis配置文件中，整句表示只允许本地网卡的某个ip连接(但是它并不能指定某个主机连接到redis中。比如本机有两个网卡，两个ip，可以限定只有其中一个ip可以连接)
    • 如果注释掉了/或者bind 0.0.0.0，表示允许所有主机连接
  • protected-mode
    protected-mode yes
    • 设置保护模式为yes，protected是redis本身的一个安全层，这个安全层在同时满足下面三个条件的时候会开启，开启后只有本机可以访问redis
      • protected-mode yes
      • 没有bind指令(bind 0.0.0.0不属于这个条件)
      • 没有设置密码 (没有设置requirepass password)
    • 只要上面一个条件不满足，就不会开启保护模式。换言之，只要设置了bind 0.0.0.0或者没有设置bind，且不满足上面三个条件之一，就能够进行远程访问(当然，linux/windows的6379端口要开放)
  • tcp-backlog 表示未连接队列总和
  • timeout 秒为单位，时间内没操作则断开连接
  • tcp-keepalive 300 心跳检测，每隔300s检测连接是否存在
  • pidfile /var/run/redis_6379.pid 将进程号保存到文件中
  • loglevel 表示日志的级别/debug/verbose/notice/warning
  • logfile "" 设置日志的路径
  • database 16 默认有16个库
  • requirepass password 设置密码
  • maxclients 设置最大连接数
  • maxmemory 设置最大内存量，达到则会根据移除策略进行移除操作

Redis的发布和订阅 #

  • 发布订阅，pub/sub，是一种消息通信模式：发送者pub发送消息，订阅器sub接收消息
  • 发布者能发布消息，订阅者可以订阅/接收消息
  • 操作
    subscribe channel1 #客户端A订阅频道 

    publish channel1 helloly #向频道发送消息
    此时订阅channel1频道的客户端就会接收到消息

redis新数据类型 #

Bitmaps #

  • 进行二进制操作

    ...

redis_尚硅谷_06-11

2022年1月4日 16:22 周二
学习
Redis_尚硅谷

Redis针对key的基本操作 #

  • 常用命令
    keys * #查找当前库所有库
exists key1 #key1是否存在 1存在；0不存在
type key2 #key2的类型
del key3 #删除key3
unlink key3 #删除key3(选择非阻塞删除。会先从元数据删除，而真正删除是异步删除)
expire key1 10 #设置key1的过期时间，单位秒
ttl key1 #获取key1的剩余存活时间，-2表示key已过期或不存在，-1表示永不过期
select 1 #切换到1号库(redis中有15个库，默认在库1)
dbsize #查找当前redis库中有多少个key
flushdb #清空当前库
flushall #清空所有库

Redis中常用数据类型 #

字符串（String） #

  • String是二进制安全的，可以包含jpg图片或序列化的对象
  • 一个Redis中字符串value最多可以只能是512M
  • 常用命令
    set key1 value1
get key1 
set key1 value11 #将覆盖上一个值
append key1 abc #在key1的值追加"abc"
strlen key1 #key值的长度
setnx key1 value #当key不存在时才设置key
incr n1 #将n1的值加一,,如果n1不存在则会创建key n1 并改为1(0+1)
decr n1 #将n1的值减一,如果n1不存在则会创建key n1 并改为-1(0-1)
incrby n1 20 #将n1的值加20，其他同上
decrby n1 20 #将n1的值减20，其他同上
  • redis原子性
    incr具有原子性操作
    java中的i++不是原子操作
  • 其他命令
    mset k1 v1 k2 v2
mget k1 k2 
msetnx k1 v1 k2 v2 #仅当所有的key都不存在时才会进行设置
getrange name 0 3 #截断字符串[0,3]
setrange name 3 123 #从下标[3]开始替换字符串（换成123）
setex k1 20 v1 #设置过期时间为20s
expire k1 30 #设置过期时间为30s
getset k1 123 #获取旧值，并设置一个新值
  • 数据结构，SimpleDynamicString，SDS，简单动态字符串，内部结构类似Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配

