20192321 2020-2021-1《数据结构与面向对象程序设计》课程总结

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内容图文

20192321 2020-2021-1《数据结构与面向对象程序设计》课程总结

课程内容总结

• 第一章（绪论）介绍了Java程序设计语言和基本的程序开发过程。介绍了面向对象的开发方法，包括相关的概念和术语。

• 第二章（数据和表达式）探讨了Java程序中使用的基本数据类型及执行计算时表达式的使用。讨论了数据类型之间的转换，以及如何借助于Scanner类交互地从用户读入输入。

• 第三章（使用类和对象）探讨了预定义地类及由它们创建的对象的使用。使用类和对象来操作字符串、产生随机数、执行复杂的计算及格式化输出。本章讨论了包、枚举类型和包装类。

• 第四章（条件和循环）介绍了用于判定的布尔表达式的使用。讨论了与条件及循环相关的所有语句，包括for循环的增强版本。为了分析并读入文本文件中的重复输入，再次讨论了Scanner类。

• 第五章（编写类）探讨了与编写类及方法相关的基本问题。内容包括实例数据、可见性、作用域、方法参数及返回值类型，也涉及了构造方法、方法设计、静态数据和方法重载等内容。

• 第七章（数组）涉及数组的基本概念和数组的处理，内容包括边界检查、初值表、命令行参数、变长参数列表和多维数组等。

• 第八章（继承）讨论了类的派生及相关概念，包括类层次、重写及可见性等。

• 第九章（多态）探讨了绑定的概念，以及它与多态的关系。之后研究了如何使用继承或接口来完成多态引用。

• 第十章（异常）介绍了异常处理及不捕获异常时的后果。探讨了try-catch语句，分析了异常的传播。本章还介绍了处理输入/输出时的异常使用。

• 第十一章（递归）介绍了递归的概念、递归的实现及其正确的用法。

• 第十二章（算法分析）讨论了包括递归算法在内的算法复杂度的分析技术，介绍了大O符号。

• 第十三章（查找与排序）探讨了线性查找和二分查找算法，还介绍了5个排序算法，其中包括平方阶及O（n log n）的算法。同时还研究了这些算法的效率。

• 第十四章（栈）介绍了集合的概念，确定了将接口与现实分开的重要意义。介绍了栈的动态及定长的两种实现方法。介绍了泛型，详述了泛型对集合类的支持。

• 第十五章（队列）介绍了FIFO队列，讨论了不同的实现选择。本章首先介绍了队列的概念，然后作为工具来帮助我们解决问题，最后研究所使用的数据结构。讨论了基于数组和动态链表的两种实现方式。

• 第十六章（树）介绍了树的术语和相关概念，讨论了不同的实现策略，详细介绍了递归的链式实现方法。

• 第十七章（二叉查找树）介绍了查找树的概念，以及典型的二叉查找树的链式实现。

• 第十八章（堆和优先队列）讨论了堆的概念，以及堆和树的关系。研究了堆的完全链式实现方式。同时还分析了堆和优先队列之间的关系。

• 第十九章（图）讨论了有向图和无向图。此外，还介绍了带权图、广度优先遍历和深度优先遍历之间的差别。介绍了最小生成树，讨论了它的实现策略。

• 第二十章（哈希方法）涉及创建哈希表以便于存储及获取对象的相关概念。本章还介绍了Java API中与哈希相关的几种应用。

总结所做过的作业

• 作业1：安装虚拟机
  安装虚拟的Linux系统

• 作业二：使用VIM编辑器编写Java程序
  （1）任务1：使用VIM编辑器编写Java程序。要求输入2个Int类型的数值m和n，当m不为0时，计算（m！）+（m的n次方），并输出。当m为0时提示重新输入。
  要求程序能够运行成功，否则后面均不得分。
  （2）任务2：使用VIM编辑器编写Java程序。要求输入1个Int类型的数值n。当m＞0时，输出一个m行的三角形（丑或漂亮的三角形都行）。当m小于等于0时提示重新输入。
  要求程序能够运行成功，否则后面均不得分。

• 作业三：类继承作业
  编写一个类，要求实现继承，可以以游戏、书籍、球员、复数等为例。
  （1）必须包含至少1个抽象方法。（1分）
  （2）必须测试，测试参数来自命令行参数。（1分）
  （3）简单测试一下Object类的方法。（1分）
  （4）要求能够实现两个对象的比较（Comparable接口）（2分）

• 作业四：复数计算器
  实现复数类（加减乘除运算和比较大小）。要求使用Comparable接口、要求自定义接口、要求使用继承。

• 作业五：栈实践
  用数组实现自己的栈，ArrayStackADT，需要包含栈的常规操作，并测试。需要包含push、pop、peek、size、isEmpty等操作。

