20192321 2020-2021-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验七报告
20192321 实验七 《数据结构与面向对象程序设计》实验报告
课程：《程序设计与数据结构》
班级：1923
姓名：李锦程
学号：20192321
实验教师：王志强
实验日期：2020年11月19日
必修/选修：必修
1.实验内容
- 1.定义一个Searching和Sorting类，并在类中实现linearSearch,SelectionSort方法，最后完成测试。
要求不少于10个测试用例，提交测试用例设计情况（正常，异常，边界，正序，逆序），用例数据中要包含自己学号的后四位
提交运行结果图。 - 2.重构你的代码
把Sorting.java Searching.java放入 cn.edu.besti.cs1823.（姓名首字母+四位学号） 包中（例如：cn.edu.besti.cs1823.G2301）
把测试代码放test包中
重新编译，运行代码，提交编译，运行的截图（IDEA，命令行两种） - 3.参考http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4715035.html ，学习各种查找算法并在Searching中补充查找算法并测试
提交运行结果截图 - 4.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)
测试实现的算法（正常，异常，边界）
提交运行结果截图（如果编写多个排序算法，即使其中三个排序程序有瑕疵，也可以酌情得满分） - 5.编写Android程序对实现各种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（选做，加分）
2.实验过程及结果
定义Searching和Sorting类并测试
Searching类
package cn.edu.besti.cs1923.G2321;
public class Searching
{
public boolean order(int[] arr,int target){
int i=0;
int a = target;
while(arr[i]!=target)
{
i++;
if(i==arr.length)
break;
}
return i==arr.length?false:true;
}
public void sort(int arr[]){
for(int i =1;i<arr.length;i++) {
for(int j=0;j<arr.length-i;j++) {
if(arr[j]>arr[j+1]) {
int temp = arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=temp;
}
}
}
}
public boolean binary(int[] arr,int min,int max,int mid,int target){
boolean found = false;
mid = (min + max) / 2;
int midd = mid;
if(arr[midd]==target)
found = true;
else if (arr[midd]!=target)
{
if(target<arr[midd])
{
max = midd-1;
midd--;
found = binary(arr,min,max,midd,target);
}
else if(target>arr[midd])
{
min = midd+1;
midd++;
found = binary(arr,min,max,midd,target);
}
}
return found;
}
public int binaryshow(int[] arr,int min,int max,int mid,int target){
int found = 0;
mid = (min + max) / 2;
int midd = mid;
if(arr[midd]==target)
found = arr[midd];
else if (arr[midd]!=target)
{
if(target<arr[midd])
{
max = midd-1;
midd--;
found = binaryshow(arr,min,max,midd,target);
}
else if(target>arr[midd])
{
min = midd+1;
midd++;
found = binaryshow(arr,min,max,midd,target);
}
}
return found;
}
public int[] hash(int[] arr){
int[] arr1 = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
for(int i=0;i<arr.length;i++)
{
if(arr1[arr[i]%11] == 0)
arr1[arr[i]%11] = arr[i];
else
{
for(int j=2;j<arr.length;j++)
if(arr1[j-1] == 0)
{
arr1[j-1] = arr[i];
break;
}
}
}
return arr1;
}
public int hashsearch(int[] result,int target){
int k = target%11,i,re = 0;
if(result[k]==target)
re = result[k];
else
{
for(i=k;k<result.length;k++)
{
if(result[k]==target)
{
re = result[k];
break;
}
}
}
return re;
}
public Linked[] linkedhash(Linked[] linked){
Linked[] arr1 = new Linked[12];
int i;
for(i=0;i<12;i++)
arr1[i] = new Linked(0);
for(i=0;i<linked.length;i++)
{
if((arr1[linked[i].getnum()%11]).getnum() == 0)
arr1[linked[i].getnum()%11] = linked[i];
else
{
arr1[linked[i].getnum()%11].setNext(linked[i]);
}
}
return arr1;
}
public int linkedsearch(Linked[] re1, int target){
int k = target%11,i,re = 0;
if(re1[k].getnum()==target)
re = re1[k].getnum();
else
{
Linked re2 = re1[k].getNext();
//re2 = new Linked(0);
if(re2.getnum()==target)
re = re2.getnum();
}
return re;
}
public static boolean FibonacciSearch(int[] table, int keyWord) {
//确定需要的斐波那契数
int i = 0;
while (getFibonacci(i) - 1 == table.length) {
i++;
}
//开始查找
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 -= 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;
}
public static int InsertionSearch(int[] a, int value, int low, int high) {
int mid = low + (value - a[low]) / (a[high] - a[low]) * (high - low);
if (a[mid] == value)
return a[mid];
if (a[mid] > value)
return InsertionSearch(a, value, low, mid - 1);
else
return InsertionSearch(a, value, mid + 1, high);
}
public static int blocking(int[] arr,int target){
int[] ar1 = new int[arr.length];
int[] ar2 = new int[arr.length];
int[] ar3 = new int[arr.length];
int i=0,j=0,k=0,l=0;
int result = 0;
for(i=0;i<arr.length;i++)
{
if(0<=arr[i]&&arr[i]<=20)
{
ar1[j] = arr[i];
j++;
}
else if (20<arr[i]&&arr[i]<=60)
{
ar2[k] = arr[i];
k++;
}
else
{
ar3[l] = arr[i];
l++;
}
}
i=0;
if(0<=target&&target<=20)
{
for(i=0;i<ar1.length;i++)
if(ar1[i]==target)
{
result = ar1[i];
break;
}
}
else if (20<target&&target<=60)
