Java 实验:数据结构

1.     编码实现一个类:(1)提供一个静态方法,可以将输入的一个int[]数组按照从小到大的顺序排列;(2)提供静态方法,对排好序的数组使用折半查找(使用递归和非递归两种形式分别实现)查找某一个整数。

public class MyArray {
	
	public void asort(int a[]){
		int s= a.length;
		int t;
		for(int i = 0;i<s;i++){
			int k = i;
			for(int j = s - 1; j>i; j--){
				if(a[j]<a[k])k = j;
			}
			t= a[i];
			a[i]= a[k];
			a[k]=t;
		}
	}
	public int asearch(int a[],int n){
		int l = 0;
		int r = a.length - 1;
		while (l<=r){
			int m = (l+r)/2;
			if(a[m]==n)return m;
			else if(a[m] > n)r = m-1;
			else if(a[m] < n)l = m+1;
		}
		return -1;
	}
	public void show(int a[]){
		for(int i:a){
			System.out.print(i);
		}
		System.out.println();
	}
}

2.     使用一维数组编码实现一个栈(Stack)类,要求提供以下操作:(1)boolean isEmpty():判断栈当前是否为空;(2)入栈操作void push(obj):把数据元素obj插入堆栈;(3)出栈操作Object pop():出栈,并返回删除的数据元素;(4)Object getTop():取堆栈当前栈顶的数据元素并返回;(5)利用Stack类实现一个方法:输入一个正整数,输出该整数所对应的二进制数。

public class MyStack {
	Object[] a;
	int basicsize = 50;
	int maxsize = 50;
	int size;
	public MyStack(){
		a = new Object[basicsize];
		size = -1;
	}
	public void push(Object o){
		a[size+1] = o;
		size++;
	}
	public Object pop(){
		Object t = a[size];
		a[size] = null;
		size--;
		if(t instanceof Integer){
			int i = ((Integer)t).intValue();
			if(i>0){
				String s = Integer.toBinaryString(i);
				return s;
			}
		}
		return t;
	}
	public Object getTop(){
		
		return a[0];
	}
	public boolean isEmpty(){
		return size == 0;
	}
}


3.     按照要求使用Java编码。

1)       以类型int[][]声明一个叫matrix的二维数组变量,将矩阵初始化为一个5个元素的数组。

2)       以下列方式为matrix的内部元素赋值:matrix从零开始循环到其长度值;例如索引为i,在每次迭代中,将matrix[i]指向一个新的整数数组,其长度为i。然后用索引变量j,对数组中的每一个元素进行循环。在每次内部循环中,将matrix[i][j]赋值为(i*j)。

3)       通过循环打印matrix中的所有元素,结果为:

<> 

<0>

<0 2>

<0 3 6>

<0 4 812>

public class DyadicArray{
	public void show(){
		int[][] matrix = new int[5][5];
		int size = 5;
		for(int i=0;i<size;i++){
			for(int j=0;j<i;j++){
				matrix[i][j]=i*j;
			}
				
		}
		for(int i=0;i<size;i++){
			System.out.print("<");
			
			for(int j=0;j<i;j++){
				if(0==j)
					System.out.print(matrix[i][j]);
				else
					System.out.print(" "+matrix[i][j]);
			}
			System.out.println(">");
		}
	}
}


4.        利用二维数组(double[])实现一个矩阵类:Matrix。要求提供以下方法:(1)set(int row, int col, double value):将第row行第col列的元素赋值为value;(2)get(int row,int col):取第row行第col列的元素;(3)width():返回矩阵的列数;(4)height():返回矩阵的行数;(5)Matrix add(Matrix b):返回当前矩阵与矩阵b相加后的矩阵;(6)Matrix multiply(Matrix b):返回当前矩阵与矩阵b相乘后的矩阵。(7)Matrix transpose():返回当前矩阵的转置矩阵;(8)getMax():返回矩阵中的最大值及其所在行和列;(9)print():以行和列的形式打印出当前矩阵。

public class Matrix {
	double[][] matrix;
	int row;
	int col;

	public Matrix(int row, int col) {
		if (row < 0 || col < 0) {
			System.out.println("Wrong Input!");
		} else {
			matrix = new double[row][col];
			this.row = row;
			this.col = col;
			for (int i = 0; i < row; i++) {
				for (int j = 0; j < col; j++) {
					this.matrix[i][j] = 0;
				}
			}
		}

	}

	public Matrix add(Matrix b) {
		if (b.row != this.row || b.col != this.col) {
			System.out.println("Can't add!");
			return null;
		} else {
			for (int i = 0; i < row; i++) {
				for (int j = 0; j < col; j++) {
					this.matrix[i][j] += b.matrix[i][j];
				}
			}
			return this;
		}
	}

	public Matrix multiply(Matrix b) {
		double f = 0;
		double sum = 0;
		int i = 0;
		int j = 0;
		int k = 0;
		if (b.col != this.row || b.row != this.col) {
			System.out.println("Can't multiply!");
			return null;
		} else {
			Matrix ma = new Matrix(this.row, b.col);
			for (i = 0; i < row; i++) {
				for (j = 0; j < b.col; j++) {
					for (k = 0; k < col; k++) {
						f = this.matrix[i][k] * b.matrix[k][j];
						sum += f;
					}
					ma.matrix[i][j] = sum;
					sum = 0;
				}

			}
			return ma;
		}
	}

	public void set(int row, int col, double value) {
		if (row > this.row || row < 0 || col > this.col || col < 0) {
			System.out.println("Wrong Input!");
		} else {
			this.matrix[row][col] = value;
		}
	}

	public double get(int row, int col) {
		if (row > this.row || row < 0 || col > this.col || col < 0) {
			System.out.println("Wrong Input!");
			return 0;
		} else {
			return this.matrix[row][col];
		}
	}

	public int width() {
		return col;
	}

	public int height() {
		return row;
	}

	public void print() {
		for (int i = 0; i < row; i++) {
			for (int j = 0; j < col; j++) {
				if (0 == j)
					System.out.print(matrix[i][j]);
				else
					System.out.print(" " + matrix[i][j]);
			}
			System.out.println();
		}

	}
}

5.测试
public class Test {
	public static void main(String[] args){

		System.out.println("第一题查找");
		int a[] = {1,7,3,2,5,4,7};
		MyArray m = new MyArray();
		m.asort(a);
		m.show(a);
		System.out.println(m.asearch(a, 3));
		System.out.println("第二题栈");
		MyStack s = new MyStack();
		for(int i=0;i<10;i++){
			s.push(i);
		}
		System.out.println("Top:"+s.getTop());
		System.out.println("Pop:"+s.pop());
		System.out.println("第三题二维数组");
		new DyadicArray().show();
		System.out.println("第四题矩阵");
		int row=2;
		int col=3;
		Matrix x = new Matrix(row,col);
		double value = 0;
		for(int i=0;i<row;i++){
			for(int j=0;j<col;j++){
				value++;
				x.set(i,j,value);
			}
		}
		Matrix y = new Matrix(col,row);
		value = 0;
		for(int i=0;i<row;i++){
			for(int j=0;j<col;j++){
				value++;
				y.set(j,i,value);
			}
		}
		x.print();
		y.print();
		x.multiply(y).print();
		
		
	}
}



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