20172321 2018-2019-1 《程序設計與數據結構》實驗一報告

時間 2019-11-11

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20172321 2018-2019-1 《程序設計與數據結構》實驗一報告

課程：《程序設計與數據結構》
班級： 1723
姓名：吳恆佚
學號：20172321
實驗教師：王志強
實驗日期：2018年10月5日
必修/選修：必修

1、實驗內容

實驗1要求

鏈表練習，要求實現下列功能：
（1）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。
- 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）。html

實驗2要求
鏈表練習，要求實現下列功能：
（2）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；
- 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。java

實驗3要求
鏈表練習，要求實現下列功能：
（3）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。node

實驗4要求
數組練習，要求實現下列功能：
（1）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。
  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）。
（2）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；
- 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。git

實驗5要求
數組練習，要求實現下列功能：
（3）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。
2、實驗過程及結果

實驗1
過程：個人思路是在原先寫過的一個鏈表例題上進行修改的，主要就是把原來的add（）方法加進一個循環裏來實現鍵盤輸入鏈表

System.out.println("請鍵入所須要的數字： （須要用空格隔開）");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);//把20 18 23 21形式的數字串加入棧
        String shuru = scanner.nextLine();
        StringTokenizer str = new StringTokenizer(shuru);
        for (int a = 0; a < shuru.length(); a++) {
            while (str.hasMoreTokens()) {
                String fanxu = str.nextToken();
                Number num = new Number(Integer.parseInt(fanxu));
                shiyanyi1.add(num);
            }
        }

        System.out.println("棧中全部元素:" + shiyanyi1.toString());
        System.out.println("棧中元素數量:" + shiyanyi1.size());`

結果：

實驗2

過程：要實現的插入、刪除、輸出方法由於之前學過，都很容易，可是由於有一個數字是插在0位，而我以前的插入方法是插在指定位置的後面，因此又重寫了一個頭插法

public void addFirstNumList(Number data) {
        NumList node = new NumList(data);
        node.next = list;
        list = node;

        nWuhengyi++;
    }

結果：

實驗3

過程：主要就是考察咱們對排序的理解，我用的是選擇排序法:第一次從R[0]~R[n-1]中選取最小值，與R[0]交換。第二次從R[1]~R[n-1]中選取最小值與R[1]交換。。。以此類推。
通俗點說就是每次找到後面元素的最小值而後與之交換。如圖：
數組
選擇排序思路
1. 外層循環：要走幾趟，一樣是length-1。
2. 設置一個最小值。假設第一個就是最小值。
3. 設置一個最小值下標
4. 內層循環：那你當前的最小值去逐一比較。當有比當前最小值小的數時，記錄最小值，記錄下標。
5. 退出內層循環後就交換位置。
結果：
服務器

實驗4

過程：實驗4其實和以前的大同小異，只不過是用數組實現而已，咱們用這樣兩段代碼定義數組就能夠獲得鏈表，

protected String[] Array;

    public shiyanyi2(String string) {
        Array = string.split(" ");
        nwuhengyi = 0;
    }

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("輸入空格隔開的整數");
        String string = scanner.nextLine();
        shiyanyi2 array = new shiyanyi2(string);

而後數組的插入、刪除就很容易了。數據結構

結果：

實驗5

過程：仍是用的選擇排序法，代碼是之前就學過的

//--------------選擇排序法
class Select{
    public void sort(int arr[]){
        //中間值
        int temp = 0;

        //外循環:我認爲最小的數,從0~長度-1
        for(int j = 0; j<arr.length-1;j++){
            //最小值:假設第一個數就是最小的
            int min = arr[j];
            //記錄最小數的下標的
            int minIndex=j;

            //內循環:拿我認爲的最小的數和後面的數一個個進行比較
            for(int k=j+1;k<arr.length;k++){
                //找到最小值
                if (min>arr[k]) {
                    //修改最小
                    min=arr[k];
                    minIndex=k;
                }
            }
            //當退出內層循環就找到此次的最小值
            //交換位置
            temp = arr[j];
            arr[j]=arr[minIndex];
            arr[minIndex]=temp;