列表 (List) #

  • 单键多值
  • 底层是双向链表
  • 从左放
    lpush k1 v1 v2 v3 #从左边放(从左往右推)
lrange k1 0 -1 #从左边取(v3 v2 v1)
  • lpush:
  • 从右放
    rpush k2 v1 v2 v3
  • brpush:
  • lpop/rpop
    lpop k2 #从左边弹出一个值
lpop k2 2 #从左边弹出两个值，当键没有包含值时，键被删除
  • rpoplpush
    lpush a a1 a2 a3
rpush b b1 b2 b3
rpoplpush a b #此时a:a1 a2，b:a3 b1 b2 b3
  • lrange
    lrange b 1 2 #获取b中下标[1,2]的所有值
lrange b 1 -1 #获取所有值[1,最大下标]的所有值
  • lindex,llen
    lindex b 1 #直接取第一个下标的元素
llen b #获取列表的长度
  • linsert
    linsert b before b2 myinsert
linsert b after b2 myinsert
#在某个列表的值(如果重复取第一个)的位置之前/之后插入值
  • lrem,lset
    lrem b 2 a #从b列表中，删除两个a（从左往右）
lset b 2 AA #把下标2的值设置为AA
  • list数据结构是一个快速列表，quicklist
    当元素较少的时候，会使用连续的内存存储，结构时ziplist，即压缩列表；当数据多的时候会有多个压缩列表，然后会链接到一起(使用双向指针)

集合(Set) #

  • 特点：无序，不重复
  • Set:string类型的无序集合，底层是一个value为null的hash表；添加/删除时间复杂度为O(1)
  • 常用命令
    sadd k1 v1 v2 v3 v2 v2 v1 #设置集合中的值
smembers k1 #取出集合中的值
sismember k1 v3 #k1是否存在v3，存在返回1，不存在返回0
scard k1 #返回集合中元素的个数
srem k1 v2 v3 #删除集合中的v2和v3
spop k1 #从k1中随机取出一个值
srandmember k1 2 #从k1中随机取出2个值

    smove a k a1 #从a中将a1移动到k中
sinter a k #取a，k的交集
sunion a k #取a，k的并集
sdiff a k #返回两个集合的差集（从集合a中，去除存在集合k中的元素，即a-k）
  • Set数据结构时dict字典，字典使用哈希表实现的

哈希（Hash) #

  • 是String类型的field和value的映射表，用来存储对象,类似java中的Map<String,Object>
  • 常用命令
    hset user:1001 id 1 #设置(对象)user:1001的id属性值
hset user:1001 name zhangsan 
hget user:1001 name #取出user:1001的name
hmset user:1001 id 1 name zhangsan #批量设置（现在hset也可以批量设置了，hmset已弃用）
hexists user:1001 id 1 #判断属性id是否存在
hkeys user:1001 #查看hash结构中的所有filed
hvals user:1001 #查看hash结构中所有value
hincrby user:1001 age 2 #给hash结构的age属性值加2
hsetnx user:1001 age 10 #给hash结构的age属性设置值为10（如果age属性不存在）
  • hash类型数据结构，当field-value长度较短时用的是ziplist，否则使用的是hashtable

有序集合(ZSet) #

  • 与set很相似，但是是有序的
  • 有序集合的所有元素（成员）都关联一个评分(score)，score用来从最低到最高方式进行排序，成员唯一但评分是重复的
  • 常用命令
    zadd topn 100 xiaoming 120 xiaohong 60 xiaochen #添加key并为每个成员添加评分
zadd topn xiaoli 200 
zrange topn 0 -1 #查找出所有成员(按排名由小到大)
zrange topn 0 -1 withscores #从小到大查找所有成员并显示分数
zrangebyscore topn 130 200 #查找所有在130-200的成员
zrevrangebyscore topn 200 130 #从大到小查找所有成员（注意，从大到小时第一个值必须大于等于第二个）
zincrby topn 15 xiaohong #给小红添加15分
zrem topn xiaohong #删除元素
zcount topn 10 200 #统计该集合，分数区间内的元素个数
zrank topn xiaohong #xiaohong的排名，从0开始
  • zset底层数据结构
    • hash结构
    • 跳跃表 给元素value排序，根据score的范围获取元素列表
    • 对比有序链表和跳跃表
      • 查找51元素
      • 跳跃表
        按图中的顺序查找，查找四次就能找到
  • End

redis_尚硅谷_01-05

2021年12月27日 09:09 周一
学习
Redis_尚硅谷

课程简介 #

NoSQL数据库简介、Redis概述与安装、常用五大数据结构、配置文件详解、发布与订阅、Redis6新数据类型、Redis与spring boot整合、事务操作、持久化之RDB、持久化之AOF、主从复制及集群、Redis6应用问题(缓存穿透、击穿、雪崩以及分布式锁)、Redis6新增功能

