20172308 实验三《程序设计与数据结构》查找与排序 实验报告

20172308 2018-2019-1 实验3 《查找与排序》报告

课程:《程序设计与数据结构》
班级: 1723
姓名: 周亚杰
学号:20172308
实验教师:王志强
实验日期:2018年10月20日
必修/选修: 必修

1.实验内容

  • 查找与排序-1:定义一个Searching和Sorting类,并在类中实现linearSearch, SelectionSort方法
  • 查找与排序-2:重构代码
  • 查找与排序-3:参考http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4715035.html 在Searching中补充查找算法并测试
  • 查找与排序-4:补充实现课上讲过的排序方法
  • 查找与排序-5:编写Android程序对各种查找与排序算法进行测试

2. 实验过程及结果

  • 查找与排序-1:
  1. 定义一个Searching和Sorting类
  2. 在类中实现linearSearch, SelectionSort方法
  3. 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
  4. 测试用例的选取要考虑到方法的形参,设计选取的用例
  5. 完成测试
  6. 结果截图:

  • 查找与排序-2:
  1. 重构代码
  2. 把Sorting.java Searching.java放入 cn.edu.besti.cs1723.(姓名首字母+四位学号)包中
  3. 把测试代码放test包中
  4. 重新编译,运行代码,提交编译,运行的截图(IDEA,命令行两种)
  5. 结果截图

  • 查找与排序-3:
  1. 参考http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4715035.html 在Searching中补充查找算法并测试
  2. 根据参考博客给的C++代码,用Java完成方法的编写
  3. 提交运行结果截图




  • 查找与排序-4:
  1. 补充实现课上讲过的排序方法:希尔排序,堆排序,二叉树排序等(至少3个)
  2. 测试实现的算法(正常,异常,边界)
  3. 提交运行结果截图

  • 查找与排序-5:
  1. 编写Android程序对各种查找与排序算法进行测试
  2. 将方法类文件复制到Android studio中
  3. 根据需求设计界面,使能够输入数据,返回排序结果;输入查找值,返回true或false
  4. 提交运行结果截图



3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

  • 问题1:实验3是根据参考博客里的内容完成查找方法的编写,比如没有学过的斐波那契查找方法,但是博客里只给了C++的代码,在理解意思之后用Java写出来。
    在写二分查找代码的时候,查找的结果出现了问题:如图

  • 问题1解决过程:
    (图中的运行结果是不对的,但是代码是修改之后的)
    测试运行的结果是输出了0,这个很奇怪,输出的应该是我要查找的数字才对
    然后对比参考博客里给的C++代码:

//二分查找(折半查找),版本1
int BinarySearch1(int a[], int value, int n)
{
    int low, high, mid;
    low = 0;
    high = n-1;
    while(low<=high)
    {
        mid = (low+high)/2;
        if(a[mid]==value)
            return mid;
        if(a[mid]>value)
            high = mid-1;
        if(a[mid]<value)
            low = mid+1;
    }
    return -1;
}

//二分查找,递归版本
int BinarySearch2(int a[], int value, int low, int high)
{
    int mid = low+(high-low)/2;
    if(a[mid]==value)
        return mid;
    if(a[mid]>value)
        return BinarySearch2(a, value, low, mid-1);
    if(a[mid]<value)
        return BinarySearch2(a, value, mid+1, high);
}

我用的是递归方法
二分查找是在有序的基础上进行查找的:
参考博客给的方法需要传进去查找的范围,所以在找中间值的时候需要把下限加上
然后判断中间值与要查的值大小关系
若正好相等,直接返回要查值的索引位置
若不相等,则对中间值加减1,然后到新的折半区域求新的中间值,判断相等关系
......
如此递归下去

debug之后,发现问题所在:参考博客里的代码有点问题
方法是类似于上面所说的,但是每一次递归都缺少一次判断:
即每一次递归,新的索引中间值都会增或减1,即缺少判断中间值到达边界的条件
如果要查找的值并不存在,则查到边界的时候,就会越界

在博客的评论里也有人回复了

加上条件之后即可

插值算法与二分查找类似,存在一样的问题
代码如下:

//插值查找
int InsertionSearch(int a[], int value, int low, int high)
{
    int mid = low+(value-a[low])/(a[high]-a[low])*(high-low);
    if(a[mid]==value)
        return mid;
    if(a[mid]>value)
        return InsertionSearch(a, value, low, mid-1);
    if(a[mid]<value)
        return InsertionSearch(a, value, mid+1, high);
}

插值查找不再是一半一半的查找,而是根据所给查找的长度大小来分割查找的区域

修改后的代码如下:

public static boolean InsertionSearch(Integer[] data, int min, int max, int target){
        boolean flag= false;
        int mid = min+(target-data[min])/(data[max]-data[min])*(max-min);

        if (mid <= max || mid >= min) {
            if (data[mid] == (target)) {
                flag = true;
            } else if (data[mid] > (target)) {//中间大于目标
                if (min <= mid - 1) {
                    flag = InsertionSearch(data, min, mid - 1, target);
                }
            } else if (data[mid] < target) {
                if (mid + 1 <= max) {
                    flag = InsertionSearch(data, mid + 1, max, target);
                }
            }
        }
        return flag;
    }

即也加入一行判断,保证mid不会越界
这个也有人评论了

  • 问题2:实验2的代码重构,要求用命令行运行程序,很久没有用Linux,已经忘得差不多了

  • 问题2解决过程:
    这个问题在实践截止前也没能解决,因为虚拟机的问题没有在Ubuntu上测试运行
    于是在IDEA的命令行上试了很久,百度了很多参考博客,结果都没能成功
    后来试了一下基本命令,如新建文件,ls等结果是——找不到命令(手动脸黑)
    这真是一个悲伤的故事
    百度了一下,应该跟IDEA的命令行相关配置有关

  • 问题3:在Android studio里实现前四个实验的功能,其间遇到了小问题

  • 问题3解决过程:
    第一个是将文件复制到Android studio里面时,原先文件里的import引用到这里不能用了,因为AS里已经有一些包结构了
    但是手动改的话会累死人的,因为这些查找用到了许多本书前几章的代码,懒得找,,,索性将所有文件都拷过去,所以说一个一个文件的改不现实
    所以根据包名,将这几个实验的代码放进相应的包里即可

4.感悟

本次实验让我意识到学过的只是应当多用多回顾,比如说Linux,Android studio,而不能学过就算了

posted @ 2018-12-04 21:16  20172308周亚杰  阅读(3835)  评论(0编辑  收藏  举报