武汉纺织大学数据结构实验报告

武汉纺织大学《数据结构》实验报告

班级：信管专业班：学号：

实验时间：年月日指导教师：

实验四：查找操作与应用

一、实验目的：

1、掌握顺序查找、折半查找、哈希查找的基本方法和操作过程

2、掌握查找效率的分析方法

二、实验内容：

1、编写程序，实现顺序查找操作，可参考书本P260示例程序。

实验步骤：

①、在Java语言编辑环境中新建程序，建立一个顺序表（表长10），依次输入10个数据元素（对元素存放的先后顺序没有要求），并按照存储顺序输出所有元素；

②、输入带查找关键字，在顺序表中进行顺序查找；

③、输出查找结果。

2、编写程序，实现有序表折半查找操作，可参考书本P263示例程序。

实验步骤：

①、在Java语言编辑环境中新建程序，建立一个顺序表（表长10），依次输入10个数据元素（要求所有元素按照递增顺序排列），并按照存储顺序输出所有元素；

②、输入带查找关键字，在有序表中进行折半查找；

③、输出查找结果。

3、编写程序，实现哈希表查找操作。

实验步骤：

①、在Java语言编辑环境中新建程序，建立一个顺序表（表长12），依次输入10个数据元素，并按照存储顺序输出所有元素；

②、输入带查找关键字，在哈希表中进行查找；

③、输出查找结果。

已知：哈希函数为H(key)=key MOD 11，采用开放地址法、线性探测再散列解决冲突，输入元素为{ 55,19,31,23,68,20,27,9,10,79}。

三、操作步骤：

1.顺序查找

（1）将顺序查找方法添加入SeqList.java中

//顺序表查找关键字为key元素，返回首次出现的元素，若查找不成功返回-1

//key可以只包含关键字数据项，由T 类的equals()方法提供比较对象相等的依据

public int indexOf(T key){

if(key != null)

for(int i=0;i

if(this.element[i].equals(key))//对象采用equals()方法比较是否相等

return i;

return -1;//空表，key为空对象或者未找到时

}

public T search(T key) {//查找，返回首次出现的关键字为key的元素

int find = this.indexOf(key);

return find == -1?null:(T)this.element[find];

}

（2）Linearsearch.java

package search;

import java.util.Scanner;

/**

*

* author pang

*

*/

public class Linearsearch {

public static void main(String[] args){

SeqList list = new SeqList(10);

list.append(2);

list.append(3);

list.append(4);

list.append(5);

list.append(6);

list.append(7);

list.append(8);

list.append(9);

list.append(10);

list.append(11);

System.out.println(list.toString());

System.out.println("输入要查找的数：");

Scanner scan = new Scanner(System.in);

while(true){

int key = scan.nextInt();

System.out.println("顺序查找："+list.search(key));

}

}

}

（3）运行结果

2.折半查找

（1）将折半查找方法添加入SeqList.java中

//在按升序排序的数组中，折半查找关键字为key元素，若找到返回下标，否则返回-1 public int binarySearch(T key){

int begin = 0;

int end = this.len-1;

if(key != null)

while(begin<=end){//边界有效

int mid = (begin+end)/2;//中间位置，当前比较元素位置

System.out.print(element[mid]+"? ");

if(Integer.parseInt(element[mid].toString())==(Integer) key)//对象比较大小

return mid;//查找成功

if(Integer.parseInt(element[mid].toString())-(Integer) key>0)//给定对象小

end = mid-1;//查找范围缩小到前半段

else

begin = mid+1;//查找范围缩小到后半段

}

return -1;//查找不成功

}

（2）Binarysearch.java

package search;

import java.util.Scanner;

/**

*

* author pang

*

*/

public class Binarysearch {

public static void main(String[] args){

SeqList list = new SeqList(10);

list.append(2);

list.append(3);

list.append(4);

list.append(5);

list.append(6);

list.append(7);

list.append(8);

list.append(9);

list.append(10);

list.append(11);

System.out.println(list.toString());

System.out.println("输入要查找的数：");

Scanner scan = new Scanner(System.in);

while(true){

int key = scan.nextInt();

System.out.print("折半查找：");

System.out.println(list.binarySearch(key));

}

}

}

（3）运行结果

3.哈希查找

（1）将构造哈希表和哈希查找的方法加入SeqList.java中

//除留余数法计算哈希值，构造哈希表

public void hash(int x,int y){

int h = x % y;

if(Integer.parseInt(element[h].toString())==0)//该位置为空，不冲突this.set(h, x);//此处为set(int x,int y)的方法，与原set方法有一定差别else//冲突

hash(h+1,y);//开放地址法、线性探测再散列解决冲突}

//哈希查找

public int hashSearch(int key,int y){

int h = key % y;//计算哈希值作为下标

for(int i=1;i<=y;i++)

if(Integer.parseInt(element[h].toString())==0)//（0代表该位置为空）若查找位置为空，查找失败

return -1;

else if(Integer.parseInt(element[h].toString())==key)//若查找位置正好为key，查找成功return h;

else//若查找位置有值，但不等于key，解决冲突，继续查找

h=h+i;

return hashSearch(h,y);

}

（2）Hashsearch.java

package search;

import java.util.Scanner;

/**

*

* author pang

*

*/

public class Hashsearch {

public static void main(String[] args){

SeqList list = new SeqList(12);

for(int i=0;i<12;i++){

list.append(0);

}

list.hash(55,11);

list.hash(19,11);

list.hash(31,11);

list.hash(23,11);

list.hash(68,11);

list.hash(20,11);

list.hash(27,11);

list.hash(9,11);

list.hash(10,11);

list.hash(79,11);

System.out.println(list.toString());

System.out.println("输入要查找的数：（0表示该位置为空）");

Scanner scan = new Scanner(System.in);

while(true){

int key = scan.nextInt();

System.out.println(list.hashSearch(key,11));

}

}

}

（3）运行结果

四、实验收获和建议：