20172319 實驗二《樹》實驗報告
阿新 • • 發佈：2018-11-11
表達 提交代碼 添加 需求 後序 打印 nod 全屏 數據結構
20172319 2018.11.04-11.12
實驗二《樹》 實驗報告
課程名稱:《程序設計與數據結構》
學生班級：1723班
學生姓名：唐才銘
學生學號：20172319
實驗教師：王誌強老師
課程助教：張師瑜學姐、張之睿學長
實驗時間：2018年11月04日——2018年11月12日
必修/選修：必修目錄
- 實驗內容
- 實驗要求
- 實驗步驟
- 代碼實現及解釋
- 測試過程及遇到的問題
- 分析總結
- 代碼托管
- 參考資料
實驗內容
- 實驗二-1-實現二叉樹： 完成鏈樹LinkedBinaryTree的實現。
- 實驗二 樹-2-中序先序序列構造二叉樹： 基於LinkedBinaryTree，實現基於（中序，先序）序列構造唯一一棵二?樹的功能
- 實驗二 樹-3-決策樹： 自己設計並實現一顆決策樹
- 實驗二 樹-4-表達式樹： 輸入中綴表達式，使用樹將中綴表達式轉換為後綴表達式，並輸出後綴表達式和計算結果
- 實驗二 樹-5-二叉查找樹： 完成PP11.3
- 實驗二 樹-6-紅黑樹分析： 參考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/7483915.html對Java中的紅黑樹（TreeMap，HashMap）進行源碼分析，並在實驗報告中體現分析結果
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實驗要求
- 完成藍墨雲上與實驗二《樹》相關的活動，及時提交代碼運行截圖和碼雲Git鏈接，截圖要有學號水印，否則會扣分。
- 完成實驗、撰寫實驗報告，實驗報告以博客方式發表在博客園，註意實驗報告重點是運行結果，遇到的問題(工具查找，安裝，使用，程序的編輯，調試，運行等)、解決辦法（空洞的方法如“查網絡”、“問同學”、“看書”等一律得0分）以及分析（從中可以得到什麽啟示，有什麽收獲，教訓等）。報告可以參考範飛龍老師的指導。
- 嚴禁抄襲，有該行為者實驗成績歸零，並附加其他懲罰措施。
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實驗步驟
- 實驗二-1-實現二叉樹：
參考教材p212,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，提交測試代碼運行截圖，要全屏，包含自己的學號信息
課下把代碼推送到代碼托管平臺 - 實驗二 樹-2-中序先序序列構造二叉樹：
基於LinkedBinaryTree，實現基於（中序，先序）序列構造唯一一棵二?樹的功能，比如給出中序HDIBEMJNAFCKGL和後序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，提交測試代碼運行截圖，要全屏，包含自己的學號信息
課下把代碼推送到代碼托管平臺
- 實驗二 樹-3-決策樹：
自己設計並實現一顆決策樹
提交測試代碼運行截圖，要全屏，包含自己的學號信息
課下把代碼推送到代碼托管平臺 - 實驗二 樹-4-表達式樹：
輸入中綴表達式，使用樹將中綴表達式轉換為後綴表達式，並輸出後綴表達式和計算結果（如果沒有用樹，則為0分）
提交測試代碼運行截圖，要全屏，包含自己的學號信息
課下把代碼推送到代碼托管平臺 - 實驗二 樹-5-二叉查找樹：
完成PP11.3
提交測試代碼運行截圖，要全屏，包含自己的學號信息
課下把代碼推送到代碼托管平臺 - 實驗二 樹-5-二叉查找樹：
參考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/7483915.html對Java中的紅黑樹（TreeMap，HashMap）進行源碼分析，並在實驗報告中體現分析結果。
（C:\Program Files\Java\jdk-11.0.1\lib\src\java.base\java\util）
前期準備：
- 預先下載安裝好IDEA 。
需求分析：
- 需要掌握二叉查找樹的相關知識；
- 需要掌握當任意給出兩個序能構建出唯一一棵二叉樹；
- 需要理解表達式樹的實現；
- 需要理解決策樹的實現。
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代碼實現及解釋
本次實驗一共分為六個提交點：
- 實驗二-1-實現二叉樹：
- 根據自己的需求，寫好自己所需要的鏈表節點類及鏈表類
- 在鏈表類裏寫了add方法用於往鏈表添加元素
public void add(int number){
Linked_list_node Node = new Linked_list_node(number);
if (this.head==null){
this.head = Node;
}
else {
this.head.addLinked_list_node(Node);
}
}- 具體的代碼實現：
System.out.println("實驗的第一部分：");
System.out.print("Enter some integers and create a linked list : ");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String input = scanner.nextLine();
String[] strings = input.split(" ");
Stack<String> Break_up = new Stack<String>();
for (int i = strings.length; i > 0 ; i--){
Break_up.push(strings[i-1]);
}
System.out.print("The contents of the stack are : ");
System.out.println(Break_up);
Linked_list linked_list = new Linked_list();
linked_list.add(0);
while (!Break_up.empty()) {
int tempelement = Integer.parseInt(Break_up.pop());
linked_list.add(tempelement);
}
int ntangcaiming = 0;
ntangcaiming = linked_list.getCount();
System.out.print("The contents of the queue are : ");
System.out.println(linked_list);
System.out.print("The number of linked elements is : ");
System.out.println(ntangcaiming);
運行結果截圖：
- 線性結構之鏈表（2）
- 根據需要，我們需要寫插入和刪除的方法：
為了更好地實現需求，我們在鏈表前端放入了一個取值為0的節點
