java程序设计课程设计

武汉科技大学城市学院

课程设计报告

课程设计名称JAVA程序设计课程设计

题目ACM

院系信息工程学部

专业软件工程

班级15级3班

姓名洪汉山

指导教师于海平

2017 年 6 月23 日

课程设计评分表

JA V A编程课程设计指导书

学时：1周，学分：1

1．课程设计目的：JAVA编程课程设计属于软件开发类课程设计。该课程设计培养学生熟练应用当前主流的JAVA软件开发语言，检验软件的设计、编码与测试，具备较强的JAVA语言软件开发能力。

2．课程设计方式：

（1）JAVA编程课程设计方式采取ACM测试的方式，利用所学的面向对象程序设计（JAVA）知识，培养学生具有分析应用问题的能力，能够独立完成应用程序的编制与调试工作。

（3）每个同学必须完成8-12道题，每题写出解题报告，解题报告内容：○1.题目标题○2.题目描述○3.解题思路○4.源码○5.小结

3．课程设计平台： eclipse或Myeclipse

4．课程设计考核方式

（1）学生独立提交软件设计作品和“课程设计报告书”，指导教师根据学生组提交的软件设计作品和“课程设计报告书”的质量，为学生组评定“优”“良”“中”“及格”或“不及格”；

（2）根据各组学生所选题目的难易程度以及验收结果，为学生评定“优”“良”“中”“及格”或“不及格”。

“课程设计报告书”包括：课程设计项目名称，课程设计任务, 课程设计任务（功能）说明及功能模块图，数据库设计，各模块功能说明，使用的算法描述（如果需使用算法），各模块界面设计，各模块中关键代码段功能说明与代码行注释，测试说明，参考文献等。

5．参考文献

[1] 张思民. Java语言程序设计（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2012.1

[2] 姜华. Java项目实战教程[M]. 北京：清华大学出版社，2012.9

[3] 陈喧. Java程序设计教程[M]. 北京：清华大学出版社，2011.5

[4] [美]Echel,B .Java编程思想（第四版）[M].北京:机械工业出版社,2007

[5] Michael Main. 数据结构：Java语言描述（第二版）（国外经典计算机科学教材）[M].

北京：中国电力出版社，2007

目录

1 星系炸弹 (1)

1.1 问题描述 (1)

1.2 解题思路 (1)

1.3 代码 (2)

1.4 小结 (2)

2 求2个日期之间的天数 (3)

2.1 问题描述 (3)

2.2 解题思路 (3)

2.3 代码 (4)

2.4 小结 (4)

3 再求多项式（含浮点） (5)

3.1 问题描述 (5)

3.2 解题思路 (5)

3.3 代码 (6)

3.4 小结 (6)

4 3n+1问题 (7)

4.1 问题描述 (7)

4.2 解题思路 (8)

4.3 代码 (9)

4.4 小结 (9)

5 输出四位完全平方数 (10)

5.1 问题描述 (10)

5.2 解题思路 (10)

5.3 代码 (10)

5.4 小结 (10)

6 Huffuman树 (11)

6.1 问题描述 (11)

6.2 解题思路 (12)

6.3 代码 (12)

6.4 小结 (12)

7 计算多项式 (13)

7.1 问题描述 (13)

7.2 解题思路 (13)

7.3 代码 (13)

7.4 小结 (14)

总结 (15)

1星系炸弹

1.1问题描述

在X星系的广袤空间中漂浮着许多X星人造“炸弹”，用来作为宇宙中的路标。

每个炸弹都可以设定多少天之后爆炸。

比如：阿尔法炸弹2015年1月1日放置，定时为15天，则它在2015年1月16日爆炸。

有一个贝塔炸弹，2014年11月9日放置，输入定时天数，例如定时为1000天，请你计算它爆炸的准确日期。

请填写该日期，格式为yyyy-mm-dd 即4位年份2位月份2位日期。比如：2015-02-19

输入：输入炸弹引爆延迟的天数。

输出：对于每个输入天数，输出符合题目要求的格式的日期。

样例输入：1000

样例输出: 2017-08-05

1.2解题思路

利用java里的时间日期类里的各种方法来完成这个代码，先定义一个容器，并键盘输入天数n。设置一个起始日期，再用add(Calendar.DATE,n)的方法在这个起始日期上加上n天并打印输出。已知当前日期为2014-11-09，定时为1000天，2015不是闰年，1000-365=635，日期为2015-11-09；2016年是闰年（能被4整除但不能被100整除），635-366=269，日期为2016-11-09；266不满一年，所以接下来按月做减法，11月30天，12月31天，1月31天，2月28天，3月31天，4月30天，5月31天，6月30天，7月31天，

269-30-31-31-28-31-30-31-30=27，日期为2017-07-09；27-22=5，日期为2017-07-31；最后日期为2017-08-05。

