图解算法:说一道字节跳动的算法题 [复制链接]

2019-8-22 11:06
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Tag:  算法
图解算法:说一道字节跳动的算法题 | Android 向

一. 审题

面试题:

给定一个 RootView,打印其内 View Tree 的每个 View。

在 Android 下,UI 的布局结构,对标到数据结构中,本质就是一个由 View 和 ViewGroup 组成的多叉树结构。其中 View 只能作为叶子节点,而 ViewGroup 是可以存在子节点的。

上图就是一个典型的 ViewTree 的结构,而想要遍历这个 ViewTree,还需要用到两个 ViewGroup 的方法。

  • getChildCount():获取其子 View 的个数。
  • getChildAt(int):获取对应索引的子 View。

对于 View,无需过多处理,直接打印输出即可。而 ViewGroup,除了打印自身的这个节点之外,还需要打印其子节点。

二. 解题的三种实现

2.1 递归实现

图解算法:说一道字节跳动的算法题 | Android 向

当一个大问题,可以被拆分成多个小问题,并且分解后的小问题,和大问题相比,只是数据规模不同,求解思路完全一致的问题,非常适合递归来实现。

fun recursionPrint(root: View) {
printView(root)
if (root is ViewGroup) {
for (childIndex in 0 until root.childCount) {
val childView = root.getChildAt(childIndex)
recursionPrint(childView)
}
}
}

递归确实可以很清晰的实现功能,但是它有一个致命的问题,当递归深度过深的时候,会爆栈。反应在异常上,就是会抛出 StackOverflowError 这个异常。

吉林快三面试的时候,面试者解决问题的思路,使用了递归思想,通常都会很自然的问问 JVM 的栈帧,以及为什么会出现 StackOverflowError 异常。

吉林快三当然这不是本文的重点,大家了解一下即可。

简单来说,每启动一个现场,JVM 都会为其分配一个 Java 栈,每调用一个方法,都会被封装成一个栈帧,进行压栈操作,当方法执行完成之后,又会执行弹栈操作。而每个栈帧中,当前调用的方法的一些局部变量、动态连接,以及返回地址等数据。

吉林快三Java 栈和数据结构的栈结构一样,有两个操作,压栈(入栈)、弹栈(出栈),是一个先入后出(FILO)的结构。这一块的东西,延伸出来就比较多了,你可以简单的理解为调用方法就会压栈,方法执行完会弹栈。

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每次方法的调用,执行压栈的操作,但是每个栈帧,都是要消耗内存的。一旦超过了限制,就会爆掉,抛出 StackOverflowError。

递归确实简单,但是问题不少。面试官也不怕面试者写递归代码,后续可以有一连串问题等着。

2.2 广度优先实现

前面也提到,这道题本质上就是数据结构中,树的遍历。那最先想到的就是深度优先和广度优先两种遍历策略。

我们先来看看广度优先的实现,广度优先的过程,就是对每一层节点依次访问,访问完了再进入下一层。就是按树的深度,一层层的遍历访问

图解算法:说一道字节跳动的算法题 | Android 向

ABCDEFGHI 就是上图这个多叉树,使用广度优先算法的遍历结果。

广度优先非常适合用先入先出的队列来实现,每次子 View 都入队尾,而从对头取新的 View 进行处理。

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代码如下:

fun breadthFirst(root :View){
val viewDeque = LinkedList<View>()
var view = root
viewDeque.push(view)
while (!viewDeque.isEmpty()){
view = viewDeque.poll()
printView(view)
if(view is ViewGroup){
for(childIndex in 0 until view.childCount){
val childView = view.getChildAt(childIndex)
viewDeque.addLast(childView)
}
}
}
}

吉林快三这里直接利用 LinkedList 来实现队列,它本身就实现了双端队列 Deque 接口。

2.3 深度优先实现

说完广度深度,再继续看看深度优先。

深度优先的过程,就是对每个可能的分支路径,深度到叶子节点,并且每个节点只访问一次。

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吉林快三ADIHCBGFE 就是上图这个多叉树,使用深度优先算法的遍历结果。

在实现上,深度优先非常适合用先入后出的栈来实现。逻辑不复杂,直接上执行时,栈的数据变换。

图解算法:说一道字节跳动的算法题 | Android 向

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代码实现如下:

fun depthFirst(root :View){
val viewDeque = LinkedList<View>()
var view = root
viewDeque.push(view)
while (!viewDeque.isEmpty()){
view = viewDeque.pop()
printView(view)
if(view is ViewGroup){
for(childIndex in 0 until view.childCount){
val childView = view.getChildAt(childIndex)
viewDeque.push(childView)
}
}
}
}

依然利用 LinkedList 来当栈使用,利用 push() 和 pop() 实现栈的逻辑。


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