实验八
学号 20182334 《数据结构与面向对象程序设计》实验八报告
课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1823
姓名： 姬旭
学号：20182334
实验教师：王志强
实验日期：2019年11月11日
必修/选修： 必修
1.实验内容
实验八-1-实现二叉树
参考教材PP16.1,完成链树LinkedBinaryTree的实现（getRight,contains,toString,preorder,postorder）
实验八-2-中序先序序列构造二叉树（例子中的后序为先序）
基于LinkedBinaryTree，实现基于（中序，先序）序列构造唯一一棵二㕚树的功能，比如给出中序HDIBEMJNAFCKGL和后序ABDHIEJMNCFGKL,构造出附图中的树
用JUnit或自己编写驱动类对自己实现的功能进行测试，提交测试代码运行截图，要全屏，包含自己的学号信息
课下把代码推送到代码托管平台
实验八-树-3-决策树
自己设计并实现一颗决策树
提交测试代码运行截图，要全屏，包含自己的学号信息
课下把代码推送到代码托管平台
实验八-4-表达式树
输入中缀表达式，使用树将中缀表达式转换为后缀表达式，并输出后缀表达式和计算结果（如果没有用树，正常评分。如果用到了树，即使有小的问题，也酌情给满分）
提交测试代码运行截图，要全屏，包含自己的学号信息
2. 实验过程及结果
- 实验一即选择性理解书上的代码，重点理解先序与后序中序得细微区别。
完成了LinkedBinaryTree的实现，并且用了很多方法：
package LinkedBinaryTree;
public class LinkedBinaryTree<T> implements BinaryTreeADT<T>
{
protected BTNode root;
protected int modCount;
public LinkedBinaryTree(){
root = null;
}
public LinkedBinaryTree(T element){
root = new BTNode<T>(element);
}
public LinkedBinaryTree(T element ,LinkedBinaryTree<T>left,LinkedBinaryTree<T> right){
root = new BTNode<T>(element);
root.setLeft(left.root);
root.setRight(right.root);
}
@Override
public T getRootElement() {
return (T) root.getElement();
}
public LinkedBinaryTree<T> getLeft(){
LinkedBinaryTree<T> result = new LinkedBinaryTree<T>();
result.root = root.getLeft();
return result;
}
public LinkedBinaryTree<T> getRight(){
LinkedBinaryTree<T> result = new LinkedBinaryTree<T>();
result.root = root.getRight();
return result;
}
/*
public boolean contains(Object item){
return getEntry((T) item) != null;
}
private BTNode<T> getEntry(T item){
BTNode<T> t = root;
int ret;
//从根节点开始遍历
for (;t != null;){
ret = (item.element).equals(t.element);
if (ret != true)
t = t.left;
else if (ret > 0)
t = t.right;
else
return t;
}
return null;
}
*/
/*
public boolean contains1(T aaa){
BTNode<T> t = root;
boolean ret;
for(;t != null;){
ret = aaa.equals(t.element);
if (ret != true)
;
}
}
*/
public T find(T target){
BTNode<T> node = null;
if(root != null)
node = root.find(target);
return node.getElement();
}
public void midIterator(BTNode<T> e){
if (e != null){
midIterator(e.left);
System.out.print(e.getElement() + " ");
midIterator(e.right);
}
}
public void subIterator(BTNode<T> e){
if (e != null) {
subIterator(e.left);
subIterator(e.right);
System.out.print(e.getElement() + " ");
}
}
public void prevIterator(BTNode<T> e){
if (e != null) {
System.out.print(e.getElement() + " ");
prevIterator(e.left);
prevIterator(e.right);
}
}
public int size(){
int result = 0 ;
if(root != null)
result = root.count();
return result;
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return false;
}
@Override
public boolean contains(T targetElement) {
return false;
}
/*
@Override
public boolean contains(Object targetElement) {
return false;
}
*/
@Override
public Iterable PreOrder() {
return null;
