20192319 2020-2021-1《資料結構與面向物件程式設計》課程總結

課程內容總結

• 第一章（緒論）介紹了Java程式設計語言和基本的程式開發過程。介紹了面向物件的開發方法，包括相關的概念和術語。

• 第二章（資料和表示式) 探討了Java程式中使用的基本資料型別及執行計算時表示式的使用。討論了資料型別之間的轉換，以及如何藉助於Scanner類互動地從使用者讀入輸入。

• 第三章（使用類和物件） 探討了預定義地類及由它們建立的物件的使用。使用類和物件來操作字串、產生隨機數、執行復雜的計算及格式化輸出。本章討論了包、列舉型別和包裝類。

• 第四章（條件和迴圈） 介紹了用於判定的布林表示式的使用。討論了與條件及迴圈相關的所有語句，包括for迴圈的增強版本。為了分析並讀入文字檔案中的重複輸入，再次討論了Scanner類。

• 第五章（編寫類） 探討了與編寫類及方法相關的基本問題。內容包括例項資料、可見性、作用域、方法引數及返回值型別，也涉及了構造方法、方法設計、靜態資料和方法過載等內容。

• 第六章(圖形使用者介面) 全面研究了JavaGUI處理，重點是元件、事件和偵聽器。使用多個an例子討論了不同類的元件和事件。另外，也介紹了佈局管理器、汕器層次、邊框、工具示和助記符等內容。

• 第七章（陣列） 涉及陣列的基本概念和陣列的處理，內容包括邊界檢查、初值表、命令列引數、變長引數列表和多維陣列等。

• 第八章（繼承） 討論了類的派生及相關概念，包括類層次、重寫及可見性等。

• 第九章（多型） 探討了繫結的概念，以及它與多型的關係。之後研究瞭如何使用繼承或介面來完成多型引用。

• 第十章（異常） 介紹了異常處理及不捕獲異常時的後果。探討了try-catch語句，分析了異常的傳播。本章還介紹了處理輸入/輸出時的異常使用。

• 第十一章（遞迴） 介紹了遞迴的概念、遞迴的實現及其正確的用法。

• 第十二章（演算法分析） 討論了包括遞迴演算法在內的演算法複雜度的分析技術，介紹了大O符號。

• 第十三章（查詢與排序） 探討了線性查詢和二分查詢演算法，還介紹了5個排序演算法，其中包括平方階及O（n log n）的演算法。同時還研究了這些演算法的效率。

• 第十四章（棧） 介紹了集合的概念，確定了將介面與現實分開的重要意義。介紹了棧的動態及定長的兩種實現方法。介紹了泛型，詳述了泛型對集合類的支援。

• 第十五章（佇列） 介紹了FIFO佇列，討論了不同的實現選擇。本章首先介紹了佇列的概念，然後作為工具來幫助我們解決問題，最後研究所使用的資料結構。討論了基於陣列和動態連結串列的兩種實現方式。

