20202303 实验七《数据结构与面向对象程序设计》实验报告
# 20202303 2021-2022-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验一报告
课程：《程序设计与数据结构》
班级： 2023
姓名： 马澜
学号：20202303
实验教师：王志强
实验日期：2021年11月11日
必修/选修： 必修
## 1.实验内容
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定义一个Searching和Sorting类，并在类中实现linearSearch,SelectionSort方法，最后完成测试。
要求不少于10个测试用例，提交测试用例设计情况（正常，异常，边界，正序，逆序），用例数据中要包含自己学号的后四位
提交运行结果图。 -
重构你的代码
把Sorting.java Searching.java放入 cn.edu.besti.cs2023.（姓名首字母+四位学号） 包中（例如：cn.edu.besti.cs1823.G2301）
把测试代码放test包中
重新编译，运行代码，提交编译，运行的截图（IDEA，命令行两种） -
参考http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4715035.html ，学习各种查找算法并在Searching中补充查找算法并测试
提交运行结果截图 -
实现排序方法等(至少3个)
测试实现的算法（正常，异常，边界）
提交运行结果截图（如果编写多个排序算法，即使其中三个排序程序有瑕疵，也可以酌情得满分） -
编写Android程序对实现各种查找与排序算法进行测试
提交运行结果截图
推送代码到码云（选做，额外加分）
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## 2. 实验过程及结果
（1）定义一个Searching和Sorting类，并在类中实现linearSearch,SelectionSort方法，最后完成测试。
要求不少于10个测试用例，提交测试用例设计情况（正常，异常，边界，正序，逆序），用例数据中要包含自己学号的后四位
提交运行结果图。
在进行排序设计时，可以采用类似“哨兵”思想，提高线性查找效率，并设计测试各种情况下算法的运行结果。相关的代码传送到码云，以下展示测试情况，如图。
（2）重构你的代码
把Sorting.java Searching.java放入 cn.edu.besti.cs2023.（姓名首字母+四位学号） 包中（例如：cn.edu.besti.cs1823.G2301）
把测试代码放test包中
重新编译，运行代码，提交编译，运行的截图（IDEA，命令行两种）
第一，将这两个代码放入包中，一般可以鼠标拖动，或者直接写入程序，点击红色小灯泡就可以创建包并且放入，如图。
第二，重新编译，运行代码，提交编译，运行的截图（IDEA）
第三，重新编译，运行代码，提交编译，运行的截图（命令行），在这里我重新写了程序，而且进行了分开测试，所以每一个程序都有十个测试用例。
代码如下：
测试如下：
(3)参考http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4715035.html ，学习各种查找算法并在Searching中补充查找算法并测试
提交运行结果截图
要实现查找，对于之前的以及需要学习的出现好几种，需要我们一一实现。
1.顺序查找：从数据结构线形表的一端开始，顺序扫描，依次将扫描到的结点关键字与给定值k相比较，若相等则表示查找成功；若扫描结束仍没有找到关键字等于k的结点，表示查找失败。
2.二分查找：也称为是折半查找，属于有序查找算法。用给定值k先与中间结点的关键字比较，中间结点把线形表分成两个子表，若相等则查找成功；若不相等，再根据k与该中间结点关键字的比较结果确定下一步查找哪个子表，这样递归进行，直到查找到或查找结束发现表中没有这样的结点。
3.插值查找：也就是将上述的比例参数1/2改进为自适应的，根据关键字在整个有序表中所处的位置，让mid值的变化更靠近关键字key，这样也就间接地减少了比较次数。
4.斐波那契查找：二分查找的一种提升算法，通过运用黄金比例的概念在数列中选择查找点进行查找，提高查找效率。
5.二叉树查找：二叉查找树是先对待查找的数据进行生成树，确保树的左分支的值小于右分支的值，然后在就行和每个节点的父节点比较大小，查找最适合的范围。算法中需要频繁用到递归思想，需要注意基本情形的设置，避免无穷递归。
6.分块查找：将n个数据元素"按块有序"划分为m块（m ≤ n）。每一块中的结点不必有序，但块与块之间必须"按块有序"。要做到块与块之间有序，可以自己手动设置界限，来将元素分块。
7.链地址查找：将全部具有同样哈希地址的而不同keyword的数据元素连接到同一个单链表中。假设选定的哈希表长度为m，则可将哈希表定义为一个有m个头指针组成的指针数组T[0..m-1]。凡是哈希地址为i的数据元素，均以节点的形式插入到T[i]为头指针的单链表中。而且新的元素插入到链表的前端，这不仅由于方便。还由于常常发生这种事实：新近插入的元素最优可能不久又被访问。
8.线性查找：线性探测法的地址增量di = 1, 2, ... , m-1，当中，i为探测次数。该方法一次探测下一个地址。知道有空的地址后插入。若整个空间都找不到空余的地址，则产生溢出。
补充算法截图如下：
结果如下：
（4）实现排序方法等(至少3个)
测试实现的算法（正常，异常，边界）
提交运行结果截图（如果编写多个排序算法，即使其中三个排序程序有瑕疵，也可以酌情得满分）
我选择的排序方法为堆排序，希尔排序，树排序三个方法。
。希尔排序：把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止
。堆排序：堆是一个近似完全二叉树的结构，并同时满足堆积的性质：即子结点的键值或索引总是小于（或者大于）它的父节点
。二叉树排序：
（5）编写Android程序对实现各种查找与排序算法进行测试
提交运行结果截图
推送代码到码云（选做，额外加分）
对于安卓平台的编写以及制作如下，这次我选择了Genymotion的小手机。
## 3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
- 问题1：在编写第二个命令行的时候，一开始采用了IDEA自己的local自己进行java与javac的操作，然后一直弹错误，怎么改都不对，麻了，如图：
- 问题1解决方案：最后选择了虚拟机上命令行操作，虽然觉得有一丝丝变简单了的意思，但没办法了，代码越改越乱，我怕了。
- 问题2：在进行虚拟机操作时，由于我自己可能老了，记不住了，格式一直出错，如图：
- 问题2解决方案：上网搜了一下，直接javac之后换成java+文件名就行，不用写java了。
- 问题3：在编写递归方法的时候，程序在运行的时候反反复复，递归之后不发生变化。
- 问题3解决方案：最后看那个标准代码，发现自己少写了mid的变化递归。这一步found很重要。
- 问题4：在虚拟安卓机的过程中，操作不太熟练来着，稍微动一动就标红，写出了一个好丑的布局。
-问题4解决方案：唯手熟尔。
## 其他
感悟：感觉排序好难啊，尤其是代码，有时候就真的看不懂呗，而且安卓机真的难，我都建立好几个了，都想骂人了。而且最近的实验越来越难了，对我自己来说，真的有点痛苦，无语子。而且尤其是排序算法和数据结构这一块，还是不太熟练的样子，希望下次继续加油！！！
## 参考资料
- 《Java程序设计教程（第九版）》
- 《Java软件结构与数据结构（第四版）》
- 网页搜索资料：https://blog.csdn.net/qq_26219679/article/details/79647221
- 网页搜索资料：https://blog.csdn.net/weixin_30384217/article/details/99115000