1.3代码

import java.text.SimpleDateFormat;

import java.util.Calendar;

import java.util.Scanner;

public class Main{

public static void main(String[] args){

Scanner sc=new Scanner(System.in);

while (sc.hasNext())

{

int n=sc.nextInt();

SimpleDateFormat df=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

Calendar c=Calendar.getInstance();

c.set(2014,10,9);

c.add(Calendar.DATE,n);

System.out.println(df.format(c.getTime()));

}

}

}

1.4小结

这题关键在于选择分支有点多，容易搞混，先减去年，年要区分闰年和普通年。然后是月，月要区分大月小月，闰二月和普通二月，然后十二月要进年，同时月份归一。最后是天数，天数进位要判断是大月、小月、闰二月、普通二月。

2求2个日期之间的天数

2.1问题描述

水题

输入2个日期，日期按照年月日，年月日之间用符号-隔开（题目包含多组数据）

输出求出这2个日期之间的天数（不包括自身），每组测试数据一行

样例输入

2011-1-1

2011-1-5

样例输出

3

提示：为了简单之见，本题假设输入的是同年同月的2个日期，且第一个日期小于第2个日期。

2.2解题思路

通过java.util.Date类的getTime()方法获得日期的毫秒数，然后相减date2.getTime() - date1.getTime()，得到毫秒数的差，除以1000，得到秒数的差；再除以60，得到分钟数的差；再除以60，得到小时数的差；再除以24小时，得到天数的差。这就是计算两个日期之间相差天数的思路。

相差天数例子，

开始日期为：2015-05-28 23:59:59，结束日期为：2015-05-29 00:00:00，相差为1秒，相差天数为0，

开始日期为：2015-05-28 11:00:00，结束日期为：2015-05-29 10:59:59，相差天数也为0，差1秒，相差天数为1。则由思路得以下代码。

2.3代码

import java.util.*;

import java.text.*;

public class Main {

public static void main(String[] args)

{

try{

Scanner scanner=new Scanner(System.in);

while(scanner.hasNext()) {

String date1=scanner.next();

String date2=scanner.next();

SimpleDateFormat dateFormat=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

Date date_1=dateFormat.parse(date1);

Date date_2=dateFormat.parse(date2);

long

day=(date_2.getTime()-date_1.getTime())/(24*60*60*1000);

System.out.println(day-1);

}

}

catch (Exception e) {

}

}

}

2.4小结

相隔并不是相差，只要是同一天，相隔就是0，不是同一天，相隔就不是0，但对于两日期相差的天数就不一样，不是同一天，相差天数也可以为0.如果用相差天数的思路求相隔天数必然是错的。

3再求多项式（含浮点）

3.1问题描述

输入一个整数n,计算

1+1/（1-3）+1/（1-3+5）+...+1/(1-3+5-...+2n-1)的值

输入

输入一个整数n（多组数据）

输出

出1+1/（1-3）+1/（1-3+5）+...+1/(1-3+5-...+2n-1)的值，保留2位小数（每组数据一行）

样例输入

1

样例输出

1.00

3.2解题思路

利用一个循环，从1到n，定义sum表示最终值。由题意可知，在分母a中，当i为偶数时，a=a-（2*i+1）；当分母a为奇数时，a=a+（2*i+1）；然后只需要代码sum=sum+1/add即可得出最终值。但这个题还要求保留2位小数所以要用format语句改变精度，而format又要用Double类来转换成数组才能用，所以要特别注意。

3.3代码

import java.util.Scanner;

publicclass Main {

publicstaticvoid main (String[] args){

Scanner sc=new Scanner(System.in);

while(sc.hasNext())

{

i nt n=sc.nextInt();

double a=1;

double sum=0;

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

{ if(i%2!=0){

a=a-(2*i+1);

}

else{

a=a+(2*i+1);

}

sum=sum+1/a;

}

Double result=Double.valueOf(sum);

Double d[]={result};

System.out.println(String.format("%.2f", d));

}

}

}

3.4小结

从这道题中得到一个很重要的教训，那就是做题之前一定要仔细看题，一定要明白题意了再做题，这样可以事半功倍。当计算像这道题一样的算术题时，要先算分母，因为分母是多个数经过运算符组成的。而且题目还要求要精确到2位小数，在JAVA里这个操作是比较麻烦的，这里需要注意。

43n+1问题

4.1问题描述

任给一个正整数n，如果n为偶数，就将它变为n/2,如果为奇数，则将它乘3

加1（即3n+1）。不断重复这样的运算，经过有限步后，一定可以得到1 。

输入

输入1个正整数n（n <= 10^10)（多组数据）

输出

输出变化的次数（每组数据一行）

样例输入

3

样例输出

7

使用 while 循环

使用 while 语句在条件成立时重复某动作，类似于 if 语句，只要条件为 true 就重复动作。

while 循环计算一个表达式的值，如果表达式为 true，则会执行循环体中的代码。如果条件计算结果为 true，在循环返回以再次计算条件前执行一条语句或一系列语句。条件计算结果为 false 后，则跳过语句或一系列语句并结束循环。在不确定要将一个代码块循环多少次时，使用 while 循环可能会非常有用。