• 第十六章（樹） 介紹了樹的術語和相關概念，討論了不同的實現策略，詳細介紹了遞迴的鏈式實現方法。

• 第十七章（二叉查詢樹） 介紹了查詢樹的概念，以及典型的二叉查詢樹的鏈式實現。

• 第十八章（堆和優先佇列） 討論了堆的概念，以及堆和樹的關係。研究了堆的完全鏈式實現方式。同時還分析了堆和優先佇列之間的關係。

• 第十九章（圖） 討論了有向圖和無向圖。此外，還介紹了帶權圖、廣度優先遍歷和深度優先遍歷之間的差別。介紹了最小生成樹，討論了它的實現策略。

• 第二十章（雜湊方法） 涉及建立雜湊表以便於儲存及獲取物件的相關概念。本章還介紹了Java API中與雜湊相關的幾種應用。

做過的作業

作業一：安裝虛擬機器
作業二：使用VIM編輯器編寫Java程式
（1）任務1：使用VIM編輯器編寫Java程式。要求輸入2個Int型別的數值m和n，當m不為0時，計算（m！）+（m的n次方），並輸出。當m為0時提示重新輸入。
要求程式能夠執行成功，否則後面均不得分。
①：程式執行結果截圖（全屏截圖+學號水印）（4分）
②：git push成功的截圖（全屏截圖+學號水印）（4分）
③：單步除錯，檢視當m=2時的m和n的中間值（可以使用locals或print等檢視）（全屏截圖+學號水印）（4分）
本題12分，如果存在下面問題則扣分：
①不使用判斷和迴圈語句扣1分。②不用VIM編輯器扣1分。③不用命令列的方式編譯執行扣1分。④沒有截全屏扣1分。
可以直接截圖，也可以放到一個word檔案，把word檔案傳到這裡。
（2）任務2：使用VIM編輯器編寫Java程式。要求輸入1個Int型別的數值n。當m＞0時，輸出一個m行的三角形（醜或漂亮的三角形都行）。當m小於等於0時提示重新輸入。
要求程式能夠執行成功，否則後面均不得分。
本題8分，要求①把執行結果截圖上傳（全屏截圖+學號水印），每個同學輸入的值不同（例如01號輸入1，02輸入2,12號輸入3,22號輸入4,29號輸入11）
要求②把上傳碼雲成功的截圖（全屏截圖+學號水印）和碼雲連結寫上。
扣分項：
不用VIM編輯器扣1分。不用命令列的方式編譯執行扣1分。沒有截全屏扣1分。其他根據實際情況扣分，例如截圖不清楚可以扣分。
可以直接截圖，也可以放到一個word檔案，把word檔案傳到這裡。
作業三：類繼承作業
（1）編寫一個類（書、人、動物、汽車、球員、遊課程、戲角色等），定義類的屬性和方法。
（2）編寫測試類（暫用包含main方法的類），new一個上面類的物件並初始化，然後呼叫類的屬性和方法。
（3）編譯執行通過，程式碼傳到碼雲。
把以上程式碼和執行截圖放到一個word或者pdf檔案中，傳到這裡。
本題總分6分，根據實際情況酌情判分。

作業四：複數計算器
實現複數類（加減乘除運算和比較大小）。要求使用Comparable介面、要求自定義介面、要求使用繼承。

作業五：棧實踐
用陣列實現自己的棧，ArrayStackADT，需要包含棧的常規操作，並測試。需要包含push、pop、peek、size、isEmpty等操作。

作業六：查詢及ASL作業（計算）
給定關鍵字序列19 14 23 1 68 20 84 27 55 11 10 79，試分別用順序查詢、折半查詢、二叉排序樹查詢、雜湊查詢(用線性探查法和鏈地址法)來實現查詢。試畫出它們的對應儲存形式(順序查詢的順序表，二分查詢的判定樹，二叉排序樹查詢的二叉排序樹，兩種雜湊查詢的散列表)，並求出每一種查詢的成功平均查詢長度。其中，雜湊函式H(k)=k%11。

作業七：排序
使用選擇和插入排序法，寫出第3次排序的結果：3 1 9 3 6 2 10

作業八：二分查詢（折半查詢）
給Searching類新增二分查詢演算法的遞迴實現方法。建立驅動程式來演示這個實現機制。
（1）程式設計實現遞迴
（2）建立一個測試類，測試遞迴實現的二分查詢是否正確。

作業九：樹-計算題
計算題：
（1）有1023個結點的完全二叉樹，其高度是多少？葉結點數是多少？（2分）
（2）高度為h的完全二叉樹至少有多少個結點？至多有多少個結點？（2分）
（3）已知一棵度為m的樹中有n1個度為1的結點，n2個度為2的結點，…，nm個度為m的結點，問該樹中有多少個葉結點？（2分）

作業十：二叉樹的建立和層序遍歷法實踐
（1）給定一個序列AB#CD###E#F##建立一顆樹，根據“二叉樹的生成”演算法構造這顆樹。（3分）
（2）使用層序遍歷方法完成遍歷並測試（3分）。

作業十一：哈夫曼編碼測試
哈夫曼編碼測試，畫出哈夫曼樹，寫出各個葉子節點的編碼。

作業十二：最小生成樹測試
（1）畫出Prim演算法的最小生成樹的生成過程
（2）畫出Kruscal演算法的最小生成樹的生成過程
（3）計算最小權值

作業十三：Dijkstra(迪傑斯特拉)演算法測試
使用Dijkstra(迪傑斯特拉)演算法計算單源（V1出發）最短路徑。
要求
（1）寫出V1到各個頂點的最短路徑
（2）要求寫出最短路徑計算過程（類似於圖2）

作業十四：地圖染色問題
給圖染色，具體演算法如下：
（1）將圖的結點按照度數遞減的次序排列.
（2）用第一種顏色對第一個結點著色,並按照結點排列的次序
對與前面著色點不鄰接的每一點著以相同顏色.
（3）用第二種顏色對尚未著色的點重複步驟2，直到所有點著色完為止.