}
@Override
public Iterable PostOrder() {
return null;
}
}
- 实验二运用两次递归，顺序为常规顺序，先右后左。
实现中序先序序列构造二叉树
public class Exper_2{
private Node root;
public Node creat(String []preOrder,int pstart,int pend,String []inOrder ,int instart,int inend){
if(pstart > pend || instart > inend){
return null;
}
String rootData = preOrder[pstart];
Node root = new Node(rootData);
int rootIndex = findIndexInArray(inOrder,rootData,instart,inend);
int xiabiao = rootIndex - instart - 1;
//左
Node left = creat(preOrder,pstart+1,pstart+xiabiao+1,inOrder,instart,instart+xiabiao);
//右
Node right = creat(preOrder,pstart + xiabiao + 2,pend,inOrder,rootIndex+1,inend);
root.setLeft(left);
root.setright(right);
return root;
}
private int findIndexInArray(String[] inOrder, String rootData, int instart, int inend) {
for (int i = instart; i <= inend; i++) {
if(inOrder[i].equals(rootData) ){
return i;
}
}
return -1;
}
public void subIterator(Node e){
if (e != null) {
subIterator(e.getLeft());
subIterator(e.getright());
System.out.print(e.getData() + " ");
}
}
}
上面代码中creat方法很巧妙，希望能帮助到很多人，用了递归，传入数组和首地址和尾地址。
-
实验3建立决策二叉树，方法简单，只需存入你想出现得字符串，在运用其中相应得构造方法，即可完成建树，再使用几个if判断左移右移得方法，即可完成决策二叉树得建立。
-
实验4，将先序转为后序存起来遇到很大麻烦，起初不知道如何操作才能使数字元素按顺序排好。经搜索得，可将数字与运算符分别存入两个栈中，读到运算符时，比较该运算符与栈顶运算符得先后顺序，选择放入数字栈里还是存入运算符栈里。
3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
-
问题1：在完成实验2的过程中发现，自己对于中中后序的理解还是不够深入，无法通过三者的联系发现规律。
-
问题1解决方案：以此实验为例，首先根据前序，找到其根节点，再转向中序，中序找到该节点，节点前就是左二叉树，节点右就是有二叉树，先查找左二叉树，
-
问题2：在实验四中，如图所示，起初没有声明对象直接将所有bottom写入栈中，使得盛放运算符的栈不合理。
-
问题2解决方案：将你想存入的内容写成一个实例化结点，将该节点存栈，否则存入button节点其所自带的next也会保留下来，输出时，一个个next将所有的内容输出出来。
-
调试代码时，这几段代码屡屡报错，经单步调试后发现原因。
-
调试发现原因，这几段代码涉及数据存入取出，而数据取出的时候，也应进行相应的类型转换。
-
问题3：在第二个实验过程中，不明白如何通过两个序列创建新的序列。
-
问题3解决方案：通过之前的学习，知道创建树一定是要用递归的，至于怎么用递归，每种树有每种的方法。在这种通过两个序列变成另外一个序列的实验中，我发现利用Test传来数组和它的首地址包括尾地址，前序中序都传来，两个结合使用，最后完成的很好。
以下是creat方法：
public Node creat(String []preOrder,int pstart,int pend,String []inOrder ,int instart,int inend){
if(pstart > pend || instart > inend){
return null;
}
String rootData = preOrder[pstart];
Node root = new Node(rootData);
int rootIndex = findIndexInArray(inOrder,rootData,instart,inend);
int xiabiao = rootIndex - instart - 1;
//左
Node left = creat(preOrder,pstart+1,pstart+xiabiao+1,inOrder,instart,instart+xiabiao);
//右
Node right = creat(preOrder,pstart + xiabiao + 2,pend,inOrder,rootIndex+1,inend);
root.setLeft(left);
root.setright(right);
return root;
}
其他（感悟、思考等）
学习java不易，学习数据结构同样不易。无论是哪种语言，都要经历自学和不断摸索，当然摸索的过程是苦涩的，是很烦人的，是崩溃的，是无助的，但当自己把问题解决了之后，你会发现自己学到了很多知识，是曾经的自己所无法匹敌的，也是自己所期待的。当所有问题都解决之后，永远会有新的问题出现，继续折磨你，如果说你感到无事可做，那种感觉就和死了一样，很恐怖，也会让人堕落。人的一生都是在不断创造问题解决问题，再创造问题的过程中不断前进，否定之否定，会让我们更强。摸索的过程是苦涩的，是很烦人的，是崩溃的，是无助的，但当自己把问题解决了之后，你会发现自己学到了很多知识，是曾经的自己所无法匹敌的，也是自己所期待的。
参考资料
- 《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》学习指导
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