计算机科学与技术 ,数据结构java

实验报告一 JAVA程序设计基础及算法设计

一、 实验目的：

（1） 掌握JAVA语言的语法，理解数组和对象的引用模型，理解类的封装、继承和多态

（2） 掌握类的设计方法

（3） 掌握异常处理方法和标准输出方法，了解标准输入方法

（4） 熟悉算法的描述方法、算法时间复杂度的分析和计算方法

（5） 理解数据和算法的基本概念

二、 实验内容：

1、 采用二维数据输出杨辉三角形，二维数据的结构如图1所示：

mat mat[1] mat[2] mat[3] mat[4] mat[5]

图1 杨辉三角形的二维数组结构

请粘贴源程序及运行测试结果：

源程序：

package Q1;

public class Test {

public static void main(String[] args) {

int[][] y=new int [11][11];

y[1][1]=y[2][1]=y[2][2]=1;

for(int i=3;i<=6;i++)

{ y[i][1]=1;

y[i][i]=1;

}

for(int i=3;i<=6;i++)

for (int j=2;j<i;j++)

y[i][j]=y[i-1][j-1]+y[i-1][j];

for (int i=1;i<=6;i++){

for (int j=1;j<=i;j++){

System.out.printf("%5d",y[i][j]);}

System.out.println();

}

}

}

运行结果：

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2、 找出一个二维数据的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大，在该列中最小。一个二维

数组可能没有鞍点，如果有，那么它只有一个鞍点。

请粘贴源程序及运行测试结果：

package Q2;

public class Test {

public static void fun_min(int a[][],int max[]){ System.out.println("point="+max[0]+" ,rows="+max[1]+" ,cols="+max[2]); } public static void fun_max(int a[][]){ } public static int[][] init(){ int a[][] =new int [5][5]; for(int i=0;i<5;i++) //create for(int j=0;j<5;j++){ } a[i][j]=(int)(Math.random()*101); int max[]=new int [3]; int rows,cols; for(rows=0;rows<5;rows++){ } max[0]=a[rows][0]; max[1]=rows; max[2]=0; for(cols=0;cols<5;cols++){ } fun_min(a,max); if(a[rows][cols]>max[0]){ } max[0]=a[rows][cols]; max[1]=rows; max[2]=cols; } int flag=0; int cols=max[2]; intfor(int rows=0;rows<5;rows++){ if(a[rows][cols]<max[0]) } max[1]++;max[2]++; flag=1; if(flag==0){ for(int i=0;i<5;i++) //print all

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} } for(int j=0;j<5;j++){ } if(j!=4) } System.out.printf("%5d",a[i][j]); System.out.printf("%5d",a[i][j]); System.out.println(); else{ return a; public static void main(String[] args) { } int a[][]=init(); fun_max(a);

结果:

3、 设计复数类，成员变量包括实部和虚部，成员方法包括实现复数加法、减法、比较、转

换成字符串等运算或操作。

[测试数据]

（1）Z1=0，Z2=0；

（2）Z1=4，Z2=3i；

（3）Z1=3+1.5i，Z2=8-1.5i；

（4）Z1=-4+3.4i，Z2=-6-8.1i；

（5）Z1=-5.4+1.2i，Z2=5.4+3.2i；

（6）Z1的共轭复数：

package Q3;

public class Complex {

public void setRealPart(double r) { public Complex(double r, double i) { } this.r = r; this.i = i; public Complex() { } private double r; private double i;

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} public double getRealPart() { } public void setImaginaryPart(double i) { } public double getImaginaryPart() { } public Complex complexAdd(Complex c) { } public Complex complexMinus(Complex c) { } public void complexCompare(Complex c){ double r1 = this.r; double i1 = this.i; double r2 = c.r; double i2 = c.i; if(Math.sqrt(r1*r1+i1*i1)>Math.sqrt(r2*r2+i2*i2)){ } System.out.println(this.toString1()+" > "+c.toString1()); double r1 = this.r; double i1 = this.i; double r2 = c.r; double i2 = c.i; Complex c1 = new Complex(); c1.setRealPart(r1 - r2); c1.setImaginaryPart(i1 - i2); return c1; double r1 = this.r; double i1 = this.i; double r2 = c.r; double i2 = c.i; Complex c1 = new Complex(); c1.setRealPart(r1 + r2); c1.setImaginaryPart(i1 + i2); return c1; return i; this.i = i; return r;