實驗報告連結彙總

實驗一： 20192319李歆韻 第一週作業
1.對專業的認識和期望
2.上學期C語言總程式碼量情況與在這門課程即將遇到的挑戰
3.上學期程式設計基礎課程學習情況
Oracle VirtualBox 6.1.14版本虛擬機器安裝
Ubuntu 20.04版本系統安裝
VIM、GIT、Cheat命令安裝
學習Linux
實驗二： 20192319 2020-2021-1 《資料結構與面向物件程式設計》實驗一報告
基於命令列和IDEA進行簡單的Java程式編輯、編譯、執行和除錯。
練習Linux基本命令；
學習Java程式的JDB除錯技能：https://www.cnblogs.com/rocedu/p/6371262.html
編寫簡單的Java程式。
實驗三： 20192319 2020-2021-1 《資料結構與面向物件程式設計》實驗二報告

（1） 編寫簡單的計算器，完成加減乘除模運算。
（2） 要求從鍵盤輸入兩個數，使用判定語句選擇一種操作，計算結果後輸出，然後使用判定和迴圈語句選擇繼續計算還是退出。
（3） 編寫測試程式碼，測試驗證。（https://www.cnblogs.com/rocedu/p/4472842.html）

實驗四： 20192319 2020-2021-1 《資料結構及面向物件程式設計》實驗三報告
1.初步掌握單元測試和TDD
2.理解並掌握面向物件三要素：封裝、繼承、多型
3.初步掌握UML建模
4.完成藍墨雲上 （1）-（5）實驗。
實驗五： 20192319 2020-2021-1 《資料結構及面向物件程式設計》實驗四報告
（一）Java Socket程式設計
1.學習藍墨雲上教材《Java和Android程式設計》“第16章 輸入/輸出 ”和“第22章 網路”，學習JavaSocket程式設計
2.結對程式設計。結對夥伴A編寫客戶端SocketClient.java，結對夥伴B編寫伺服器端。
3.截圖加學號水印上傳藍墨雲，程式碼push到碼雲，並撰寫實驗報告。
（二）Java和密碼學
參考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6683948.html
以結對的方式完成Java密碼學相關內容的學習（帖子中所有程式碼和相關知識點需要學習）。提交學習成果碼雲連結和代表性成果截圖，要有學號水印。
（三）編寫有理數/複數計算器
結對程式設計，結對夥伴A編寫有理數計算器。結對夥伴B編寫複數計算器。截圖加水印上傳藍墨雲，程式碼push碼雲。
（四）遠端有理數計算器
結對程式設計，結對夥伴A程式設計實現客戶端，結果夥伴B實現伺服器端。
客戶端通過鍵盤輸入一個有理數計算的公式（例如：1/4 + 1/6 = ）,並把該公式以字串的形式傳送給夥伴B（伺服器端），伺服器端根據字串計算出結果為5/12,並把結果返回給客戶端A，A收到結果後輸出結果。截圖加水印上傳藍墨雲，程式碼push碼雲。
（五）遠端複數計算器
結對程式設計，結對夥伴B程式設計實現客戶端，結果夥伴A實現伺服器端。
客戶端通過鍵盤輸入一個有理數計算的公式（例如：1/4 + 1/6 = ）,並把該公式以字串的形式傳送給夥伴A（伺服器端），伺服器端根據字串計算出結果為5/12,並把結果返回給客戶端B，B收到結果後輸出結果。截圖加水印上傳藍墨雲，程式碼push碼雲。
實驗六： 20192319 2020-2021-1 《資料結構及其面向物件程式設計》實驗五報告
1.Android Stuidio的安裝測試：
參考《Java和Android開發學習指南(第二版)(EPUBIT,Java for Android 2nd)》第二十四章：
參考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6371315.html#SECANDROID,安裝 Android Stuidio
完成Hello World, 要求修改res目錄中的內容，Hello World後要顯示自己的學號，自己學號前後一名同學的學號，提交程式碼執行截圖和碼雲Git連結，截圖沒有學號要扣分
學習Android Stuidio除錯應用程式
2.Activity測試
參考《Java和Android開發學習指南(第二版)(EPUBIT,Java for Android 2nd)》第二十五章：
構建專案，執行教材相關程式碼
建立 ThirdActivity, 在ThirdActivity中顯示自己的學號，修改程式碼讓MainActivity啟動ThirdActivity
3.UI測試
參考《Java和Android開發學習指南(第二版)(EPUBIT,Java for Android 2nd)》第二十六章：
構建專案，執行教材相關程式碼
修改程式碼讓Toast訊息中顯示自己的學號資訊
4.佈局測試：
參考《Java和Android開發學習指南(第二版)(EPUBIT,Java for Android 2nd)》第二十七章：
構建專案，執行教材相關程式碼
修改佈局讓P290頁的介面與教材不同
5.事件處理測試：
參考《Java和Android開發學習指南(第二版)(EPUBIT,Java for Android 2nd)》第二十八章：
構建專案，執行教材相關程式碼
提交程式碼執行截圖和碼雲Git連結，截圖要有學號水印，否則會扣分
實驗七： 20192319 2020-2021-1 《資料結構及其面向物件程式設計》實驗六報告
1.連結串列練習，要求實現下列功能：
通過鍵盤輸入一些整數，建立一個連結串列；這些數是你學號中依次取出的兩位數，再加上今天的時間。列印所有連結串列元素， 並輸出元素的總數。
在你的程式中，請用一個特殊變數名來紀錄元素的總數，變數名就是你的名字。做完這一步，把你的程式簽入原始碼控制（git push）。