NoSQL数据库简介 #

  • Redis属于NoSQL数据库
  • 技术分为三大类
    • 解决功能性问题：Java、Jsp、RDBMS、Tomcat、Linux、JDBC、SVN
    • 解决扩展性问题：Struts、Spring、SpringMVC、Hibernate、Mybatis
    • 解决性能问题：NoSQL、Java线程、Nginx、MQ、ElasticSearch
  • 缓存数据库的好处
    • 完全在内存中，速度快，结构简单
    • 作为缓存数据库：减少io的读操作
  • NoSQL＝Not Only SQL,不仅仅是SQL，泛指非泛型数据库
    • 不支持ACID(但是NoSQL支持事务)
    • 选超于SQL的性能
  • NoSQL适用场景
    • 对数据高并发的读写
    • 海量数据的读写
    • 对数据高可扩展性
  • NoSQL不适用的场景
    • 需要事务支持
    • 基于sql的结构化查询存储
  • 多种NoSQL数据库介绍
    • Memcache 不支持持久化，数据类型单一，一般作为辅助持久化的数据库
    • Redis 支持持久化，除了k-v模式还有其他多种数据结构，一般作为辅助持久化的数据库
    • MongoDB，是文档型数据类型；k-v模型，但是对value提供了丰富的查询功能；支持二进制数据及大型对象；替代RDBMS，成为独立数据库
  • 大数据时代（行式数据库、列式数据库）
    • 行式数据库
      查询某一块数据的时候效率高
    • 列式数据库
      查询某一列统计信息快
    • 其他
      Hbase，Cassandra，图关系数据库(比如社会关系，公共交通网等)
  • 小计
    NoSQL数据库是为提高性能而产生的非关系型数据库

Redis概述与安装 #

  • 简单概述
    • Redis是一个开源的kv存储系统
    • 相比Mencached，支持存储的数据类型更多，包括string，list，set，zset以及hash，这些类型都支持(pop、add/remove及取交并集和差集等)，操作都是原子性的
    • Redis数据都是缓存在内存中
    • Redis会周期性地把数据写入磁盘或修改操作写入追加的记录文件
    • 能在此基础上实现master-slave(主从)同步
  • Redis功能
    • 配合关系型数据库做高速缓存
    • Redis具有多样的数据结构存储持久化数据
    • 其他部分功能
  • Redis安装
    • 从官网中下载redis-6.xx.tar.gz包(该教程在linux中使用redis6教学)
    • 编译redis需要gcc环境
      • 使用gcc –version查看服务器是否有gcc环境
      • 如果没有需要进行安装
        apt install -y gcc
或者
yum install -y gcc
    • 将redis压缩文件进行解压
      tar -zxvf redis-6xx.tar.gz
    • 进入解压后的文件夹，并使用make命令进行编译
      make
    • 如果报错了，需要先用下面命令清理，之后再进行编译
      make distclean
    • 安装redis
      make install
    • 进入/usr/local/bin目录，查看目录
  • Redis启动
    • 前台启动
      redis-server
    • 后台启动
      • 在刚才解压的文件夹中，拷贝出redis.conf文件(这里拷贝到/etc/目录下)
        cp redis.conf /etc/redis.conf
      • 到etc中修改redis.conf文件
        vim /etc/redis.conf
# 进入编辑器后使用下面命令进行搜索并回车
/daemonize no
        将no改为yes并保存
    • 进入/usr/local/bin目录启动redis
      redis-server /etc/redis.conf
    • 查看进程，发现redis已经启动
      ps -ef | grep redis
    • 使用redis-cli 客户端连接redis
      redis-cli
keys *

相关知识 #

  • Redis6379的由来
    • 人名Merz 在九宫格对应的数字就是6379
  • Redis默认有15个库，默认数据都在数据库0中，所有库的密码都是相同的
  • Redis是单线程+多路复用技术
    • Redis是串行操作
    • 火车站的例子
      当1，2，3没有票的时候，不用一直等待买票，可以继续做自己的事情，黄牛买到票就会通知123进行取票
  • Memcached和Redis区别
    • Memcached支持单一数据类型，Redis支持多数据类型
    • Memcached不支持持久化
    • Memcached用的多线程+锁的机制，Redis用的是单线程+多路复用程序

End #