20172316 2017-2018-2 《程序設計與數據結構》實驗三報告

課程：《程序設計與數據結構》
班級： 1723
姓名： 趙乾宸
學號：20172316
實驗教師：王志強
必修/選修：必修

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1.實驗內容

1

定義一個Searching和Sorting類，並在類中實現linearSearch（教材P162 ）,SelectionSort方法（P169），最後完成測試。
要求很多於10個測試用例，提交測試用例設計狀況（正常，異常，邊界，正序，逆序），用例數據中要包含本身學號的後四位
提交運行結果圖。

2

重構你的代碼
把Sorting.java Searching.java放入 cn.edu.besti.cs1723.（姓名首字母+四位學號） 包中（例如：cn.edu.besti.cs1723.G2301）
把測試代碼放test包中
從新編譯，運行代碼，提交編譯，運行的截圖（IDEA，命令行兩種）

3

參考http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4715035.html 在Searching中補充查找算法並測試
提交運行結果截圖

4

補充實現課上講過的排序方法：希爾排序，堆排序，二叉樹排序等(至少3個)
測試實現的算法（正常，異常，邊界）
提交運行結果截圖

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2. 實驗過程及結果

(1) 在實驗三（1）中，分別實現線性查找和選擇排序，皆是書上代碼，曾經實現過，再加深理解以後複製了過來。測試時採用Junit測試，在數組{2， 0， 1， 7， 2， 3， 1， 6}中，分別查找位於最後的「6」，重複的「2」，中間的「7」，索引0、索引7處的數字，以及所找數字不存在的狀況。結果正常。

而後對選擇排序進行測試，分別使用數字、英文字母、特殊字符、中文進行了測試，結果正常。

(2) 對原有代碼重構了以後，在IDEA和虛擬機上分別對代碼進行測試，測試經過。

(3) 在原有代碼基礎上增長新的查找方法。
我增添了三個新的查找方法：二分查找、插值查找、以及斐波那契（Fibonacci）查找。因爲C++和Java語言很是類似，轉換起來並不困難。

(4) 補充排序方法。我補充了四個排序方法:冒泡排序、歸併排序、希爾排序以及插入排序

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3. 實驗過程當中遇到的問題和解決過程

(1) 從基本原理上來看，斐波那契查找和二分查找幾乎沒有什麼不一樣，區別僅僅在於分割的位置不一樣，爲何會去選擇斐波那契查找？
二者貌似沒有什麼太大的不一樣，但實驗三（3）中提供的博客中提到，

（斐波那契查找在）最壞狀況下，時間複雜度爲O(log2n)，且其指望複雜度也爲O(log2n)

而二分查找在

最壞狀況下，關鍵詞比較次數爲log2(n+1)，且指望時間複雜度爲O(log2n)

其次，斐波那契查找在進行查找以前，已經創建好了一個斐波那契數列，以便於查找的進行，每一次分割時都直接取數列中肯定的索引值，相對於二分查找節省了一次除法運算。

（能夠看到，過程當中不須要除以二或其餘運算，直接從斐波那契數列中拿到下一個分割點）

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參考資料

《Java程序設計與數據結構教程（第二版）》 《Java程序設計與數據結構教程（第二版）》學習指導