JAVA典型数据结构实现与操作

实验二典型数据结构实现与操作一、实验目的1、设计、实现并测试一系列Java引用类型；2、训练学习者面向对象高级特性的应用能力，包括类的继承、方法重写、抽象类与接口应用、程序流程控制；二、实验内容1、Performer接口，描述一切具有“自我表现”能力的事物，其中至少应提供一个show()方法用于显示当前事物的相关说明信息。

2、Person类，实现Performer接口，描述人员信息及相关操作，包括但不限于人员姓名、年龄等。

3、Book类，实现Performer接口，描述图书信息及相关操作，包括但不限于书号、书名、价格等。

4、抽象类Node，实现Performer接口，描述通用数据节点，其中应封装一整型的数据值value及相关操作功能。

5、LinkedListNode类，继承抽象类Node，描述单向链表节点，在Node数据结构基础上添加一个next属性，以指向其后继节点。

6、TreeNode类，继承抽象类Node，描述二叉树节点，在Node数据结构基础上添加lchild及rchild属性，分别用于引用其“左孩子”、“右孩子”节点。

三、实验要求1、实验前书写实验预习报告；2、掌握继承、多态、方法重写3、掌握抽象类、接口4、了解关键字super、static5、学会流程控制6、了解数据结构（链表、二叉树）及相关算法7、写出实验报告四、实验学时8学时五、实验步骤1、进入MyEclipse环境，新建一个Java Project；2、编写实验内容中提到的类；3、编写TestPerformer类，测试应用程序类，在该类中定义一个测试方法introduce(Performer p)，并分别创建和使用Person、Book、LinkedListNode 及TreeNode类型对象为实参调用introduce()方法，以验证Java接口与其实现类之间的多态性。

类似地，还可以再定义一个测试方法getInfo(Node n)，并分别使用LinkedListNode及TreeNode类型对象为实参调用，以验证Java父类与子类之间的多态性机制。

；4、编写LinkedListTool类，单向链表工具类，在该类中提供一系列static 方法，实现单向链表的常规操作功能，包括但不限于：构造一个测试用新链表、遍历链表、向链表尾部追加节点、删除链表中符合特定条件的节点（例如删除链表中value属性为某一特定值的所有节点）、链表排序、向有序链表中插入一个新节点（仍保持其有序）、有序链表合并（结果仍为有序链表），并对上述方法进行测试。