2.連結串列練習，要求實現下列功能：
實現節點插入、刪除、輸出操作；繼續你上一個程式，擴充套件它的功能，每做完一個新功能，或者寫了超過10行新程式碼，就簽入程式碼，提交到原始碼伺服器；從磁碟讀取一個檔案，這個檔案有兩個數字。從檔案中讀入數字1，插入到連結串列第 5位，並列印所有數字，和元素的總數。保留這個連結串列，繼續下面的操作。從檔案中讀入數字2，插入到連結串列第0位，並列印所有數字，和元素的總數。保留這個連結串列，並繼續下面的操作。從連結串列中刪除剛才的數字1，並列印所有數字和元素的總數。

3.連結串列練習，要求實現下列功能：
使用氣泡排序法或者選擇排序法根據數值大小對連結串列進行排序；如果你學號是單數， 選擇氣泡排序，否則選擇選擇排序。在排序的每一個輪次中，列印元素的總數，和目前連結串列的所有元素。

在android上實現實驗（1）和（2）

在android平臺上實現實驗（3)
實驗八： 20192319 2020-2021-1 《資料結構及其面向物件程式設計》實驗七報告

定義一個Searching和Sorting類，並在類中實現linearSearch,SelectionSort方法，最後完成測試。
要求不少於10個測試用例，提交測試用例設計情況（正常，異常，邊界，正序，逆序），用例資料中要包含自己學號的後四位
提交執行結果圖。
重構你的程式碼

把Sorting.java Searching.java放入 cn.edu.besti.cs1823.（姓名首字母+四位學號） 包中（例如：cn.edu.besti.cs1823.G2301）
把測試程式碼放test包中
重新編譯，執行程式碼，提交編譯，執行的截圖（IDEA，命令列兩種）

參考http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4715035.html ，學習各種查詢演算法並在Searching中補充查詢演算法並測試
提交執行結果截圖

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)
測試實現的演算法（正常，異常，邊界）
提交執行結果截圖（如果編寫多個排序演算法，即使其中三個排序程式有瑕疵，也可以酌情得滿分）

編寫Android程式對實現各種查詢與排序演算法進行測試
提交執行結果截圖
推送程式碼到碼雲（選做，加分）

實驗九： 20192319 2020-2021-1 《資料結構及其面向物件程式設計》實驗八報告

參考教材PP16.1,完成鏈樹LinkedBinaryTree的實現（getRight,contains,toString,preorder,postorder）
用JUnit或自己編寫驅動類對自己實現的LinkedBinaryTree進行測試，提交測試程式碼執行截圖，要全屏，包含自己的學號資訊
課下把程式碼推送到程式碼託管平臺
基於LinkedBinaryTree，實現基於（中序，先序）序列構造唯一一棵二㕚樹的功能，比如給出中序HDIBEMJNAFCKGL和先序ABDHIEJMNCFGKL,構造出附圖中的樹
用JUnit或自己編寫驅動類對自己實現的功能進行測試，提交測試程式碼執行截圖，要全屏，包含自己的學號資訊
課下把程式碼推送到程式碼託管平臺
自己設計並實現一顆決策樹
提交測試程式碼執行截圖，要全屏，包含自己的學號資訊
課下把程式碼推送到程式碼託管平臺
輸入中綴表示式，使用樹將中綴表示式轉換為字尾表示式，並輸出字尾表示式和計算結果（如果沒有用樹，正常評分。如果用到了樹，即使有小的問題，也酌情給滿分）
提交測試程式碼執行截圖，要全屏，包含自己的學號資訊

