20172319 實驗一《線性結構》實驗報告

20172319 2018.09.30-10.07

實驗一《線性結構》 實驗報告

課程名稱:《程序設計與數據結構》  
學生班級：1723班  
學生姓名：唐才銘  
學生學號：20172319 
實驗教師：王志強老師
課程助教：張師瑜學姐、張之睿學長
實驗時間：2018年09月30日——2018年10月08日
必修/選修：必修

目錄

• 實驗內容
• 實驗要求
• 實驗步驟
• 代碼實現及解釋
• 測試過程及遇到的問題
• 分析總結
• 代碼託管
• 參考資料

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實驗內容

1. 鏈表練習，要求實現如下功能： 經過鍵盤輸入一些整數，創建一個鏈表；這些數是你學號中依次取出的兩位數，再加上今天的時間；打印全部鏈表元素， 並輸出元素的總數。
2. 鏈表練習，要求實現下列功能： 實現節點插入、刪除、輸出操做；繼續你上一個程序， 擴展它的功能，每作完一個新功能，或者寫了超過10行新代碼，就簽入代碼，提交到源代碼服務器。
3. 鏈表練習，要求實現下列功能： 使用冒泡排序法或者選擇排序法根據數值大小對鏈表進行排序。
   
4. 數組練習，要求實現下列功能： 經過鍵盤輸入一些整數，創建一個鏈表；這些數是你學號中依次取出的兩位數，再加上今天的時間；打印全部數組元素， 並輸出元素的總數；實現節點插入、刪除、輸出操做；繼續你上一個程序， 擴展它的功能，每作完一個新功能，或者寫了超過10行新代碼，就簽入代碼，提交到源代碼服務器。
   
5. 數組練習，要求實現下列功能： 使用冒泡排序法或者選擇排序法根據數值大小對數組進行排序。

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實驗要求

1. 完成藍墨雲上與實驗一《線性結構》相關的活動，及時提交代碼運行截圖和碼雲Git連接，截圖要有學號水印，不然會扣分。
   
2. 完成實驗、撰寫實驗報告，實驗報告以博客方式發表在博客園，注意實驗報告重點是運行結果，遇到的問題(工具查找，安裝，使用，程序的編輯，調試，運行等)、解決辦法（空洞的方法如「查網絡」、「問同窗」、「看書」等一概得0分）以及分析（從中能夠獲得什麼啓示，有什麼收穫，教訓等）。報告能夠參考範飛龍老師的指導。
3. 嚴禁抄襲，有該行爲者實驗成績歸零，並附加其餘懲罰措施。