5、调试运行程序。

六．实验流程图P e r m o r f e rB O O K NODEPERSONTreeNodeLinkedListNode七。

实验代码1.personimport com.ambow.Performer;public class Person implements Performer{ private String name;private int age;public Person(String name,int age){ super();=name;this.age=age;}public String getName(){return name;}public void setName(String name){=name;}public int getAge(){return age;}public void setAge(int age){this.age=age;}public void show(){System.out.println("个人信息,姓名:"+name+",年龄:"+age);}}2.bookimport com.ambow.Performer;public class Book implements Performer{private String id;private String name;private double price;public Book(String id,String name,double price){super();this.id=id;=name;this.price=price;}public String getId(){return id;}public void setId(String id){this.id=id;}public String getName(){return name;}public void setName(String name){=name;}public double getPrice(){return price;}public void setPrice(double price){this.price=price;}public void show(){System.out.println("图书简介,书号:"+id+",书名:"+name+",价格:"+ price);}}3.Nodeimport com.ambow.Performer;public abstract class Node implements Performer{private int value;public Node(){}public Node(int value){this.value=value;}public int getValue(){return value;}public void setValue(int value){this.value=value;}}4.LinkedListNodepublic class LinkedListNode extends Node{private LinkedListNode next;public LinkedListNode(){super();}public LinkedListNode(int value){super(value);}public LinkedListNode(LinkedListNode next){super();this.next=next;}public LinkedListNode(int value,LinkedListNode next){ super(value);this.next=next;}public LinkedListNode getNext(){return next;}public void setNext(LinkedListNode next){this.next=next;}public void show(){System.out.println("单向链表节点,value="+this.getValue());}}5.TreeNodepublic class TreeNode extends Node{private TreeNode lchild;private TreeNode rchild;public TreeNode(){super();}public TreeNode(TreeNode lchild,TreeNode rchild){super();this.lchild=lchild;this.rchild=rchild;}public TreeNode(int value,TreeNode lchild,TreeNode rchild){ super(value);this.lchild=lchild;this.rchild=rchild;}public TreeNode getLchild(){return lchild;}public void setLchild(TreeNode lchild){this.lchild=lchild;}public TreeNode getRchild(){return rchild;}public void setRchild(TreeNode rchild){this.rchild=rchild;}public void show(){System.out.println("二叉树节点,value="+this.getValue());}}6.TestPerformerimport com.ambow.Performer;public class TestPerformer{public static void main(String[]args){TestPerformer tp=new TestPerformer();tp.introduce(new Person("张三",18));tp.introduce(new Book("ISBN1001","Java核心技术",38.50));tp.introduce(new LinkedListNode(20,null));tp.introduce(new TreeNode(33,null,null));}public void introduce(Performer p){p.show();}}7.LinkedListToolpublic class LinkedListTool{public static void main(String[]args){//创建一个单向链表LinkedListNode head=LinkedListTool.createLinkedList();//遍历它LinkedListTool.show(head);//尾部追加节点LinkedListNode result;result=LinkedListTool.append(head,new LinkedListNode(99,null));LinkedListTool.show(result);head=result;//删除其中符合特定条件的节点result=LinkedListTool.delete(head,23);LinkedListTool.show(result);head=result;//排序result=LinkedListTool.sort(head);LinkedListTool.show(result);head=result;//向有序链表中插入一个新节点result=LinkedListTool.insert(head,new LinkedListNode(88,null));LinkedListTool.show(result);head=result;//合并两个有序链表LinkedListNode h2=LinkedListTool.createLinkedList();result=LinkedListTool.merge(head,h2);LinkedListTool.show(result);}public static LinkedListNode createLinkedList(){int[]a={44,23,45,23,78,33,121,34,322,-76};int size=a.length;LinkedListNode head=new LinkedListNode(a[size-1]);for(int i=size-2;i>=0;i--){head=new LinkedListNode(a[i],head);}return head;}public static void show(LinkedListNode head){while(head!=null){System.out.print(head.getValue());head=head.getNext();if(head!=null){System.out.print("->");}}System.out.println("\n---------------------------");}public static LinkedListNode append(LinkedListNode head,LinkedListNode new_p){if(head==null){head=new_p;}else{//p指向当前头节点（非空的）LinkedListNode p=head;//n为p的后继节点(可能为空值)LinkedListNode n=p.getNext();while(n!=null){p=n;n=p.getNext();}p.setNext(new_p);}return head;}public static LinkedListNode delete(LinkedListNode head,int v){//删除链表开头的连续多个节点while(head!=null&&head.getValue()==v){head=head.getNext();}//head要保留if(head!=null){//删除符合条件中间节点//p指向当前头节点（非空的）LinkedListNode p=head;//n为p的后继节点(可能为空值)LinkedListNode n=p.getNext();while(n!=null){if(n.getValue()==v){//该删除p.setNext(n.getNext());}else{p=n;}n=p.getNext();}}return head;}public static LinkedListNode sort(LinkedListNode head){//创建一个空的结果链表LinkedListNode nhead=null;//依次取出源链表中的每一个节点，并将之插入到有序的结构链表中，仍然结构链表的有序状态while(head!=null){LinkedListNode c=head;head=head.getNext();c.setNext(null);//将c这个节点插入到有序的链表nhead中nhead=LinkedListTool.insert(nhead,c);}return nhead;}//向有序链表中插入一个新节点，并保持其有序状态public static LinkedListNode insert(LinkedListNode head,LinkedListNode n){ //如果目标链表为空链表if(head==null){head=n;}else if(n.getValue()<head.getValue()){n.setNext(head);head=n;}else{LinkedListNode p1=head;LinkedListNode p2=head.getNext();while(p2!=null&&n.getValue()>p2.getValue()){p1=p2;p2=p2.getNext();}//将n节点插入到p1和p2两个节点之间p1.setNext(n);n.setNext(p2);}return head;}public static LinkedListNode merge(LinkedListNode head1,LinkedListNode head2){head2=LinkedListTool.sort(head2);//依次取出head1链表中的每一个节点，并将之插入到有序的head2链表中，仍然结构链表的有序状态while(head1!=null){LinkedListNode c=head1;head1=head1.getNext();c.setNext(null);//将c这个节点插入到有序的链表nhead中head2=LinkedListTool.insert(head2,c);}return head2;}}8.TreeToolublic class TreeTool{public static void main(String[]args){TreeNode root=TreeTool.createLinkedList();TreeTool.list(root);}//构建一颗二叉树public static TreeNode createLinkedList(){TreeNode n1=new TreeNode(9,null,null);TreeNode n2=new TreeNode(12,null,null);TreeNode n3=new TreeNode(49,n1,n2);TreeNode n4=new TreeNode(54,null,null);TreeNode n5=new TreeNode(37,n3,n4);return n5;}//遍历二叉树（中序遍历）public static void list(TreeNode root){if(root!=null){list(root.getLchild());System.out.println(root.getValue());list(root.getRchild());}}//遍历二叉树（前序遍历）public static void list2(TreeNode root){if(root!=null){System.out.println(root.getValue());list2(root.getLchild());list2(root.getRchild());}}//遍历二叉树（后序遍历）public static void list3(TreeNode root){if(root!=null){list3(root.getLchild());list3(root.getRchild());System.out.println(root.getValue());}}}八．实验效果图1.输入年份2.万年历的实现九．结果分析:以上程序运行结果不对，缺少符号等，存在的问题及解决方法：由于在MyEclipse中打代码，很多细节容易忽视，因此在M y E c l i p s e中打完代码，还需运行一次，避免错误的出现。