20172316 2018-2019-1 《程序设计与数据结构》实验二报告
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
1.实验内容
1-实现二叉树
参考教材p212,完成链树LinkedBinaryTree的实现(getRight,contains,toString,preorder,postorder)
用JUnit或自己编写驱动类对自己实现的LinkedBinaryTree进行测试,提交测试代码运行截图,要全屏,包含自己的学号信息
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2-中序先序序列构造二叉树
基于LinkedBinaryTree,实现基于(中序,先序)序列构造唯一一棵二㕚树的功能,比如给出中序HDIBEMJNAFCKGL和后序ABDHIEJMNCFGKL,构造出附图中的树
用JUnit或自己编写驱动类对自己实现的功能进行测试,提交测试代码运行截图,要全屏,包含自己的学号信息
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3-决策树
自己设计并实现一颗决策树
提交测试代码运行截图,要全屏,包含自己的学号信息
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4-表达式树
输入中缀表达式,使用树将中缀表达式转换为后缀表达式,并输出后缀表达式和计算结果
提交测试代码运行截图,要全屏,包含自己的学号信息
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5-二叉查找树
完成PP11.3
提交测试代码运行截图,要全屏,包含自己的学号信息
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6-红黑树分析
参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/7483915.html对Java中的红黑树(TreeMap,HashMap)进行源码分析,并在实验报告中体现分析结果。
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2. 实验过程及结果
实验按照1-6顺序依次完成。
(1)LinkedBinaryTree的实现。
截图时未实现toString
方法,后来添加了toString
,是以层序遍历的方式输出树。
(2)基于LinkedBinaryTree,实现基于(中序,先序)序列构造唯一一棵二㕚树的功能
树的整体画在图上,为确定构造二叉树的正确性,输出了树的三种遍历,即最下三条,由上到下分别为先序、中序、后序
(3)自己设计并实现一颗决策树。
设计了一个关于“今晚去哪里学习/休息?”的决策树,由书中背部疼痛诊断器改造。
(4)输入中缀表达式,使用树将中缀表达式转换为后缀表达式,并输出后缀表达式和计算结果
计算结果的树借用了书中例子,中缀转后缀比较复杂,也遇到了一些问题,在下方分析。
(5)完成PP11.3
实现removeMax
findMin
findMax
方法,
findMin
方法主要部分截取:
if (root.left == null) {result = root.element;} else {BinaryTreeNode<T> current = root.left;while (current.left != null) {current = current.left;}result = current.element;}
实现的原理就是二叉查找树的左节点 < 父节点 < 右节点,最左的节点则是元素最小的节点,findMax
同理。
removeMax
则在find的基础上删除即可,由于删除的是最大节点,完全不用考虑会删除掉中间的节点导致树断开。
(6)
3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
实验二-4,中缀转后缀,一开始没有思路,在网上各处查找相关文章,整理出来大致思路(↓码中注释↓),放在才最后解决
public String toSuffix(String infix) {String result = "";String[] array = infix.split("\\s+"); // 以String数组存储中缀表达式的每个数字、符号Stack<LinkedBinaryTree> num = new Stack(); // 数字栈Stack<LinkedBinaryTree> op = new Stack(); // 操作符栈for (int a = 0; a < array.length; a++) {if (array[a].equals("+") || array[a].equals("-") || array[a].equals("*") || array[a].equals("/")) { // 判断数组中字符类型(数字or操作符),分别装入两个栈中if (op.empty()) {op.push(new LinkedBinaryTree<>(array[a]));} else {if ((op.peek().root.element).equals("+") || (op.peek().root.element).equals("-") && array[a].equals("*") || array[a].equals("/")) {op.push(new LinkedBinaryTree(array[a])); // 如果操作符栈中已经有“+、-”操作符而后来的的是“*、/”,压入op;若不是,进行树的构建,再压入op(优先级问题)} else {LinkedBinaryTree right = num.pop();LinkedBinaryTree left = num.pop();LinkedBinaryTree temp = new LinkedBinaryTree(op.pop().root.element, left, right);num.push(temp); // 在num中构建好子树op.push(new LinkedBinaryTree(array[a])); }}} else {num.push(new LinkedBinaryTree<>(array[a]));}}while (!op.empty()) {LinkedBinaryTree right = num.pop();LinkedBinaryTree left = num.pop();LinkedBinaryTree temp = new LinkedBinaryTree(op.pop().root.element, left, right);num.push(temp);}Iterator itr = num.pop().iteratorPostOrder(); // 以后序遍历输出构建好的整棵树,后缀表达式完成。while (itr.hasNext()){result += itr.next()+" ";}return result;}
中缀式构建为表达式树的流程例子↓
其他(感悟、思考等)
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/9943405.html
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