20202303 實驗四 《資料結構與面向物件程式設計》實驗報告
# 20202303 2021-2022-1 《資料結構與面向物件程式設計》實驗三報告
課程：《程式設計與資料結構》
班級： 2023
姓名： 馬瀾
學號：20202303
實驗教師：王志強
實驗日期：2021年10月11日
必修/選修： 必修
## 1.實驗內容
（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。
注意實驗四（4）和實驗四（5），一個人不能僅實現客戶端，必須實現一個客戶端和伺服器，否則兩個實驗均不得分！！！
## 2. 實驗過程及結果
（一）Java Socket程式設計
也就是編寫伺服器與客戶端，在這裡我選擇了20202322袁藝勻為夥伴，我負責B部分，她負責A部分。
執行如圖所示
雙方進行了完美的對接。
（二）Java和密碼學
這個對於本人還是有一定難度的，好在有例子檔案，探究的話也不至於很費解。這個部分總共有四個板塊
1.首先要進行凱撒密碼的嘗試，並進行加密解密。如圖
在加密解密時，尤其是要注意利用正負號去顯示明文與密文
2.Java對稱加密-DES演算法
首先將金鑰經過物件序列化方式儲存在檔案中，然後列印密碼編碼的內容，接著使用對稱金鑰進行加密和解密，最後對SEnc.dat中的密文進行解密，獲得明文。
3.Java非對稱加密演算法-RSA演算法
首先獲取公鑰及引數，加密"Hello World!"，計算密文並列印，然後使用私鑰檔案Skey_RSA_priv.dat，對密文檔案Enc_RSA.dat中的密文c進行解密,得到明文"Hello World!"操作很簡單
4.使用金鑰協定建立共享金鑰
首先建立DH公鑰和私鑰，建立共享金鑰並列印。建立過程其實也不太懂。不過有三個程式就可。
對於Java摘要演算法- MD5
（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。
對於我自己是B任務，所以編寫複數計算器。
import java.util.Scanner;
public class MyComplex {
private double realpart; // 實部
private double imaginpart; // 虛部
public MyComplex ( double realpart, double imaginpart) {//有參構造
super();
setimaginpart(imaginpart);
setrealpart(realpart);
}
public MyComplex () {//無參
super();
realpart=0;
imaginpart=0;
}
public double getrealpart() {
return realpart;
}
public void setrealpart(double real) {
realpart = real;
}
public double getimaginpart() {
return imaginpart;
}
public void setimaginpart(double imag) {
imaginpart= imag;
}
public static MyComplex MyComplexAdd( MyComplex a, MyComplex b){//複數加法 a+b
double n=a.imaginpart+b.imaginpart;
double m=a.realpart+b.realpart;
MyComplex result=new MyComplex (m,n);
return result;
}
public static MyComplex MyComplexSub( MyComplex a, MyComplex b){//複數減法 a-b
double m=a.realpart-b.realpart;
double n=a.imaginpart-b.imaginpart;
MyComplex result=new MyComplex (m,n);
return result;
}
public static MyComplex MyCompleMul( MyComplex a, MyComplex b){//複數 乘法 a*b
double m=(a.realpart*b.realpart)-(a.imaginpart*b.imaginpart);
double n=(a.realpart*b.imaginpart)+(a.imaginpart*b.imaginpart);
MyComplex result=new MyComplex (m,n);
return result;
}
public static MyComplex MyCompleDiv( MyComplex a, MyComplex b){//複數除法 a/b
double c=b.realpart*b.realpart+b.imaginpart*b.imaginpart;
double n=(a.realpart*b.realpart)/c;
double m=a.imaginpart*(-1)*(b.imaginpart)/c;
MyComplex result=new MyComplex (m,n);
return result;
}
public static void playMyComplex ( MyComplex c){//輸出複數
System.out.println(c.realpart+"+"+c.imaginpart+"i");
}
@Override
public boolean equals(Object o){//重寫Object 的equals(Object obj)判斷兩個複數是否相等
if(o==null){
return false;
}else if(o instanceof MyComplex){
MyComplex myComplex=(MyComplex)o;
if(myComplex.realpart==this.realpart&&myComplex.imaginpart==this.imaginpart){
return true;
}else
return false;
}
return false;
}
public static void main(String []args){
Scanner input1 = new Scanner(System.in);
Scanner input2 = new Scanner(System.in);
Scanner input3 = new Scanner(System.in);
Scanner input4 = new Scanner(System.in);
System.out.println("請輸入第一個複數實部：");
int m = input1.nextInt();
System.out.println("請輸入第一個複數虛部：");
int l = input2.nextInt();
System.out.println(" ");
System.out.println("請輸入第二個複數實部：");
int s = input3.nextInt();
System.out.println("請輸入第二個複數虛部：");
int f = input4.nextInt();
System.out.println(" ");
MyComplex a=new MyComplex(m,l);
MyComplex b=new MyComplex(s,f);
System.out.print("複數a: ");
MyComplex.playMyComplex(a);
System.out.print("複數b: ");
MyComplex.playMyComplex(b);
System.out.print("a+b:");
MyComplex result=MyComplex.MyComplexAdd(a, b);
MyComplex.playMyComplex(result);
System.out.print("a-b:");
result=MyComplex.MyComplexSub(a, b);
MyComplex.playMyComplex(result);
System.out.print("a*b:");
result=MyComplex.MyCompleMul(a, b);
MyComplex.playMyComplex(result);
System.out.print("a/b:");
result=MyComplex.MyCompleDiv(a, b);
MyComplex.playMyComplex(result);
a=new MyComplex(m,l);
b=new MyComplex(s,f);
System.out.print("複數a: ");
MyComplex.playMyComplex(a);
System.out.print("複數b: ");
MyComplex.playMyComplex(b);
System.out.println("a==b:"+(a==b));
System.out.println("a.equals(b):"+a.equals(b));
}
}
（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。
我是B任務，所以要寫根據有理數計算器結果，傳給客戶端A
（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。
我自己是B任務，所以要以客戶端的身份給出複數式子，最後A返回給我結果。
## 3. 實驗過程中遇到的問題和解決過程
- 問題1：在第一次建立伺服器和客戶端程式的編寫時，兩個人出了各種問題，埠數字沒對齊，而且電腦自己上才能聯動，兩臺電腦不能連線。
- 問題1解決方案：首先對齊埠，然後連線同一個網路，搜尋自己的ip，就命，把localhost換成了另一個連結，如下
然後也不能連線上，最後請教老師，防火牆沒有關來著。在老師的指導下最後成功聯動。
- 問題2：在密碼學的自學上，最後一個出現了問題，不會建立pri與pub檔案，而且部落格上沒有詳細說明。
- 問題2解決方案：我自己從網上搜索是沒有的，在偶然的條件下發現一種辦法，試了一下，真的可以，如下
## 其他（感悟、思考等）
在本次實驗中，我感覺有點難度，直呼好菜。最讓我“印象深刻”的就是有密碼學了。它的難點在於文章很長，也很瑣碎，需要耐心和搜查資料的堅定。所以我們也要具備一定的自學能力。還有在IDEA中發現了新大陸，原來可以夢幻聯動，實現兩臺電腦的交流，我覺得真的是比較有意思，實踐往往比較理論艱難一點，所以很快發現自己的不足，這給我帶來的感悟就是，光課上汲取知識是遠遠不夠的，課下的自學與努力也是必要的。
- [《Java程式設計與資料結構教程（第九版）》]