linked_list.add(0);,以便於在任何地方都能實現插入刪除，而打印時將其隱藏。
public void insert(int index,Linked_list_node node){
if(index < 1||index > getCount() + 1){
System.out.println("Wrong position, cannot insert");
return;
}
int length = 1;
Linked_list_node temp = head;
while(head.next != null)
{
if(index == length++){
node.next = temp.next;
temp.next = node;
return;
}
temp = temp.next;
}
}
public void delete(int index){
if(index < 1 || index > getCount()){
System.out.println("Wrong position, cannot be deleted");
return;
}
int length=1;
Linked_list_node temp = head;
while(temp.next != null){
if(index == length++){
temp.next = temp.next.next;
return;
}
temp = temp.next;
}
}- 根據以前所寫IO進行文件的創建及讀取；
- 本次提交點相關代碼如下：
System.out.println("實驗的第二部分：");
try {
File file = new File("D:\\huawei\\Javawindows文件","EXP1-First semester of sophomore.txt");
InputStreamReader reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
int[] file_word_temp = new int[2];
String[] file_word = bufferedReader.readLine().split(" ");
file_word_temp[0] = Integer.parseInt(file_word[0]);
file_word_temp[1] = Integer.parseInt(file_word[1]);
Linked_list_node Node_insert1 = new Linked_list_node(file_word_temp[0]);
Linked_list_node Node_insert2 = new Linked_list_node(file_word_temp[1]);
linked_list.insert(5,Node_insert1);
System.out.print("The list after inserting 1 at the fifth position is ： ");
System.out.println(linked_list);
System.out.print("The number of linked elements is : ");
ntangcaiming = linked_list.getCount();
System.out.println(ntangcaiming);
linked_list.insert(1,Node_insert2);
System.out.print("The list after inserting 2 at the first position is ： ");
System.out.println(linked_list);
ntangcaiming = linked_list.getCount();
System.out.print("The number of linked elements is : ");
System.out.println(ntangcaiming);
System.out.print("The list after deleting the inserted number 1 is ： ");
linked_list.delete(6);
System.out.println(linked_list);
ntangcaiming = linked_list.getCount();
System.out.print("The number of linked elements is : ");
System.out.println(ntangcaiming);運行結果截圖：
線性結構之鏈表（2）
- 根據要求，我們所選擇的是冒泡排序法，依據要求打印排序過程（這裏只打印元素交換的時候）：
冒泡代碼實現如下(有刪減)：
public void Bubble_sort(Linked_list_node Head,Linked_list linked_list){
Linked_list_node temp = null, tail = null;
temp = head;
int count=1;
while(temp.next != tail){
while(temp.next != tail){
if(temp.number > temp.next.number){
int temp_number = temp.number;
temp.number = temp.next.number;
temp.next.number = temp_number;
System.out.print("The list sorted by the "+ count + " truly bubbling sort is : ");
System.out.println(linked_list);
System.out.print("The number of linked elements is : " + linked_list.getCount() + "\n" );
count++;
}
temp = temp.next;
}
tail = temp;
temp = head;
}
}- 相關提交點的代碼：
System.out.println("實驗的第三部分：");
System.out.println("Print only the rounds that have implemented the element exchange:");
linked_list.Bubble_sort(linked_list.head,linked_list);
}
catch (IOException E){
System.out.println("錯誤，指定路徑不存在");
}運行結果截圖（僅僅展示部分截圖）：
- 線性結構之數組（4）
- 根據需要編寫自己的數組類
本次提交點相關代碼如下：
System.out.println("實驗的第一部分：");