• 作业六：查找及ASL作业（计算）
  给定关键字序列19 14 23 1 68 20 84 27 55 11 10 79，试分别用顺序查找、折半查找、二叉排序树查找、散列查找(用线性探查法和链地址法)来实现查找。试画出它们的对应存储形式(顺序查找的顺序表，二分查找的判定树，二叉排序树查找的二叉排序树，两种散列查找的散列表)，并求出每一种查找的成功平均查找长度。其中，散列函数H(k)=k%11。

• 作业七：排序
  使用选择和插入排序法，写出第3次排序的结果：3 1 9 3 6 2 10

• 作业八：二分查找（折半查找）
  给Searching类添加二分查找算法的递归实现方法。创建驱动程序来演示这个实现机制。
  （1）编程实现递归
  （2）创建一个测试类，测试递归实现的二分查找是否正确。

• 作业九：树-计算题
  计算题：
  （1）有1023个结点的完全二叉树，其高度是多少？叶结点数是多少？（2分）
  （2）高度为h的完全二叉树至少有多少个结点？至多有多少个结点？（2分）
  （3）已知一棵度为m的树中有n1个度为1的结点，n2个度为2的结点，…，nm个度为m的结点，问该树中有多少个叶结点？（2分）

• 作业十：二叉树的建立和层序遍历法实践
  （1）给定一个序列AB#CD###E#F##建立一颗树，根据“二叉树的生成”算法构造这颗树。（3分）
  （2）使用层序遍历方法完成遍历并测试（3分）。

• 作业十一：哈夫曼编码测试
  哈夫曼编码测试，画出哈夫曼树，写出各个叶子节点的编码。

• 作业十二：最小生成树测试
  （1）画出Prim算法的最小生成树的生成过程
  （2）画出Kruscal算法的最小生成树的生成过程
  （3）计算最小权值

• 作业十三：Dijkstra(迪杰斯特拉)算法测试
  使用Dijkstra(迪杰斯特拉)算法计算单源（V1出发）最短路径。
  要求
  （1）写出V1到各个顶点的最短路径
  （2）要求写出最短路径计算过程（类似于图2）

• 作业十四：地图染色问题
  给图染色，具体算法如下：
  （1）将图的结点按照度数递减的次序排列.
  （2）用第一种颜色对第一个结点着色,并按照结点排列的次序
  对与前面着色点不邻接的每一点着以相同颜色.
  （3）用第二种颜色对尚未着色的点重复步骤2，直到所有点着色完为止.

实验报告链接汇总

• 实验一 Linux基础与Java开发环境
  （1）基于命令行和IDE进行简单的Java程序编辑、编译、运行和调试。
  （2）练习Linux基本命令；
  （3）学习Java程序的JDB调试技能。
  （4）编写简单的Java程序。

• 20192321 2020-2021-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验二报告
  （1）编写简单的计算器，完成加减乘除模运算。
  （2）要求从键盘输入两个数，使用判定语句选择一种操作，计算结果后输出，然后使用判定和循环语句选择继续计算还是退出。
  （3）编写测试代码，测试验证。

• 20192321 2020-2021-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验三报告
  下载安装并使用IDEA，完成下面实验。
  （1）初步掌握单元测试和TDD
  （2）理解并掌握面向对象三要素：封装、继承、多态
  （3）初步掌握UML建模
  （4）完成蓝墨云上 （1）-（5）实验。

• 20192321 实验四 《数据结构与面向对象程序设计》实验报告
  （1）Java Socket编程
  1.学习蓝墨云上教材《Java和Android编程》“第16章 输入/输出 ”和“第22章 网络”，学习JavaSocket编程
  2.结对编程。结对伙伴A编写客户端SocketClient.java，结对伙伴B编写服务器端。
  3.截图加学号水印上传蓝墨云，代码push到码云，并撰写实验报告。
  （2）Java和密码学
  以结对的方式完成Java密码学相关内容的学习（帖子中所有代码和相关知识点需要学习）。提交学习成果码云链接和代表性成果截图，要有学号水印。
  （3）编写有理数/复数计算器
  结对编程，结对伙伴A编写有理数计算器。结对伙伴B编写复数计算器。截图加水印上传蓝墨云，代码push码云。
  （4）远程有理数计算器
  结对编程，结对伙伴A编程实现客户端，结果伙伴B实现服务器端。
  客户端通过键盘输入一个有理数计算的公式（例如：1/4 + 1/6 = ）,并把该公式以字符串的形式发送给伙伴B（服务器端），服务器端根据字符串计算出结果为5/12,并把结果返回给客户端A，A收到结果后输出结果。截图加水印上传蓝墨云，代码push码云。
  （5）远程复数计算器
  结对编程，结对伙伴B编程实现客户端，结果伙伴A实现服务器端。
  客户端通过键盘输入一个有理数计算的公式（例如：1/4 + 1/6 = ）,并把该公式以字符串的形式发送给伙伴A（服务器端），服务器端根据字符串计算出结果为5/12,并把结果返回给客户端B，B收到结果后输出结果。截图加水印上传蓝墨云，代码push码云。
  注意实验四（4）和实验四（5），一个人不能仅实现客户端，必须实现一个客户端和服务器，否则两个实验均不得分！！！
  （6）实验报告
  在规定时间前发表博客，标题“学号 实验四 《数据结构与面向对象程序设计》实验报告”

