20172316 2017-2018-2 《程序设计与数据结构》实验三报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1723
姓名： 赵乾宸
学号：20172316
实验教师：王志强
必修/选修：必修

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1.实验内容

1

定义一个Searching和Sorting类，并在类中实现linearSearch（教材P162 ）,SelectionSort方法（P169），最后完成测试。
要求不少于10个测试用例，提交测试用例设计情况（正常，异常，边界，正序，逆序），用例数据中要包含自己学号的后四位
提交运行结果图。

2

重构你的代码
把Sorting.java Searching.java放入 cn.edu.besti.cs1723.（姓名首字母+四位学号） 包中（例如：cn.edu.besti.cs1723.G2301）
把测试代码放test包中
重新编译，运行代码，提交编译，运行的截图（IDEA，命令行两种）

3

参考http://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4715035.html 在Searching中补充查找算法并测试
提交运行结果截图

4

补充实现课上讲过的排序方法：希尔排序，堆排序，二叉树排序等(至少3个)
测试实现的算法（正常，异常，边界）
提交运行结果截图

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2. 实验过程及结果

(1) 在实验三（1）中，分别实现线性查找和选择排序，皆是书上代码，曾经实现过，再加深理解之后复制了过来。测试时采用Junit测试，在数组{2， 0， 1， 7， 2， 3， 1， 6}中，分别查找位于最后的“6”，重复的“2”，中间的“7”，索引0、索引7处的数字，以及所找数字不存在的情况。结果正常。

然后对选择排序进行测试，分别使用数字、英文字母、特殊字符、中文进行了测试，结果正常。

(2) 对原有代码重构了之后，在IDEA和虚拟机上分别对代码进行测试，测试通过。

(3) 在原有代码基础上增加新的查找方法。
我增添了三个新的查找方法：二分查找、插值查找、以及斐波那契（Fibonacci）查找。由于C++和Java语言非常相似，转换起来并不困难。

(4) 补充排序方法。我补充了四个排序方法:冒泡排序、归并排序、希尔排序以及插入排序

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3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

(1) 从基本原理上来看，斐波那契查找和二分查找几乎没有什么不同，区别仅仅在于分割的位置不同，为什么会去选择斐波那契查找？
两者貌似没有什么太大的不同，但实验三（3）中提供的博客中提到，

（斐波那契查找在）最坏情况下，时间复杂度为O(log2n)，且其期望复杂度也为O(log2n)

而二分查找在

最坏情况下，关键词比较次数为log2(n+1)，且期望时间复杂度为O(log2n)

其次，斐波那契查找在进行查找之前，已经建立好了一个斐波那契数列，以便于查找的进行，每一次分割时都直接取数列中确定的索引值，相对于二分查找节省了一次除法运算。

（可以看到，过程中不需要除以二或其他运算，直接从斐波那契数列中拿到下一个分割点）

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参考资料

《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》
《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》学习指导

转载于:https://www.cnblogs.com/zhaoqianchen/p/10093375.html