x-blog之算法建模简单介绍

前言

这里的算法建模知识简单的建模。等同于数学公式，利用某种语言编好算法，利用一定逻辑存取，然后正确展示。里面涉及的细节包括对算法的理解和编写，数据模型的建立，高效存取，用户输入，编程规范以及涉及到web的一些知识等等。如下图所示。

数据库设计

为了方便直接贴出截图（以下是按照自己的想法建的结构，仅作为项目说明，如不合理，请谅解)
设计到三张表t_algotithms_info(算法建模表),t_algotithms_type(算法类型名称),t_algotithms_type_info_rel(算法-类型-关系表)

t_algotithms_type 由于类型极少，就没必要建立索引，各含义如字段所示，这里说明一下，最后七个字段，原则上是每个表都应该加上的。
t_algotithms_info
算法建模核心表，其中，algotithms_code算法最核心底层代码，controller_code交互代码，func_name请求的唯一函数名，也就是每个算法都有唯一的函数名，func_index唯一索引，主要有两个用处，一、快速定位函数详情记录，二、用于redis中定位记录，因为主键可能各种原因变化导致不能与redis中正确对应。
t_algotithms_type_info_rel

ok，表已建好，下面就是数据的建立，存与取了

笔者一直坚信算法是程序的灵魂。好了，不贼多说了，这里建立我按照算法来源归类为不同类，比如原生的数据结构（ DataStructService），剑指offer（OfferAlgorithmsService），目前就建了这两个类，还有其他像数学建模类，LeetCode类等等。
另一方面，这里可以按照微服务思想，将该模块单独抽象成一个微服务，然后通过dubbo服务发布与调用。目前版本为了方便，直接作为core包下接口，然后实现。
就以约瑟夫环为例，从数据的建立->存数据库->页面展示->按条件从数据库取出->应用算法->计算返回结果

算法建立


/**
  * 约瑟夫环
  * 
  * @param total 总人数
  * @param n 每次需要处死的第n位置人
  * @return 最后被赦免的人的位置
  * @Auther: slycmiaoxi
  * @Date: 2019/6/20
  */
 int CountnQuit(int total, int n);
@Override
 public int CountnQuit(int total, int n) {
     boolean[] arr = new boolean[total];
     for (int i = 0; i < total; i++) {
         arr[i] = true;
     }
     
     int count = 0;
     int index = 0;
     int len = arr.length;
     while (len > 1) {
         if (arr[index] == true) {
             count++;
             if (count == n) {
                 count = 0;
                 arr[index] = false;
                 len--;
             }
         }
         index++;
         if (index == arr.length) {
             index = 0;
         }
     }
     
     for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
         if (arr[i] == true) {
             return i + 1;
         }
     }
     return 0;
 }

存数据库

首先需要在后台里先初始化算法类型，然后在算法建模，如图所示

点击算法建模后，通过dto对象传数据->controller->service->dao->mysql
另外这里的事务也需要注意和处理，目前没处理好

@Override
    public boolean add(AlgotithmsInfoDto dto) {
        // 1.校验参数
        boolean checkParams = convert(dto);
        if (!checkParams) {
            return false;
        }
        
        // 2.dto -> po
        TAlgotithmsInfo po = getPoByDto(dto);
        
        // 3.入数据库
        tAlgotithmsInfoMapper.insert(po);
        itAlgotithmsTypeInfoRelService.add(po.getAlgotithmsInfoId(), po.getAlgotithmsTypeId());
        
        // 4.入redis(存dto)
        Integer algotithmsInfoId = po.getAlgotithmsInfoId();
        long funcIndex = po.getFuncIndex();
        dto.setAlgotithmsInfoId(CodecUtils.encodeData(String.valueOf(algotithmsInfoId)));
        dto.setFuncIndex(funcIndex);
        // 4.1 算法建模详情（集合数据结构)
        jedisClient.lpush(REDIS_ALGORITHMS_LIST_KEY, JSON.toJSONString(dto));
        
        return true;
    }

页面加载

对于数据加载，一次性加载肯定效率不高，目前由于前端短板和数据并不多，先从redis中取出，异常本地取出
。而数据的显示结果类似于[string，list

@Override
    public List<TBean<String>> listGroupDto() {
        final List<TBean<String>> resultList = new ArrayList<>();
        
        // 1.获得所有算法类型
        List<TAlgotithmsType> typeList = itAlgotithmsTypeService.listPojo();
        if (CollectionUtils.isEmpty(typeList)) {
            return resultList;
        }
        
        // 2.从redis中取出数据
        List<String> list = jedisClient.lrange(REDIS_ALGORITHMS_LIST_KEY, 0, -1);
        if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
            return listDtoByTypeGroupWithLocal(typeList);
        }
        
        // 3.String -> dto
        final List<AlgotithmsInfoDto> dtos = new LinkedList<>();
        try {
            list.stream().filter(x -> x != null).forEach(x -> {
                AlgotithmsInfoDto dto = JSON.parseObject(x, AlgotithmsInfoDto.class);
                dtos.add(dto);
            });
        }
        catch (Exception e) {
            return listDtoByTypeGroupWithLocal(typeList);
        }
        
        // 4.分类组合
        typeList.stream().filter(k -> k != null).forEach(k -> {
            List<AlgotithmsInfoDto> newDtos = new ArrayList<>();
            dtos.stream().filter(dto -> dto != null).forEach(dto -> {
                String encodeTypeId = CodecUtils.encodeData(String.valueOf(k.getAlgotithmsTypeId()));
                if (dto.getAlgotithmsTypeId().equals(encodeTypeId)) {
                    // 排序后的集合
                    newDtos.add(dto);
                }
            });
            resultList.add(new TBean<>(newDtos, k.getAlgotithmsTypeName()));
        });
        
        return resultList;
    }

按条件从数据库取出

利用索引直接取出函数详情，如约瑟夫环。得到函数名，然后通过校验用户输入格式，最后返回结果给页面，
至此一个简单的算法建模完成。

踩坑

前端页面不好弄，和起始之初会遇到前端出现一些列问题，后端代码格式，另外就是核心算法的理解和实现起来会很伤脑筋。当然，里面还有很多不完善的地方，由于个人经验受限，请谅解！