20162303 實驗三 查找與排序


北京電子科技學院(BESTI)

實 驗 報 告

課程:程序設計與數據結構
班級: 1623
姓名: 石亞鑫
學號:20162303

成績: 2分
指導教師:婁嘉鵬 王志強
實驗日期:11月6日

實驗密級: 非密級
預習程度: 已預習
實驗時間:15:25-17:15

必修/選修: 必修
實驗序號: cs_03

實驗內容

  1. 完成教材P302 Searching.Java ,P305 Sorting.java中方法的測試
    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),用例數據中要包含自己學號的后四位
    提交運行結果圖(可多張)

  2. 重構你的代碼
    把Sorting.java Searching.java放入 cn.edu.besti.cs1623.(姓名首字母+四位學號) 包中
    把測試代碼放test包中
    重新編譯,運行代碼,提交編譯,運行的截圖(IDEA,命令行兩種)
    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台

  3. 參考http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4715035.html 在Searching中補充查找算法並測試
    提交運行結果截圖

  4. 補充實現課上講過的排序方法:希爾排序,堆排序,桶排序,二叉樹排序等
    測試實現的算法(正常,異常,邊界)
    提交運行結果截圖
    推送相關代碼到碼雲上

實驗步驟

(1) 實驗一

代碼
  • 首先定義10個數組用來排序和查找
Integer []arr1= {90,8,7,56,123,235,9,1,653,2303};
        Integer []arr2 = {100,7,37,41,55,21,87,64,258,2303};
        Integer []arr3 = {1,3,5,7,9,11,13,15,17,2303};
        Integer []arr4 = {2303,10,9,8,7,6,5,4,3,2};
        Integer []arr5 = {6,6,6,8,8,8,66,66,88,2303};
        Integer []arr6 = {3,33,333,3333,33333,333333,3333333,33333333,333333333,2303};
        Integer []arr7 = {23,233,2333,23333,233333,32,322,3222,32222,2303};
        Integer []arr8 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,2303};
        Integer []arr9 = {2,0,1,6,2,3,0,3,2,2303};
        Integer []arr10 = {2017,11,6,15,46,21,87,64,258,2303};
  • 排序測試關鍵代碼(其他排序代碼與此相似)
        System.out.println("90,8,7,56,123,235,9,1,653,2303");
        Sorting.quickSort(arr1,0,9);
        System.out.print("快速排序后:");
        for (int a = 0; a < arr1.length; a++) {
            System.out.print(arr1[a]);
            System.out.print(" ");
        }
        Sorting.selectionSort(arr1);
        System.out.println("");
        System.out.print("選擇排序后:");
        for (int a = 0; a < arr1.length; a++) {
            System.out.print(arr1[a]);
            System.out.print(" ");
        }
        Sorting.insertionSort(arr1);
        System.out.println("");
        System.out.print("插入排序后:");
        for (int a = 0; a < arr1.length; a++) {
            System.out.print(arr1[a]);
            System.out.print(" ");
        }
        Sorting.merge(arr1,0,5,9);
        System.out.println("");
        System.out.print("歸並排序后:");
        for (int a = 0; a < arr1.length; a++) {
            System.out.print(arr1[a]);
            System.out.print(" ");
        }
        Sorting.bubbleSort(arr1);
        System.out.println("");
        System.out.print("冒泡排序后:");
        for (int a = 0; a < arr1.length; a++) {
            System.out.print(arr1[a]);
            System.out.print(" ");
        }
  • 查找測試關鍵代碼(其他代碼與此相似)
            Integer found1 = (Integer) Searching.linearSearch(arr1,45);
            if (found1==null)
                System.out.println ("Number1 was not found.");
            else
                System.out.println ("Found1: " + found1);
實現


(2) 實驗二

  • 創建包 cn.edu.besti.cs1623.syx2303
  • 把測試代碼放test包中

    截圖


(3) 實驗三

參考博客
代碼
public static Comparable InsertionSearch (int[] data,
                                           int target)
    {
        Comparable result = null;
        int first = 0, last = data.length-1, mid;
        while (result == null && first <= last)
        {
            mid = first+(target-data[first])/(data[last]-data[first])*(last-first);  // determine midpoint
            if (data[mid]==(target))
                result = data[mid];
            else
            if (data[mid]-(target) > 0)
                last = mid - 1;
            else
                first = mid + 1;
        }
        return result;
    }
    public static Comparable SequenceSearch (Comparable[] data,
                                             Comparable target)
    {
        int i;
        for(i=0; i<data.length; i++)
            if(data[i]==target)
                return target;
        return -1;
    }
    public static Comparable FibonacciSearch (int[] data,
                                             int target)
    {
    /*構造一個斐波那契數組*/
        int max_size=20;//斐波那契數組的長度
        int []F=new int[max_size];
        F[0]=0;
        F[1]=1;
        for(int i=2;i<max_size;++i)
            F[i]=F[i-1]+F[i-2];
    /*定義斐波那契查找法*/
        int low=0;
        int high=data.length-1;
        int k=0;
        while(data.length>F[k]-1)//計算n位於斐波那契數列的位置
            ++k;
        int  [] temp=new int [F[k]-1];;//將數組a擴展到F[k]-1的長度
        for(int i=data.length;i<F[k]-1;++i)
            temp[i]=data[data.length-1];
        while(low<=high)
        {
            int mid=low+F[k-1]-1;
            if(target<temp[mid])
            {
                high=mid-1;
                k-=1;
            }
            else if(target>temp[mid])
            {
                low=mid+1;
                k-=2;
            }
            else
            {
                if(mid<data.length)
                    return mid; //若相等則說明mid即為查找到的位置
                else
                    return data.length-1; //若mid>=n則說明是擴展的數值,返回n-1
            }
        }
        return -1;
    }
實現

(4) 實驗四

參考博客
實現

統計自己的PSP(Personal Software Process)時間

步驟 耗時 百分比
需求分析 60min 13.6%
代碼實現 300min 68.1%
測試 60min 13.6%
分析總結 20min 4.5%

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