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} } } if(Math.sqrt(r1*r1+i1*i1)<Math.sqrt(r2*r2+i2*i2)){ } System.out.println(this.toString1()+" < "+c.toString1()); System.out.println(this.toString1()+" = "+c.toString1()); public String toString() { } public String toString1() { } if(this.i<0) return "(" + r + "" + i + "i)"; else return "(" + r + "+" + i + "i)"; if(this.i<0) return r + "" + i + "i"; else return r + "+" + i + "i";

package Q3;

public class Test {

System.out.println("*************************************************** System.out.println(c21.toString1() + "-" + c22.toString1() + " = " + http://plexAdd(c22).toString()); System.out.println(c21.toString1() + "*" + c22.toString1() + " = " "); public static void main(String[] args) { Complex c11 = new Complex(0, 0); Complex c12 = new Complex(0, 0); Complex c21 = new Complex(4, 0); Complex c22 = new Complex(0, 3); Complex c31 = new Complex(3, 1.5); Complex c32 = new Complex(8, -1.5); Complex c41 = new Complex(-4, 3.4); Complex c42 = new Complex(6, -8.1); Complex c51 = new Complex(-5.4, 1.2); Complex c52 = new Complex(5.4, 3.2); Complex c61 = new Complex(3, 2); Complex c62 = new Complex(3, -2); System.out.println(c11.toString1() + "-" + c12.toString1() + " = " + http://plexAdd(c12).toString()); + http://plexMinus(c12).toString()); System.out.println(c11.toString1() + "*" + c12.toString1() + " = " http://plexCompare(c12);

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} + http://plexMinus(c22).toString()); http://plexCompare(c22); System.out.println("*************************************************** System.out.println(c31.toString1() + "-" + c32.toString1() + " = " + http://plexAdd(c32).toString()); + http://plexMinus(c32).toString()); System.out.println(c31.toString1() + "*" + c32.toString1() + " = " http://plexCompare(c32); "); System.out.println("*************************************************** System.out.println(c41.toString1() + "-" + c42.toString1() + " = " + http://plexAdd(c42).toString()); + http://plexMinus(c42).toString()); System.out.println(c41.toString1() + "*" + c42.toString1() + " = " http://plexCompare(c42); "); System.out.println("*************************************************** System.out.println(c51.toString1() + "-" + c52.toString1() + " = " + http://plexAdd(c52).toString()); + http://plexMinus(c52).toString()); System.out.println(c51.toString1() + "*" + c52.toString1() + " = " http://plexCompare(c52); "); System.out.println("*************************************************** System.out.println(c61.toString1() + "-" + c62.toString1() + " = " + http://plexAdd(c62).toString()); + http://plexMinus(c62).toString()); System.out.println(c61.toString1() + "*" + c62.toString1() + " = " http://plexCompare(c62); "); System.out.println("***************************************************} ");

[粘贴测试结果]

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4、 数组逆置。

将一个已知数组中所有元素的次序颠倒为相反次序，求算法的时间复杂度和空间复杂度。

请粘贴源程序并写出时间复杂度和空间复杂度：

package Q4;

import java.util.*;

public class TEST {

public static int[] Create(){ } public static void main(String args[]){ int t=0; int[] a=Create(); for(int i=0;i<a.length;i++) System.out.printf("%-4d", a[i]); System.out.println(); for (int i=0;i<a.length/2;i++){ } for(int i=0;i<a.length;i++) System.out.printf("%-4d", a[i]); t=a[i];a[i]=a[a.length-1-i];a[a.length-1-i]=t; System.out.println("请输入你要几位数组?"); new Scanner(System.in); int t=scan.nextInt(); int a[] =new int [t]; for(int i=0;i<a.length;i++) a[i]=(int)(Math.random()*101); return a;

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}

}

空间复杂度 O(1)

时间复杂度 O(n)

三、 心得体会：（含上机中所遇问题的解决办法，所使用到的编程技巧、创新点及编程的

心得）

在编程过程中，我们有时会在循环函数里反复定义一个临时变量，这是一种不好的做法。这会导致在内存空间中反复进行申请新的空间来存放新的临时变量，使得内存的利用率降低，不连续空间增加。

在第一题中反复使用递归的方法进行编程能够有效缩短代码的长度，也更能体现代码的复用性。

在复数计算当中，复数是使用复数的模进行比较复数的大小的，否则无法进行比较。在计算过程中，出现2.0-4.699999999999999999999i这样的数字，如今我还是无法理解为什么会出现这样的结果。