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實驗步驟

1. 鏈表練習，要求實現如下功能：
   經過鍵盤輸入一些整數，創建一個鏈表（1分）；
   這些數是你學號中依次取出的兩位數。 再加上今天的時間。
   例如你的學號是 20172301
   今天時間是 2018/10/1， 16：23：49秒
   數字就是
   20， 17，23，1， 20， 18，10，1，16，23，49
   打印全部鏈表元素， 並輸出元素的總數。
   在你的程序中，請用一個特殊變量名來紀錄元素的總數，變量名就是你的名字。 例如你叫 張三， 那麼這個變量名就是
   int nZhangSan = 0; //初始化爲 0.
   作完這一步，把你的程序簽入源代碼控制（git push）。
2. 鏈表練習，要求實現如下功能：
   實現節點插入、刪除、輸出操做（2分，3個知識點根據實際狀況酌情扣分）；
   繼續你上一個程序， 擴展它的功能，每作完一個新功能，或者寫了超過10行新代碼，就簽入代碼，提交到源代碼服務器；
   從磁盤讀取一個文件， 這個文件有兩個數字。
   從文件中讀入數字1， 插入到鏈表第 5 位，並打印全部數字，和元素的總數。 保留這個鏈表，繼續下面的操做。
   從文件中讀入數字2， 插入到鏈表第 0 位，並打印全部數字，和元素的總數。 保留這個鏈表，並繼續下面的操做。
   從鏈表中刪除剛纔的數字1. 並打印全部數字和元素的總數。
   簽入全部代碼。
3. 鏈表練習，要求實現如下功能：
   使用冒泡排序法或者選擇排序法根據數值大小對鏈表進行排序（2分）；
   若是你學號是單數， 選擇冒泡排序， 不然選擇選擇排序。
   在排序的每個輪次中， 打印元素的總數，和目前鏈表的全部元素。
   在（2）獲得的程序中繼續擴展， 用同一個程序文件，寫不一樣的函數來實現這個功能。 仍然用 nZhangSan （你的名字）來表示元素的總數。
4. 數組練習，要求實現下列功能：
   經過鍵盤輸入一些整數，創建一個鏈表（1分）；
   這些數是你學號中依次取出的兩位數。 再加上今天的時間。
   例如你的學號是 20172301
   今天時間是 2018/10/1， 16：23：49秒
   數字就是
   20， 17，23，1， 20， 18，10，1，16，23，49
   打印全部數組元素， 並輸出元素的總數。
   在你的程序中，請用一個特殊變量名來紀錄元素的總數，變量名就是你的名字。 例如你叫 張三， 那麼這個變量名就是
   int nZhangSan = 0; //初始化爲 0.
   作完這一步，把你的程序簽入源代碼控制（git push）。
   實現節點插入、刪除、輸出操做（2分，3個知識點根據實際狀況酌情扣分）；
   繼續你上一個程序， 擴展它的功能，每作完一個新功能，或者寫了超過10行新代碼，就簽入代碼，提交到源代碼服務器；
   從磁盤讀取一個文件， 這個文件有兩個數字。
   從文件中讀入數字1， 插入到數組第 5 位，並打印全部數字，和元素的總數。 保留這個數組，繼續下面的操做。
   從文件中讀入數字2， 插入到數組第 0 位，並打印全部數字，和元素的總數。 保留這個數組，並繼續下面的操做。
   從數組中刪除剛纔的數字1. 並打印全部數字和元素的總數。
   簽入全部代碼。
5. 數組練習，要求實現下列功能：
   使用冒泡排序法或者選擇排序法根據數值大小對數組進行排序（2分）；
   若是你學號是單數， 選擇選擇排序， 不然選擇冒泡排序。
   在排序的每個輪次中， 打印元素的總數，和目前數組的全部元素。
   在（2）獲得的程序中繼續擴展， 用同一個程序文件，寫不一樣的函數來實現這個功能。 仍然用 nZhangSan （你的名字）來表示元素的總數。

前期準備：

1. 預先下載安裝好IDEA 。

需求分析：

1. 須要分清數組與鏈表的區別；
2. 須要理解數組及鏈表實現相關線性表操做的原理及須要注意的地方；
3. 須要熟練運用數組去實現相關線性表；
4. 須要熟練運用鏈表去實現相關線性表。

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代碼實現及解釋

本次實驗一共分爲五個提交點：

• 線性結構之鏈表（1）：
• 根據本身的需求，寫好本身所須要的鏈表節點類及鏈表類
• 在鏈表類裏寫了add方法用於往鏈表添加元素

public void add(int number){
        Linked_list_node Node = new Linked_list_node(number);

        if (this.head==null){
            this.head = Node;
        }
        else {
            this.head.addLinked_list_node(Node);
        }
    }

• 具體的代碼實現：

System.out.println("實驗的第一部分：");
        System.out.print("Enter some integers and create a linked list :   ");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String input = scanner.nextLine();
        String[] strings = input.split(" ");

        Stack<String> Break_up = new Stack<String>();
        for (int i = strings.length; i > 0 ; i--){
            Break_up.push(strings[i-1]);
        }
        System.out.print("The contents of the stack are :   ");
        System.out.println(Break_up);
        Linked_list linked_list = new Linked_list();
        linked_list.add(0);
        while (!Break_up.empty()) {
            int tempelement = Integer.parseInt(Break_up.pop());
            linked_list.add(tempelement);
        }
        int ntangcaiming = 0;
        ntangcaiming = linked_list.getCount();
        System.out.print("The contents of the queue are :   ");
        System.out.println(linked_list);
        System.out.print("The number of linked elements is :   ");
        System.out.println(ntangcaiming);

