20155236 《Java程序设计》实验五（网络编程与安全）实验报告
20155236 《Java程序设计》实验五（网络编程与安全）实验报告
一、实验内容及步骤
- 任务一：
编写MyBC.java实现中缀表达式转后缀表达式的功能
编写MyDC.java实现从上面功能中获取的表达式中实现后缀表达式求值的功能 - 任务二：
结对编程：一人负责客户端，另一人负责服务器
注意责任归宿，要会通过测试证明自己没有问题
基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
客户端让用户输入中缀表达式，然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式，把后缀表达式通过网络发送给服务器
服务器接收到后缀表达式，调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值，把结果发送给客户端
客户端显示服务器发送过来的结果 - 任务三：
客户端让用户输入中缀表达式，然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式，把后缀表达式用3DES或AES算法加密后通过网络把密文发送给服务器
服务器接收到后缀表达式表达式后，进行解密（和客户端协商密钥，可以用数组保存），然后调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值，把结果发送给客户端
其他要求同任务二 - 任务四：
客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
其他要求同任务三 - 任务五：
服务器接收到后缀表达式表达式后，进行解密，解密后计算明文的MD5值，和客户端传来的MD5进行比较，一致则调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值，把结果发送给客户端
其他要求同任务四
实验内容
任务一：MyBC，MyDC，MyBCTest
算法描述：（中缀转后缀）
1.设置一个运算符栈，设置一个后缀表达式字符串；
从左到右依次对中缀表达式中的每个字符ch分别进行以下处理，直至表达式结束。
-
- 若ch是左括号‘（’，将其入栈；
- 若ch是数字，将其后连续若干数字添加到后缀表达式字符串之后，并添加空格作为分隔符；
- 若ch是运算符，先将栈顶若干优先级高于ch的运算符出栈，添加到后缀表达式字符串之后，再将ch入栈。当‘（’运算符在栈中时，它的优先级最低。
- 若ch是‘）’，则若干运算符全部出栈，直到出栈的是左括号，一对括号匹配。
3.若表达式结束，将栈中运算符全部出栈，添加到后缀表达式字符串之后。
代码如下：
public static String toPostfix(String expr){
MyStack<String> stack = new MyStack<>(expr.length());
String postfix = "";
int i = 0;
while(i<expr.length()){
char ch = expr.charAt(i);
switch (ch){
case '+':
case '-':while(!stack.isEmpty() && !stack.get().equals("("))
postfix += stack.pop();
//postfix += " ";
stack.push(ch + "");
i++;
break;
case '*':
case '/':while (!stack.isEmpty() && (stack.get().equals("*")||stack.get().equals("/")))
postfix += stack.pop();
//postfix += " ";
stack.push(ch + "");
i++;
break;
case '(':stack.push(ch + "");
i++;
break;
case ')':String out = stack.pop();
while(out!=null && !out.equals("(")){
postfix += out;
out = stack.pop();
//postfix += " ";
}
i++;
break;
default:while(i < expr.length() && ch>='0' && ch<='9'){
postfix += ch;
i++;
if(i<expr.length())
ch = expr.charAt(i);
}
postfix += " ";
}
}
while (!stack.isEmpty())
postfix += stack.pop();
return postfix;
}
算法描述 （后缀表达式的求值）
1.设置一个操作数栈，从左向右依次对后缀表达式字符串中的每个字符ch进行处理；
-
- 若ch是数字，先将其后连续若干数字转化为整数，再将该整数入栈；
- 若ch是运算符，出栈两个值进行运算，运算结果再入栈；
3.重复以上步骤，直至后缀表达式结束，栈中最后一个数字就是所求表达式的值。
代码如下：
public int value(String postfix){
Stack<Integer> stack = new Stack();
int i = 0, result = 0;
while(i < postfix.length()){
char ch = postfix.charAt(i);
if(ch>='0' && ch<='9'){
result = 0;
while(ch!=' '){
result = result*10 + Integer.parseInt(ch+"");
i++;
ch = postfix.charAt(i);
}
i++;
stack.push(new Integer(result));
}
else{
int y = stack.pop().intValue();
int x = stack.pop().intValue();
switch (ch){
case ADD:
result = x + y;
break;
case SUBTRACT:
result = x - y;
break;
case MULTIPLY:
result = x * y;
break;
case DIVIDE:
result = x / y;
}
stack.push(new Integer(result));
i++;
}
}
return stack.pop().intValue();
}
测试类 MyBCTest
public class NewMyDCTester {
public static void main(String [] args) {
String expression;
int result;
try
{
Scanner in = new Scanner(System.in);
NewMyDC evaluator = new NewMyDC();
System.out.println ("Enter a valid postfix expression: ");
expression = in.nextLine();
String postfix = MyBC.toPostfix(expression);
System.out.println ("The postfix expression is :" + postfix);
result = evaluator.value (postfix);
System.out.println ("That expression equals :" + result);
}
catch (Exception IOException)
{
System.out.println("Input exception reported");
}
}
}
运行结果：
任务二 客户端和服务器
我负责的是服务器部分：
任务三 在任务二的基础上实现一个加密算法进行加密和解密
任务四 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换。
任务五 MD5
| 步骤 | 耗时 | 百分比 |
|---|---|---|
| 需求分析 | 1 h | 15.38% |
| 设计 | 2 h | 30.77% |
| 代码实现 | 2 h | 30.77% |
| 测试 | 30min | 7.69% |
| 分析总结 | 1h | 15.38% |