{
for(i=0;i<ar2.length;i++)
if(ar2[i]==target)
{
result = ar2[i];
break;
}
}
else
{
for(i=0;i<ar3.length;i++)
if(ar3[i]==target)
{
result = ar3[i];
break;
}
}
return result;
}
public static void ShellSort(int[] data)
{
int i= 0, temp = 0, j = 2;
for (int incr = data.length / j; incr > 0; incr /= j)
{
for (int x = incr; x < data.length; x++)
{
temp = (int) data[x];
for (i = x - incr; i >= 0; i -= incr)
{
if (temp < (int) data[i])
data[i + incr] = data[i];
else
break;
}
data[i + incr] = temp;
}
}
}
public String print(int[] arr){
String result = "";
for(int i=0;i<arr.length;i++)
result += ""+arr[i]+" ";
return result;
}
}
Sorting类
package cn.edu.besti.cs1923.G2321;
public class Sorting {
public void selectionSort(int[] data)
{
int min=0;//记录最小的数
for(int i=0;i<data.length;i++)
{
for (int j=i+1;j<data.length;j++)
{
if(data[i]>data[j])
{min=data[j];
data[j]=data[i];
data[i]=min;}
}
}
for(int i=0;i<data.length;i++)
{
System.out.println("test"+"["+i+"]"+": "+data[i]);
}
}
public void insertSort(int []data)
{
int temp;
int j ;
for(int i=1;i<data.length;i++)
{
temp=data[i];//待插入的数
for ( j=i-1;j>=0&&data[j]>=temp;j--)
{
data[j+1]=data[j];
}
data[j+1]=temp;
}
for(int i=0;i<data.length;i++)
{
System.out.println("test"+"["+i+"]"+": "+data[i]);
}
}
public void shellSort(int[] data)
{
int j = 0;
int temp = 0;
//每次将步长缩短为原来的一半
for (int increment = data.length / 2; increment > 0; increment /= 2)
{
for (int i = increment; i < data.length; i++)
{
temp = data[i];
for (j = i; j >= increment&&temp <data[j - increment]; j -= increment)
{
data[j] = data[j - increment];
}
data[j] = temp;
}
}
for(int i=0;i<data.length;i++)
{
System.out.println("test"+"["+i+"]"+": "+data[i]);
}
}
}
测试类
package cn.edu.besti.cs1923.G2321;
import java.util.Scanner;
public class SearchRunTest {
public static void main(String[] args) {
Scanner scan = new Scanner(System.in);
Searching asl = new Searching();
int target = 0,i,j=0;
int[] arr = {20,19,23,21,68,20,84,27,55,11,10,79};
System.out.println("列表:");
System.out.println(asl.print(arr));
/* asl.sort(arr);
System.out.println("排序:"+asl.print(arr));*/
/* System.out.println("顺序查找，输入要查找的数:");
target = scan.nextInt();
System.out.println("是否找到:"+asl.order(arr,target));
target = scan.nextInt();
System.out.println("是否找到:"+asl.order(arr,target));*/
System.out.println("折半查找，输入要查找的数:");
target = scan.nextInt();
System.out.println("是否找到:"+asl.binary(arr,0,11,5,target));
System.out.println("找到的数是:"+asl.binaryshow(arr,0,11,5,target));
/* System.out.println("线性探查法查找，输入要查找的数:");
target = scan.nextInt();
int result[] = asl.hash(arr);
int re = asl.hashsearch(result,target);
if(re==0)
System.out.println("查找失败！数组中无此数！");
else
System.out.println("查找成功！查找到的数是:"+re);*/
/* System.out.println("二叉排序树查找，输入要查找的数:");
int a = scan.nextInt();
Compareable target1;
target1 = new Compareable(a);
int[] b = new int[12];
BinaryTree e=new BinaryTree();
e.s(arr);
Compareable tree = e.get();
boolean k = treesearch.erchashu(tree,target1);
System.out.println("是否找到:"+k);*/
/* System.out.println("链地址法查找，输入要查找的数:");
target = scan.nextInt();
Linked[] linked = new Linked[12];
for(i=0;i<12;i++)
linked[i] = new Linked(arr[i]);
Linked[] re1 = asl.linkedhash(linked);
int ree = asl.linkedsearch(re1,target);
if(ree==0)
System.out.println("查找失败！数组中无此数！");
else
System.out.println("查找成功！查找到的数是:"+ree);*/
/* System.out.println("插值查找，输入要查找的数:");
target = scan.nextInt();
asl.sort(arr);
System.out.println("查找到的数是:"+asl.InsertionSearch(arr,target,0,11));*/
/* System.out.println("斐波那契查找，输入要查找的数:");
target = scan.nextInt();
System.out.println("是否找到:"+asl.FibonacciSearch(arr,target));*/
/* System.out.println("分块查找，输入要查找的数:");
target = scan.nextInt();
int re1 = asl.blocking(arr,target);
if(re1==0)
System.out.println("查找失败！数组中无此数！");
else
System.out.println("查找成功！查找到的数是:"+re1);
target = scan.nextInt();
int re2 = asl.blocking(arr,target);
if(re2==0)
System.out.println("查找失败！数组中无此数！");
else
System.out.println("查找成功！查找到的数是:"+re2);*/
}
}
运行结果截图
3.实验过程中遇到的问题和解决过程
- 问题1：不能理解哈希查找的方法
- 问题1解决方案：CSDN上查找相关教程
其他（感悟、思考等）
在这次实验过程中，我遇到了许多问题，其中既有知识上的漏洞，也有不细心导致的马虎，这一切都补充，完善，丰富，扩展了我的计算机知识体系。在这个过程中，我还进一步熟悉了IDEA这个平台的使用与运行方式，提高了自己自主学习的能力，为我接下来学习数据结构以及JAVA语言程序设计打下了坚实的基础，并在不断探索的过程中逐步提升了自己。