            System.out.print("第" + (j+1)+"次排序後的結果是：");
            for (int h = 0 ; h<arr.length;h++)
            {
                System.out.print(arr[h] + " ");
            }
            System.out.println(" ");
        }
        //輸出結果
        System.out.print("最後排序結果：");
        for(int i = 0;i<arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i]+"   ");
        }

    }

結果：

從文件中讀取

這也是之前的一個練習，我特地編寫了一個新的類來測試是否能夠成功獲得數字1和2

import java.io.*;

public class aaa {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File file = new File("C:\\Users\\Administrator", "aaa.txt");
        //
        //使用try-catch處理異常
        //
        try {
            if (!file.exists()) {
                file.createNewFile();
            }
        } catch (IOException Exception) {
            System.out.println("錯誤，指定路徑不存在");
        }

        InputStream inputStream1 = new FileInputStream(file);
        while (inputStream1.available() > 0) {
            System.out.print((char) inputStream1.read() + "  ");
        }

        inputStream1.close();


        System.out.println(" ");
        byte[] buffer = new byte[1024];
        String content = "";
        int flag = 0;
        InputStream inputStream2 = new FileInputStream(file);
        BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream2);

        while ((flag = bufferedInputStream.read(buffer)) != -1) {
            content += new String(buffer, 0, flag);
        }
        System.out.println(content);
        bufferedInputStream.close();

        String [] a =new String[10];
        a = content.split(" ");

            String B = a[0];
            String C = a[1];

            int i = Integer.valueOf(B).intValue();
            int ii = Integer.valueOf(C).intValue();
            System.out.println(i);
            System.out.println(ii);

    }
}

3、實驗過程當中遇到的問題和解決過程

問題1：由於個人從文件中提取數字是從原來的一個類裏獲得的，以前沒有的全，只用了

File file = new File("C:\\Users\\Administrator", "aaa.txt");
        //
        //使用try-catch處理異常
        //
        try {
            if (!file.exists()) {
                file.createNewFile();
            }
        } catch (IOException Exception) {
            System.out.println("錯誤，指定路徑不存在");
        }

        InputStream inputStream1 = new FileInputStream(file);
        while (inputStream1.available() > 0) {
            System.out.print((char) inputStream1.read() + "  ");
        }

        inputStream1.close();

這部分，而後直接提取，獲得的數字一直是32和49，百思不得其解。函數

解決：後來發現有提取的代碼沒有用完整，因此得不到文件裏的數字，加上這一段就行了

byte[] buffer = new byte[1024];
        String content = "";
        int flag = 0;
        InputStream inputStream2 = new FileInputStream(file);
        BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream2);

        while ((flag = bufferedInputStream.read(buffer)) != -1) {
            content += new String(buffer, 0, flag);
        }
        System.out.println(content);
        bufferedInputStream.close();

        String [] a =new String[10];
        a = content.split(" ");

            String B = a[0];
            String C = a[1];

            int i = Integer.valueOf(B).intValue();
            int ii = Integer.valueOf(C).intValue();
            System.out.println(i);
            System.out.println(ii);

問題2：在排序輸出每一輪次的元素時，會出現這樣的狀況
測試
解決：是選擇排序法用的int類型的數組，可是以前獲得的是string類型的，因此致使元素的錯亂。.net

4、感想

這回的實驗感受難點主要仍是在鏈表上，也就是實驗一、二、3，應該是之前就對鏈表的掌握不是特別熟練吧，而後就是排序，單純的排序方法很好解決，可是在其餘的亂七八糟的操做裏要實現它老是發生了不少問題。此次實驗讓我翻了之前的好多代碼，我以爲複習做用很大。
在十月一號就在912花了7個多小時來解決實驗，這是自辛亥革命以來我第一次在國慶節第一天作做業，這就能夠看出我對Java的無比熱愛。