實驗十： 20192319 2020-2021-1 《資料結構及其面向物件程式設計》實驗九報告
完成圖的綜合實踐
（1）初始化：根據螢幕提示（例如：輸入1為無向圖，輸入2為有向圖）初始化無向圖和有向圖（可用鄰接矩陣，也可用鄰接表），圖需要自己定義（頂點個數、邊個數，建議先在草稿紙上畫出圖，然後再輸入頂點和邊數）（2分）
（2）圖的遍歷：完成有向圖和無向圖的遍歷（深度和廣度優先遍歷）（4分）
（3）完成有向圖的拓撲排序，並輸出拓撲排序序列或者輸出該圖存在環（3分）
（4）完成無向圖的最小生成樹（Prim演算法或Kruscal演算法均可），並輸出（3分）
（5）完成有向圖的單源最短路徑求解（迪傑斯特拉演算法）（3分）

PS：本題12分，批閱時注意查重。目前沒有明確指明圖的頂點和連通邊，如果雷同或抄襲，建議本次實驗0分。

程式碼託管連結：besti1923 / 李歆韻20192319

1.給出statistic.sh的執行結果，說明本學期的程式碼量目標達到沒有？

基本達到預期

2.加點程式碼，改點程式碼是理解的最好方式，參考程式設計的智慧，談談你的心得

程式設計是一個具有相當創造性的工作，在對一段程式碼的修改，即加點程式碼，改點程式碼，這個過程中，體現的就是你對程式設計的理解和創造性，只有你對這一段程式碼理解的相當透徹，才有可能通過加點程式碼改點程式碼來優化它，而這種創造性，只有通過不斷的練習來獲得，程式碼打得多了，程式設計能力自然就提升了。

3.積極主動敲程式碼做到沒？教材實踐上有什麼經驗教訓？

很可惜沒有做到積極主動敲程式碼，大部分時間都是根據老師的要求敲程式碼，缺乏學習的積極性。
教材實踐的經驗教訓最主要的還是再一次提醒了我基礎的重要性吧，教材上的知識和方法可以解決大部分可能遇到的問題。

課程收穫與不足

1.自己的收穫（投入，效率，效果等）

一個學期許多零碎時間的投入，感覺還是缺乏積極性，只學到一些基本的知識。

2.自己需要改進的地方

對於基礎知識的掌握不夠牢靠，一個是由於實踐什麼的時間比較緊迫，沒有太多的時間重新沉下心來再認真自學一遍課本上的知識，再一個也是對於基礎知識的重視還是不夠
程式碼量不太夠，大部分程式碼都是固定格式，固定套路的重複工作，真正灌注了我所學所用知識的有靈魂的程式碼還是不夠多，總的來說，自主練習太少

3.結對學習是不是真正貫徹了？寫一下你提供的幫助或接受了什麼幫助，並對老師提供參考建議

還是基本貫徹了，有些不懂的知識問了之後理解的更透徹了。

問卷調查

1.你平均每週投入到本課程有效學習時間有多少？
18小時左右
2.每週的學習效率有提高嗎？你是怎麼衡量的？
極不穩定的，遇到難的很難獨立去實現，花了很多時間。
3.藍墨雲班課的使用對你的學習有促進嗎？有什麼建議和意見嗎？
有用的、很方便。希望老師可以多多開發這方面的實用功能。
4.你覺得這門課老師應該繼續做哪一件事情？
不考試就是yyds！！！
5.你覺得這門課老師應該停止做哪一件事情？
掛人。（滑稽）

發揮時間

志強老師新年快樂啊！！！

總結中涉及到的連結的二維碼

作業一：

作業二：

作業三：

作業四：

作業五：

作業六：

作業七：

作業八：

作業九：

作業十：

作業十一：

作業十二：

作業十三：

作業十四：

實驗一

實驗二

實驗三

實驗四

實驗五

實驗六

實驗七

實驗八

實驗九