20172311 实验一《程序设计与数据结构》线性结构 实验报告

20172311 实验一《程序设计与数据结构》线性结构 实验报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1723
姓名： 赵晓海
学号：20172311
实验教师：王志强
实验日期：2018年9月30日
必修/选修： 必修

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1.实验内容

• 线性结构之链表(1)：经过键盘输入一些整数，创建一个链表，打印全部链表元素， 并输出元素的总数。
• 线性结构之链表(2)：实现节点插入、删除、输出操做，扩展功能，从磁盘读取一个文件，从链表中删除刚才的数字1. 并打印全部数字和元素的总数。
• 线性结构之链表(3)：使用选择排序法根据数值大小对链表进行排序，在排序的每个轮次中， 打印元素的总数，和目前链表的全部元素。
• 线性结构之数组(4)：经过键盘输入一些整数，创建一个数组，打印全部数组元素， 并输出元素的总数；实现数组插入、删除、输出操做， 扩展功能，从磁盘读取一个文件，从链表中删除刚才的数字1. 并打印全部数字和元素的总数。
  
• 线性结构之数组(5)：使用选择排序法根据数值大小对数组进行排序，在排序的每个轮次中， 打印元素的总数，和目前数组的全部元素。

2.实验过程及结果

链表与数组练习，全部功能在一个程序中完成，每完成一个功能签入一次码云

• 线性结构之链表(1)：
  1.经过键盘输入一些整数，创建一个链表
  2.这些数是学号中依次取出的两位数，再加上今天的时间
  3.打印全部链表元素， 并输出元素的总数
  4.用一个特殊变量名来记录元素的总数，变量名是你的名字
  

• 结果提交截图
  

• 本实验小结：
  本实验要求完成链表类的初步建立，须要完成toString()和size()两个方法。在链表类的建立方面，我采用了泛型的方式，建立了一个ADT，而后采用了泛型，以便于在链表中添加任何数据，方便后期的使用。

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• 线性结构之链表(2)：
  1.实现节点插入、删除、输出操做
  2.继续上一个程序，扩展它的功能，每作完一个新功能，或者写了超过10行新代码，就签入代码，提交到源代码服务器
  3.从磁盘读取一个文件， 这个文件有两个数字
  4.从文件中读入数字1， 插入到链表第5位，并打印全部数字，和元素的总数。保留这个链表，继续下面的操做
  从文件中读入数字2， 插入到链表第 0 位，并打印全部数字，和元素的总数。 保留这个链表，继续下面的操做
  5.从链表中删除刚才的数字1. 并打印全部数字和元素的总数
• 结果提交截图：

• 本实验小结
  本实验要求对实验(1)中建立的链表类进行功能的拓展，首先要添加节点插入、删除的功能。还要求有一个读取文件内容的方法，这个方法我直接在测试类里加了一个静态方法，由于我以为把这个方法放到链表类里并不合适。

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• 线性结构之链表(3)：
  1.使用冒泡排序法或者选择排序法根据数值大小对链表进行排序
  2.学号是双数， 使用选择排序
  3.在排序的每个轮次中， 打印元素的总数，和目前链表的全部元素

• 结果提交截图：
  
  
  

本实验小结：

本实验要求在链表类里加一个冒泡排序的方法，该方法实现了冒泡排序，并且返回每一步排序后的结果，对选择排序的方法进行适当的修改便可完成。

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• 线性结构之数组(4)：
  1.经过键盘输入一些整数，创建一个数组
  2.这些数是学号中依次取出的两位数，再加上今天的时间
  3.打印全部数组元素， 并输出元素的总数
  4.用一个特殊变量名来记录元素的总数，变量名是你的名字
  5.实现数组插入、删除、输出操做
  6.继续上一个程序， 扩展它的功能，每作完一个新功能，或者写了超过10行新代码，就签入代码，提交到源代码服务器
  7.从磁盘读取一个文件， 这个文件有两个数字
  8.从文件中读入数字1， 插入到数组第 5 位，并打印全部数字，和元素的总数。 保留这个数组，继续下面的操做
  从文件中读入数字2， 插入到数组第 0 位，并打印全部数字，和元素的总数。 保留这个数组，继续下面的操做
  9.从数组中删除刚才的数字1. 并打印全部数字和元素的总数

• 结果提交截图：
  
  

本实验小结：

我的觉得本实验能够经过建立一个可以对数组操做的类来实现，声明该类也就建立也一个数组，而后该类中还具有节点的插入和删除以及toString和size()方法，经过调用这些方法便可以完成本实验

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• 线性结构之数组(5)：
  1.使用插入排序法或者选择排序法根据数值大小对数组进行排序
  2.学号是双数， 使用插入排序
  3.在排序的每个轮次中， 打印元素的总数，和目前数组的全部元素

• 结果提交截图：
  
  
  

• 本实验小结：
  本实验要求在建立的数组操做类中新建一个选择排序的方法，该方法不只要完成选择排序，还要返回选择排序的每一步过程，对选择排序进行必定的修改便可完成。

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3.实验代码连接

• 链表类ADT
  
• 链表类节点类
• 链表类
• 链表类测试类
• 数组操做类
• 数组操做类的测试类

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4.实验过程当中遇到的问题和解决过程

• 问题：链表类的删除方法有问题，简单来讲就是删除一个小一点的数没有问题，删除一个大点的数就会有问题。
  
• 有bug删除方法代码以下：
  

//删除某一元素，一次删一个且就近
    public void deleteNumber(T t) {

            LinearNode temp = head;

            if(temp.getElement()==t)
            {
                head = temp.next;
            }
            else {
                while (!(temp.next.getElement() == t))
                {
                    temp = temp.next;
                }
                temp.next = temp.next.next;
            }
            nZhaoXiaoHai--;
    }

• 使用有bug方法运行结果如图(删除的数较大时)：
  

• 使用有bug方法运行结果如图(删除的数较小时)：
  

• 看到这个就真的很蒙圈了，一样的代码，数大了会有bug，我真的佛了，要是我测试的时候用的数不是500而是20，那我这个bug可就真的可能看不到了，真的挺有意思！！！！

• 解决方案：经过单步调试发现当数小时，连表中的数和方法引用里的数的地址同样，可是当数比较大时，二者的地址就不同了，也就完成不了正确的删除功能了。最终经过老师的指导问题获得了解决，只须要把代码中的==改成使用.equals方法判断是否相等便可，由于==是用来判断地址是否相同的，而.equals方法则是判断元素是否相同。
  
• 修复后的删除方法代码以下：

//删除某一元素，一次删一个且就近
    public void deleteNumber(T t) {

            LinearNode temp = head;

            if(temp.getElement().equals(t))
            {
                head = temp.next;
            }
            else {
                while (!(temp.next.getElement().equals(t)))
                {
                    temp = temp.next;
                }
                temp.next = temp.next.next;
            }
            nZhaoXiaoHai--;
    }

• 无bug方法运行结果如图：
  

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5.感想

从对链表和数组的陌生到对他们的熟悉，真的颇有成就感，有点小激动！要走的路还很长，继续努力吧！

6.参考资料

• Java软件结构与数据结构(第4版)