20172329 2018-2019 《Java软件结构与数据结构》实验三报告

20172329 2018-2019-2 《Java软件结构与数据结构》实验三报告

课程：《Java软件结构与数据结构》

班级： 1723

姓名： 王文彬

学号：20172329

实验教师：王志强

实验日期：2018年11月19日

必修/选修： 必修

1、实验内容

1.1 第一个实验内容

• 要求
  • （1）定义一个Searching和Sorting类，并在类中实现linearSearch（教材P162 ）,SelectionSort方法（P169），最后完成测试。
  • （2）要求很多于10个测试用例，提交测试用例设计状况（正常，异常，边界，正序，逆序），用例数据中要包含本身学号的后四位
  • （3）提交运行结果图。（2分）

1.2 第二个实验内容

• 要求
  • （1）重构你的代码把Sorting.java Searching.java放入 cn.edu.besti.cs1723.（姓名首字母+四位学号） 包中（例如：cn.edu.besti.cs1723.G2301）把测试代码放test包中
  • （2）从新编译，运行代码，提交编译，运行的截图（IDEA，命令行两种）（2分）

1.3 第三个实验内容

• 要求
  • （1）参考http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4715035.html 在Searching中补充查找算法并测试提交运行结果截图(3分）

1.4 第四个实验内容

• 要求
  • （1）补充实现课上讲过的排序方法：希尔排序，堆排序，二叉树排序等(至少3个)
  • （2）测试实现的算法（正常，异常，边界）提交运行结果截图（3分，若是编写多个排序算法，即便其中三个排序程序有瑕疵，也能够酌情得满分）

1.5 第五个实验内容

• 要求
  • （1）编写Android程序对各类查找与排序算法进行测试提交运行结果截图推送代码到码云（加分3，加到实验中）

2、实验过程

2.1 第一个实验过程

过程

• （1）由于以前已经写好过排序和查找的算法，因此不算陌生，就进行了junit测试

结果：

2.2 第二个实验过程

过程

• （1）第二个实验的主要任务是，首先要重构代码，而后从新编译而后进行在虚拟机和idea上进行再一次的测试运行
  • 注：学长学姐看这里！！：由于mac电脑自己就是unix系统，是linux系统的进阶版，因此自己的bash和乌班图是同样的，又由于在新电脑中没有安装虚拟机，因此，就在电脑上的bash里直接进行了测试！！

结果：

2.3 第三个实验过程

过程

• 第三个实验应该是我当时花费时间比较长的一个实验了，由于里面涉及补充没有据说过的查找方法：斐波那契额查找。

（1）斐波那契查找

public static boolean fibonacciSearch(int[] table, int keyWord) {

        int i = 0;
        while (getFibonacci(i) - 1 == table.length) {
            i++;
        }

        int low = 0;
        int height = table.length - 1;
        while (low <= height) {
            int mid = low + getFibonacci(i - 1);
            if (table[mid] == keyWord) {
                return true;
            } else if (table[mid] > keyWord) {
                height = mid - 1;
                i--;
            } else if (table[mid] < keyWord) {
                low = mid + 1;
                i =i- 2;
            }
        }
        return false;
    }


    public static int getFibonacci(int n) {
        int res = 0;
        if (n == 0) {
            res = 0;
        } else if (n == 1) {
            res = 1;
        } else {
            int first = 0;
            int second = 1;
            for (int i = 2; i <= n; i++) {
                res = first + second;
                first = second;
                second = res;
            }
        }
        return res;
    }

咱们在高中就接触过斐波那契这我的，由于咱们学过一种数列叫作斐波那契数列，其中就像这样的数列是斐波那契数列：1，1，2，3，5，8，13.......， 第三个数字是前两个数字的和，由于这样一个数列在无穷的时候前一个数除之后面的数字会无限接近于0.618，也就是咱们的黄金分割数，一样这个算法的原理也就是基于二分进行开展的，所以咱们的这个新的算法斐波那契查找一样用的也是这个原理，依次进行二分，查找这样目标，这样能够最大限度的节省效率，速度很快。

结果：

2.4 第四个实验过程

过程

• （1）第四个实验是补充上课讲过的排序算法，我一共写了堆排序，二叉树排序，希尔排序，这三种新的方法，加上当时学习的选择排序，插入排序，冒泡排序，归并排序，一种七种，其中对于三种新算法进行了编写和测试：
  一、堆排序

public static String Heap(Integer[] a){
        ArrayHeap q =new ArrayHeap();
        String result="";
        for (int i =0;i<a.length;i++){
            q.addElement(a[i]);
        }
        for (int i =0;i<a.length;i++){
            result+=q.removeMax()+" ";
        }
        return result;
    }

二、希尔排序

public static String xiersort(Integer []arr){

    for(int gap=arr.length/2;gap>0;gap/=2){

        for(int i=gap;i<arr.length;i++){
            int j = i;
            while(j-gap>=0 && arr[j]<arr[j-gap]){

                swap(arr,j,j-gap);
                j-=gap;
            }
        }
    }
    return (Arrays.toString(arr));
}

三、二叉树排序

public static String Seachtree(Integer[] a){
        LinkedBinarySearchTree c =new LinkedBinarySearchTree();
        for (int i =0;i<a.length;i++){
            c.addElement(a[i]);
        }
        String result="";
        for (int i =0;i<a.length;i++){
            result+=c.removeMin()+" ";
        }
        return result;
    }

由于这几个方法都比较容易简单理解而且编写过程耗费时间较少，因此在这里就不进行详细的分析了，相信你们也都可以理解其中的原理，在这里我须要提一点的是，希尔排序，这个排序不知道你们还有没有印象，就是在咱们学习排序和查找这一章节的时候，课后习题有一道让咱们编写叫作间接排序法，这样一道题，其实这两个算法有殊途同归之处，在我以前看到的一篇文章里这样讲，希尔排序是带有权重（也就是那个间隔）的直接排序，而间隔排序就是带有间隔的选择排序法，因此，在我编写此次的代码的时候，就能够找到当时写那个做业的时候的感受，虽然上次那个题目有问题，最后也不知道如何解决了，可是当咱们按照题意编写的时候，老是感受有地方有问题，因此在这里再提醒一下本身不要忘记当时的问题。

结果：

2.5 第五个实验过程

过程

• 此次的实验让我从新拾起了andriod的编写，其中忘记了一些，可是大都仍是能够想得起来，因此还OK
  结果：
  
  
  
  

3、 实验过程当中遇到的问题和解决过程

• 问题1：主要是在没有了虚拟机，学习了如何在电脑自己的bash上进行命令行操做
• 问题1解决方案：
  • 一、首先咱们的电脑里必须具备java的jdk，这样咱们才能够在bash里输入java时有正确回复；如图1
  • 二、而后咱们须要找到咱们写好的java文件，不管是用vim编辑器仍是在文档中写好改成Java文件，咱们首先依旧须要将这个文件进行javac的
    操做，也就是编译的操做，而后咱们就产生了class文件，而后咱们就能够继续了。如图2
  • 三、在咱们准备运行这个class文件的时候，这个咱们须要退出到上一级文件进行运行，假如咱们进入到这个class文件所在的目录，就会跳出找不到或没法运行的错误，具体缘由应该是指定路径设定的问题。如图3

图1

图2

图3

感想

又是接近了期末，本身最近由于事情愈来愈多，打乱了本身的安排，但愿本身能够找到节奏，继续加油！

参考资料

[Data Structure & Algorithm] 七大查找算法
Android Studio的git功能的使用介绍