• 20192321 实验五 《数据结构与面向对象程序设计》实验报告
  （1）Android Stuidio的安装测试：
  参考《Java和Android开发学习指南(第二版)(EPUBIT,Java for Android 2nd)》第二十四章：
  参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6371315.html#SECANDROID,安装 Android Stuidio
  完成Hello World, 要求修改res目录中的内容，Hello World后要显示自己的学号，自己学号前后一名同学的学号，提交代码运行截图和码云Git链接，截图没有学号要扣分
  学习Android Stuidio调试应用程序
  （2）Activity测试
  参考《Java和Android开发学习指南(第二版)(EPUBIT,Java for Android 2nd)》第二十五章：
  构建项目，运行教材相关代码
  创建 ThirdActivity, 在ThirdActivity中显示自己的学号，修改代码让MainActivity启动ThirdActivity
  （3）UI测试
  参考《Java和Android开发学习指南(第二版)(EPUBIT,Java for Android 2nd)》第二十六章：
  构建项目，运行教材相关代码
  修改代码让Toast消息中显示自己的学号信息
  （4）布局测试：
  参考《Java和Android开发学习指南(第二版)(EPUBIT,Java for Android 2nd)》第二十七章：
  构建项目，运行教材相关代码
  修改布局让P290页的界面与教材不同
  （5）事件处理测试：
  参考《Java和Android开发学习指南(第二版)(EPUBIT,Java for Android 2nd)》第二十八章：
  构建项目，运行教材相关代码
  提交代码运行截图和码云Git链接，截图要有学号水印，否则会扣分

• 20192321 实验六 《数据结构与面向对象程序设计》实验报告
  （1）链表练习，要求实现下列功能：
  通过键盘输入一些整数，建立一个链表；
  这些数是你学号中依次取出的两位数。 再加上今天的时间。
  例如你的学号是 20172301
  今天时间是 2018/10/1， 16：23：49秒
  数字就是
  20， 17，23，1， 20， 18，10，1，16，23，49
  打印所有链表元素， 并输出元素的总数。
  在你的程序中，请用一个特殊变量名来纪录元素的总数，变量名就是你的名字。 例如你叫 张三， 那么这个变量名就是
  int nZhangSan = 0; //初始化为 0.
  做完这一步，把你的程序签入源代码控制（git push）。
  (2)链表练习，要求实现下列功能：
  实现节点插入、删除、输出操作；
  继续你上一个程序， 扩展它的功能，每做完一个新功能，或者写了超过10行新代码，就签入代码，提交到源代码服务器；
  从磁盘读取一个文件， 这个文件有两个数字。
  从文件中读入数字1， 插入到链表第 5 位，并打印所有数字，和元素的总数。 保留这个链表，继续下面的操作。
  从文件中读入数字2， 插入到链表第 0 位，并打印所有数字，和元素的总数。 保留这个链表，并继续下面的操作。
  从链表中删除刚才的数字1. 并打印所有数字和元素的总数。
  (3)链表练习，要求实现下列功能：
  使用冒泡排序法或者选择排序法根据数值大小对链表进行排序；
  如果你学号是单数， 选择冒泡排序， 否则选择选择排序。
  在排序的每一个轮次中， 打印元素的总数，和目前链表的所有元素。
  在（2）得到的程序中继续扩展， 用同一个程序文件，写不同的函数来实现这个功能。 仍然用 nZhangSan （你的名字）来表示元素的总数。
  (4)在android上实现实验（1）和（2）
  (5)在android平台上实现实验（3)
  

• 20192321 实验七 《数据结构与面向对象程序设计》实验报告
  (1)定义一个Searching和Sorting类，并在类中实现linearSearch,SelectionSort方法，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.cs1823.（姓名首字母+四位学号） 包中（例如：cn.edu.besti.cs1823.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 ，学习各种查找算法并在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（如果编写多个排序算法，即使其中三个排序程序有瑕疵，也可以酌情得满分）
  (5)编写Android程序对实现各种查找与排序算法进行测试
  提交运行结果截图
  推送代码到码云（选做，加分）