• 運行結果截圖：
  

• 線性結構之鏈表（2）
• 根據須要，咱們須要寫插入和刪除的方法：

• 爲了更好地實現需求，咱們在鏈表前端放入了一個取值爲0的節點linked_list.add(0);,以便於在任何地方都能實現插入刪除，而打印時將其隱藏。

public void insert(int index,Linked_list_node node){
        if(index < 1||index > getCount() + 1){
            System.out.println("Wrong position, cannot insert");
            return;
        }
        int length = 1;
        Linked_list_node temp = head;
        while(head.next != null)
        {
            if(index == length++){
                node.next = temp.next;
                temp.next = node;
                return;
            }
            temp = temp.next;
        }
    }

    public void delete(int index){
        if(index < 1 || index > getCount()){
            System.out.println("Wrong position, cannot be deleted");
            return;
        }
        int length=1;
        Linked_list_node temp = head;
        while(temp.next != null){
            if(index == length++){
                temp.next = temp.next.next;
                return;
            }
            temp = temp.next;
        }
    }

• 根據之前所寫IO進行文件的建立及讀取；
• 本次提交點相關代碼以下：

System.out.println("實驗的第二部分：");
        try {
            File file = new File("D:\\huawei\\Javawindows文件","EXP1-First semester of sophomore.txt");

            InputStreamReader reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
            int[] file_word_temp = new int[2];
            String[] file_word = bufferedReader.readLine().split(" ");
            file_word_temp[0] = Integer.parseInt(file_word[0]);
            file_word_temp[1] = Integer.parseInt(file_word[1]);

            Linked_list_node Node_insert1 = new Linked_list_node(file_word_temp[0]);
            Linked_list_node Node_insert2 = new Linked_list_node(file_word_temp[1]);

            linked_list.insert(5,Node_insert1);
            System.out.print("The list after inserting 1 at the fifth position is ：   ");
            System.out.println(linked_list);
            System.out.print("The number of linked elements is :   ");
            ntangcaiming = linked_list.getCount();
            System.out.println(ntangcaiming);
            linked_list.insert(1,Node_insert2);
            System.out.print("The list after inserting 2 at the first position is ：   ");
            System.out.println(linked_list);
            ntangcaiming = linked_list.getCount();
            System.out.print("The number of linked elements is :   ");
            System.out.println(ntangcaiming);
            System.out.print("The list after deleting the inserted number 1 is ：   ");
            linked_list.delete(6);
            System.out.println(linked_list);
            ntangcaiming = linked_list.getCount();
            System.out.print("The number of linked elements is :   ");
            System.out.println(ntangcaiming);

• 運行結果截圖：
  

• 線性結構之鏈表（2）

• 根據要求，咱們所選擇的是冒泡排序法，依據要求打印排序過程（這裏只打印元素交換的時候）：

• 冒泡代碼實現以下(有刪減)：

public void Bubble_sort(Linked_list_node Head,Linked_list linked_list){


        Linked_list_node temp = null, tail = null;
        
        temp = head;

        int count=1;
        while(temp.next != tail){
            while(temp.next != tail){
                if(temp.number > temp.next.number){
                    int temp_number = temp.number;
                    temp.number = temp.next.number;
                    temp.next.number = temp_number;
                    System.out.print("The list sorted by the "+ count + " truly bubbling sort is :  ");
                    System.out.println(linked_list);
                    System.out.print("The number of linked elements is :  " + linked_list.getCount() + "\n" );

                    count++;
                }
                temp = temp.next;

            }
            tail = temp;
            temp = head;
        }
    }

• 相關提交點的代碼：

System.out.println("實驗的第三部分：");
            System.out.println("Print only the rounds that have implemented the element exchange:");

            linked_list.Bubble_sort(linked_list.head,linked_list);
    }
        catch (IOException E){
        System.out.println("錯誤，指定路徑不存在");
    }

• 運行結果截圖（僅僅展現部分截圖）：
  

• 線性結構之數組（4）
• 根據須要編寫本身的數組類

• 本次提交點相關代碼以下：

System.out.println("實驗的第一部分：");
        System.out.print("Enter some integers and create a linked list:");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String input = scanner.nextLine();

        int ntangcaiming = 0 ;
        String[] temp_MyArray = input.split(" ");
        Array MyArray = new Array(temp_MyArray);

        System.out.print("The elements in the array are:   ");
        System.out.println(MyArray);
        System.out.print("The number of elements in the array is:  ");
        ntangcaiming = MyArray.size();
        System.out.println(ntangcaiming);