System.out.print("Enter some integers and create a linked list:");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String input = scanner.nextLine();
int ntangcaiming = 0 ;
String[] temp_MyArray = input.split(" ");
Array MyArray = new Array(temp_MyArray);
System.out.print("The elements in the array are: ");
System.out.println(MyArray);
System.out.print("The number of elements in the array is: ");
ntangcaiming = MyArray.size();
System.out.println(ntangcaiming);
System.out.println("實驗的第二部分：");
try {
File file = new File("D:\\huawei\\Javawindows文件","EXP1-First semester of sophomore.txt");
InputStreamReader reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
int[] file_word_temp = new int[2];
String[] file_word = bufferedReader.readLine().split(" ");
file_word_temp[0] = Integer.parseInt(file_word[0]);
file_word_temp[1] = Integer.parseInt(file_word[1]);
System.out.print("The array after 1 is inserted in position 5 is ： ");
Array MyArray1 = new Array(MyArray.Array_Insert(4, String.valueOf(file_word_temp[0]))) ;
System.out.println(MyArray1);
System.out.print("The number of elements in the array is: ");
ntangcaiming = MyArray1.size();
System.out.println(ntangcaiming);
System.out.print("The list after inserting 2 at the first position is ： ");
Array MyArray2 = new Array(MyArray1.Array_Insert(0, String.valueOf(file_word_temp[1])));
System.out.println(MyArray2);
System.out.print("The number of elements in the array is: ");
ntangcaiming = MyArray2.size();
System.out.println(ntangcaiming);
System.out.print("The array after deleting the inserted number 1 is ： ");
Array MyArray3 = new Array(MyArray2.Array_Delete(5));
System.out.println(MyArray3);
System.out.print("The number of elements in the array is: ");
ntangcaiming = MyArray3.size();
System.out.println(ntangcaiming);
- 運行結果截圖：
- 線性結構之數組（5）
- 按照要求，我選擇的是選擇排序法：
- 相關代碼如下：
public String Array_Selection_sort() {
int[] temp_MyArray = new int[MyArray.length];
for (int i = 0 ; i < MyArray.length; i ++){
temp_MyArray[i] = Integer.parseInt(MyArray[i]);
}
String result = "";
for (int i = 0; i < temp_MyArray.length - 1 ; i++){
for (int j = i + 1;j < temp_MyArray.length; j++ ){
if (temp_MyArray[i]<temp_MyArray[j]){
int temp = temp_MyArray[i];
temp_MyArray[i] = temp_MyArray[j];
temp_MyArray[j] = temp;
String every = "";
for (int data : temp_MyArray){
every += data + " ";
}
result += "The list sorted by the SelectSorting is : " + every + "\n" +
"The number of elements in the array is: :" + MyArray.length + "\n";
}
}
}
return result;
}- 本次提交點的相關代碼(有刪減)：
System.out.println("實驗的第三部分：");
System.out.print(MyArray3.Array_Selection_sort());- 運行結果截圖（僅部分）
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測試過程及遇到的問題
- 問題1：
- 解決：
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分析總結
- 這是一個全新的內容，與我們原來所學的相關，且更深一層並更接近了我們的生活，雖然項目的開發過程的某些代碼的含義還不能完全明白，但在以後的過程中會逐一認識、了解並掌握。
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代碼托管
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參考資料
Intellj IDEA 簡易教程
Android開發簡易教程
Android studio項目上傳至oschina（碼雲）教程
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20172319 實驗二《樹》實驗報告