20182327 2019-2020-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验八报告

20182327 2019-2020-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验八报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1823
姓名：赵天昊
学号：20182327
实验教师：王志强
实验日期：2019年11月7日
必修/选修： 必修

1.实验内容

• 1.参考教材PP16.1,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.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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• 1. 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.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（如果没有用树，正常评分。如果用到了树，即使有小的问题，也酌情给满分）

提交测试代码运行截图，要全屏，包含自己的学号信息

2.实验过程和结果

• 实验一：
  

  import java.util.Iterator;
    public class LinkedBinaryTreeTest {
    public static void main(String[] args) {
    LinkedBinaryTree linkedBinaryTree2 = new LinkedBinaryTree(20);
    LinkedBinaryTree linkedBinaryTree6 = new LinkedBinaryTree();
    LinkedBinaryTree linkedBinaryTree1 = new LinkedBinaryTree(18, linkedBinaryTree6, linkedBinaryTree2);
  
    LinkedBinaryTree linkedBinaryTree4 = new LinkedBinaryTree(23);
    LinkedBinaryTree linkedBinaryTree5 = new LinkedBinaryTree(27);
    LinkedBinaryTree linkedBinaryTree3 = new LinkedBinaryTree(152, linkedBinaryTree5, linkedBinaryTree4);
  
    LinkedBinaryTree linkedBinaryTree = new LinkedBinaryTree(460, linkedBinaryTree1, linkedBinaryTree3);
  
    Iterator preTree = linkedBinaryTree.iteratorPreOrder();
    Iterator postTree = linkedBinaryTree.iteratorPostOrder();
  
  
    System.out.println("输出树");
    System.out.println(linkedBinaryTree.toString());
    System.out.println("输出树根的右子树" + linkedBinaryTree.getRight());
    System.out.println(("输出根的左子树" + linkedBinaryTree.getLeft()));
    System.out.println(("输出树的深度" + linkedBinaryTree.getHeight()));
    System.out.println("是否含有数字460: " + linkedBinaryTree.contains(460));
    System.out.println("前序遍历");
    linkedBinaryTree.toPreString();
  
    System.out.println("\n后序遍历");
    linkedBinaryTree.toPostString();

  }
  }

• 实验二：
  

    public class RunInferenceTree {
    public static void main(String[] args) {
    InferenceTree preIn = new InferenceTree();
    LinkedBinaryTree linkedBinaryTree = preIn.generate0("ABDHIEJMNCFGKL","HDIBEMJNAFCKGL");
    System.out.println("还原这棵树为：");
    System.out.println(linkedBinaryTree.toString());

  }
  }

• 实验三：
  

  import java.io.FileNotFoundException;

  public class RunDecisionTree {

  public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
  System.out.println("让我们做一个小测试");
  DecisionTree expert = new DecisionTree("C:\Users\12441\Desktop\game\input.txt");
  expert.evaluate();
  System.out.println("打印决策树如下：");
  System.out.println(expert.getTree().toString());
  }

• 实验四：
  

  import java.util.Scanner;
  import java.util.Stack;

  public class infixToSuffix{
  //输入一个中缀表达式，使用树将中缀表达式转换为后缀表达式
  private Stack treeExpression;//操作数栈
  private Stack ope;//操作符栈
  public infixToSuffix(){
  treeExpression = new Stack ();
  ope = new Stack();
  }
  private ExpressionTree getOperand(Stack treeExpression){
  ExpressionTree temp;
  temp = treeExpression.pop();
  return temp;
  }
  public ExpressionTree getPostfixTree(String expression)
  {
  //得到二叉树
  ExpressionTree operand1,operand2;
  char operator;
  String tempToken;
  Scanner parser = new Scanner(expression);
  while(parser.hasNext()){
  tempToken = parser.next();
  operator=tempToken.charAt(0);
  if ((operator == '+') || (operator == '-') || (operator==' ') ||
  (operator == '/')){
  if (ope.empty())
  ope.push(tempToken);//当储存符号的栈为空时，直接进栈
  else{
  String a =ope.peek()+"";//转化为String型的数据才能使用equals方法进行判断，否则永远都是false
  if (((a.equals("+"))||(a.equals("-")))&&((operator=='')||(operator=='/')))
  ope.push(tempToken);//当得到的符号的优先级大于栈顶元素时，直接进栈
  else {
  String s = String.valueOf(ope.pop());
  char temp = s.charAt(0);
  operand1 = getOperand(treeExpression);
  operand2 = getOperand(treeExpression);
  treeExpression.push(new ExpressionTree
  (new ExpressionTreeOp(1, temp, 0), operand2, operand1));
  ope.push(operator);
  }//当得到的符号的优先级小于栈顶元素或者优先级相同时时，数字栈出来两个运算数，形成新的树进栈
  }
  }
  else
  treeExpression.push(new ExpressionTree(new ExpressionTreeOp
  (2,' ',Integer.parseInt(tempToken)), null, null));
  }
  while(!ope.empty()){
  String a = String.valueOf(ope.pop());
  operator = a.charAt(0);
  operand1 = getOperand(treeExpression);
  operand2 = getOperand(treeExpression);
  treeExpression.push(new ExpressionTree
  (new ExpressionTreeOp(1, operator, 0), operand2, operand1));
  }
  return treeExpression.peek();
  }
  public String getTree()
  {
  return (treeExpression.peek()).printTree();
  }
  public int getResult(){
  return treeExpression.peek().evaluateTree();
  }
  public void PostOrder() {
  treeExpression.peek().toPostString();
  }

  public static void main(String[] args) {
  String again="";
  Scanner scan = new Scanner(System.in);
  infixToSuffix list = new infixToSuffix();
  do{
  System.out.println("请输入一个中缀表达式：" + "eg.(3 + 4 * 5)");
  String exp = scan.nextLine();
  list.getPostfixTree(exp) ;
  System.out.println(list.getTree());
  System.out.println("后缀表达式为：");
  list.PostOrder() ;
  System.out.println("\n计算结果为：");
  System.out.println(list.getResult());
  System.out.println("\n你是否要继续？");
  again=scan.nextLine();
  }
  while (again.equalsIgnoreCase("y"));
  }
  }

  3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

• 问题一：调用队列头的数据时，出现了空指针报错

• 问题一解决方法：
  重新编辑驱动代码，确认调用无误值已初始化。

• 问题二：在实验三的时候，打印出来的过程全为0，回过去测试实验二，发现实验二也出现了错误。

• 问题二解决方法：
  通过单步调试发现错误出在文本文件里面，第一个字符被设置为了空格，直接导致了截取字符出现了问题，提醒我以后的代码实践中要认真考虑到每一个字符的存在意义。

• 问题三：assertEquals上出现一条横线？

• 问题三解决办法：前面定义的实部和虚部都是double型的，我上网查找后发现assertEquals只支持int型，long型或boolean型的，总之在此时不支持（double，double）型的，我就寻思着怎么办啊...然后发现支持（string，string）型的。那就把数字加上""变成字符串，把后面的方法再加一个toString方法转化为字符串，assertEquals上的横线就消失了。

其他（感悟、思考等）

不管是什么树，名称都是LinkedBinaryTree，创建树用树达成目的已经变成目前编程的主流，尽管我自己肯定无法完全掌握，但是能学到东西毕竟是好的吧。