        System.out.println("實驗的第二部分：");
        try {
            File file = new File("D:\\huawei\\Javawindows文件","EXP1-First semester of sophomore.txt");
            InputStreamReader reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
            int[] file_word_temp = new int[2];
            String[] file_word = bufferedReader.readLine().split(" ");
            file_word_temp[0] = Integer.parseInt(file_word[0]);
            file_word_temp[1] = Integer.parseInt(file_word[1]);


            System.out.print("The array after 1 is inserted in position 5 is ：   ");
            Array MyArray1 = new Array(MyArray.Array_Insert(4, String.valueOf(file_word_temp[0]))) ;
            System.out.println(MyArray1);
            System.out.print("The number of elements in the array is:  ");
            ntangcaiming = MyArray1.size();
            System.out.println(ntangcaiming);


            System.out.print("The list after inserting 2 at the first position is ：   ");

            Array MyArray2 = new Array(MyArray1.Array_Insert(0, String.valueOf(file_word_temp[1])));
            System.out.println(MyArray2);
            System.out.print("The number of elements in the array is:  ");
            ntangcaiming = MyArray2.size();
            System.out.println(ntangcaiming);

            System.out.print("The array after deleting the inserted number 1 is ：   ");

            Array MyArray3 = new Array(MyArray2.Array_Delete(5));
            System.out.println(MyArray3);
            System.out.print("The number of elements in the array is:  ");
            ntangcaiming = MyArray3.size();
            System.out.println(ntangcaiming);

• 運行結果截圖：

• 線性結構之數組（5）
• 按照要求，我選擇的是選擇排序法：
• 相關代碼以下：

public String Array_Selection_sort() {
        int[] temp_MyArray = new int[MyArray.length];
        for (int i = 0 ; i < MyArray.length; i ++){
            temp_MyArray[i] = Integer.parseInt(MyArray[i]);
        }

        String result = "";
        for (int i = 0; i < temp_MyArray.length - 1 ; i++){
            for (int j = i + 1;j < temp_MyArray.length; j++ ){
                if (temp_MyArray[i]<temp_MyArray[j]){
                    int temp = temp_MyArray[i];
                    temp_MyArray[i] = temp_MyArray[j];
                    temp_MyArray[j] = temp;
                    String every = "";
                    for (int data : temp_MyArray){
                        every += data + " ";
                    }
                    result += "The list sorted by the SelectSorting is :  " + every + "\n" +
                            "The number of elements in the array is:  :" + MyArray.length + "\n";
                }
            }
        }
        return result;
    }

• 本次提交點的相關代碼(有刪減)：

System.out.println("實驗的第三部分：");
            System.out.print(MyArray3.Array_Selection_sort());

• 運行結果截圖（僅部分）
  

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測試過程及遇到的問題

• 問題1：Git至碼雲
  

• 解決：起初，在網絡上找了個教程（張昊然同窗也發過，但沒注意看......），按着教程走，結果：
  
  
  而後針對他們瘋狂地找解決方法例如：git pull origin master --allow-unrelated-histories
  但依舊無效，這鬼東西整了我一個星期，最後，張昊然同窗說多是建立的項目的緣由，而後刪了項目重建，
  
  語言依舊是Android，其餘兩個無所謂，但別勾選使用remade初始化項目，最終獲得了：
  

• 問題2：刪除APP
  
• 解決：若是個人APP被我整得Android studio都認不出來了（n！的問題，多到沒法一一解決），我想刪掉怎麼辦？

• 然而它並不能簡單地經過右鍵刪除：
  
  經過了解知道：這是一種對於APP的保護機制，要想刪除，只能經過：
  
  
  然而，這僅僅是刪除在Android studio上的，要想完全刪除，還需去相應文件存儲的硬盤裏刪掉相應文件。

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分析總結

• 這是一個全新的內容，與咱們原來所學的相關，且更深一層並更接近了咱們的生活，雖然項目的開發過程的某些代碼的含義還不能徹底明白，但在之後的過程當中會逐一認識、瞭解並掌握。

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代碼託管

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參考資料

Intellj IDEA 簡易教程
Android開發簡易教程
Android studio項目上傳至oschina（碼雲）教程

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