• 20192321 实验八 《数据结构与面向对象程序设计》实验报告
  (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
  课下把代码推送到代码托管平台
  (2)基于LinkedBinaryTree，实现基于（中序，先序）序列构造唯一一棵二?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
  课下把代码推送到代码托管平台
  (3)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
  课下把代码推送到代码托管平台
  (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

• 20192321 2020-2021-1《数据结构与面向对象程序设计》实验九报告
  图的综合实践
  (1) 初始化：根据屏幕提示（例如：输入1为无向图，输入2为有向图）初始化无向图和有向图（可用邻接矩阵，也可用邻接表），图需要自己定义（顶点个数、边个数，建议先在草稿纸上画出图，然后再输入顶点和边数）（2分）
  (2) 图的遍历：完成有向图和无向图的遍历（深度和广度优先遍历）（4分）
  (3) 完成有向图的拓扑排序，并输出拓扑排序序列或者输出该图存在环（3分）
  (4) 完成无向图的最小生成树（Prim算法或Kruscal算法均可），并输出（3分）
  (5) 完成有向图的单源最短路径求解（迪杰斯特拉算法）（3分）

代码托管链接:李锦程的码云

• statistic.sh运行结果
  
  

• 加点代码，改点代码是理解的最好方式，参考编程的智慧，谈谈你的心得
  使用有意义的函数和变量名字。如果你的函数和变量的名字，能够切实的描述它们的逻辑，那么你就不需要写注释来解释它在干什么。检讨一下我经常乱七八糟的起变量名，还觉得越简单越好，什么N、R、P都出现过，确实最后搞的自己一头雾水。写代码要习惯使用包，我在刚开始写代码的时候没有使用包的习惯，导致一个实验的代码经常找不到，或者在一长串的代码中不知道哪个是自己要用的。不会的问题先按照别人的思路过一遍，但一定要自己动手打，不能照着抄。多思考，多实践。

• 积极主动敲代码做到没？教材实践上有什么经验教训？
  学期开始时很积极，每一项作业尤其是实验都会认真的做，看了《积极主动敲代码》那篇博客，也很认同他的观点，会分析教材上的代码。国庆节假期之前有所懈怠，没有做到积极主动，有点为了完成任务而完成任务。国庆节总结调整。学习数据结构的时候积极性有一个小高潮，对于栈等结构的分析比较有兴趣。学习树的时候又不积极了，当时也是事情很多，最记忆犹新的是有一天晚上踩着点赶deadline，赶的时候很着急，匆匆赶完之后是12点，惊险刺激而且心有余悸。跟自己说以后不管什么情况，绝对不可以这样赶deadline。教材实践基本上就是灵活运用，而且要锤炼细节。书上代码无脑敲进去是没有用的，而且会有各种各样的问题出现，需要自己修改。

课程收获与不足

• 自己的收获（投入，效率，效果等）
  最大的收获是学会了自己啃书，出现问题自己上网去搜博客找解决方案。养成了一些好习惯，比如写学习总结博客、解决问题写博客、多看博客。学习了linux、Java、安卓和数据结构四大块知识。还有项目开发过程和项目管理的一些感性认识。

• 自己需要改进的地方
  偶尔懒惰，数据结构没有留作业的部分有些没实现。要多多寻找方法，提高学习效率。这里的方法包括：如果学习代码时遇到看不懂的点该怎样最最高效的解决？对于易掌握的东西怎么高效消化而不浪费时间？

• 结对学习是不是真正贯彻了？写一下你提供的帮助或接受了什么帮助，并对老师提供参考建议
  是。我自己比较懒。两个人在一起会互相督促。

问卷调查

• 你平均每周投入到本课程有效学习时间有多少？
  20小时左右
• 每周的学习效率有提高吗？你是怎么衡量的？
  （1）学习效率起起伏伏。
  （2）能否顺利完成任务。
• 蓝墨云班课的使用对你的学习有促进吗？有什么建议和意见吗？
  （1）有，可以按需查看所需要的资源。
  （2）希望资源能够更新一下，或者做下整理，资源太多了有时候也是一种烦恼...
• 你觉得这门课老师应该继续做哪一件事情？
  督促学习，定时定量布置任务。
• 你觉得这门课老师应该停止做哪一件事情？
  放缓一下进度吧，感觉上课需要讲的东西还没有讲清楚。

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• 作业1
  

• 作业2
  

• 作业3
  

• 作业4
  

• 作业5
  

• 作业6
  

• 作业7
  

• 作业8
  

• 作业9
  

• 作业10
  

• 作业11
  

• 作业12
  

• 作业13
  

• 作业14
  

• 实验一
  

• 实验二
  

• 实验三
  

• 实验四
  

• 实验五
  

• 实验六
  

• 实验七
  

• 实验八
  

• 实验九
  

内容总结

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内容备注

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