例如，下面的代码将数字显示到"输出"面板中：

var i:Number = 0;

while (i < 5)

{

trace(i);

i++;

}

您会看到以下数字显示到"输出"面板中：

1

2

3

4

使用 while 循环而非 for 循环的一个缺点是，在 while 循环中更有可能编写

出无限循环。如果遗漏递增计数器变量的表达式，则 for 循环示例代码将无法编译；而 while 循环示例代码将能够编译。若没有递增 i 的表达式，循环将成为无限循环。

4.2解题思路

1 ，首先考虑概念循环节，它指的是一个数生成的数字序列长度，以1为终止条件

2 ，最终要输出的是所给数字区间内，循环节最大的数字。

3 ，每个数字对应的循环节长度存储在数组中，区间内的各个数字作为数组下标。

4.3代码

4.4小结

要注意在本题中1也计算在循环节长度内，不能忽略。第一次进入while 循环前，必须为循环控制变量（或表达式）赋初值。

5输出四位完全平方数

5.1问题描述

输出所有形如aabb的四位完全平方数（即该四位数前2位数字相等，后2位数字相等，且该四位数是另外一个数的平方）。

输入:无

输出:按照从小到大输出4位完全平方数（每个数一行）

5.2解题思路

在整数中，从32的平方开始到100的平方之前是四位数。将利用for循环得到的从32到99之间的数的平方的值赋给一个变量再利用除法和求余方法得到个十百千位的4个值最后用if语句判别后输出。

5.3代码

public class Main

{

public static void main(String[] args) {

for(int i=32;i<100;i++) {

Int a,b,a1,a2,b1,b2,n;

int n=i*i;

a=n/100;

b=n%100;

a1=a/10;

a2=a%10;

b1=b/10;

b2=b%10;

if((a1==a2)&&(b1==b2)) {

System.out.println(n);

}

}

}

}

5.4小结

这道练习就是让我们掌握用求余以及除法来分离出一个数的每一位的值。只要掌握了这个技巧就很轻松写出判定条件来筛选我们需要输出的数了。

6Huffuman树

6.1问题描述

Huffman树在编码中有着广泛的应用。在这里，我们只关心Huffman树的构造过程。

给出一列数{pi}={p0, p1, …, pn-1}，用这列数构造Huffman树的过程如下：

1. 找到{pi}中最小的两个数，设为pa和pb，将pa和pb从{pi}中删除掉，然后将它们的和加入到{pi}中。这个过程的费用记为pa + pb。

2. 重复步骤1，直到{pi}中只剩下一个数。

在上面的操作过程中，把所有的费用相加，就得到了构造Huffman树的总费用。

本题任务：对于给定的一个数列，现在请你求出用该数列构造Huffman树的总费用。

例如，对于数列{pi}={5, 3, 8, 2, 9}，Huffman树的构造过程如下：

1. 找到{5, 3, 8, 2, 9}中最小的两个数，分别是2和3，从{pi}中删除它们并将和5加入，得到{5, 8, 9, 5}，费用为5。

2. 找到{5, 8, 9, 5}中最小的两个数，分别是5和5，从{pi}中删除它们并将和10加入，得到{8, 9, 10}，费用为10。

3. 找到{8, 9, 10}中最小的两个数，分别是8和9，从{pi}中删除它们并将和17加入，得到{10, 17}，费用为17。

4. 找到{10, 17}中最小的两个数，分别是10和17，从{pi}中删除它们并将和27加入，得到{27}，费用为27。

5. 现在，数列中只剩下一个数27，构造过程结束，总费用为5+10+17+27=59。

输入

输入的第一行包含一个正整数n（n<=100）。

接下来是n个正整数，表示p0, p1, …, pn-1，每个数不超过1000。

输出

输出用这些数构造Huffman树的总费用。

样例输入

样例输入

5

5 3 8 2 9

样例输出

样例输出

59

6.2解题思路

首先对录入的数据进行排序，然后取前2个数字相加，然后再替换掉后一个元素，然后再把数组从1到最后一个截取，以此重复，到i+1>nums.length 位置。

6.3代码

6.4小结

这题的思路，如果按照题目给的提示性文字进行做的话，比较复杂。但是如果对数组进行排序之后就简单多了。

7计算多项式

7.1问题描述

任给一个正整数n，如果n为偶数，就将它变为n/2,如果为奇数，则将它乘3加1（即3n+1）。不断重复这样的运算，经过有限步后，一定可以得到1 。

输入：输入1个正整数n（n <= 10^10)（多组数据）

输出：输出变化的次数（每组数据一行）

7.2解题思路

定义一个计数器count，一个容器sc,然后用键盘输入一组值n进容器中。当n为偶数时，n的值除以2，并且count的值加1；当n为奇数时，n的值乘以3加1，并且count的值加1.直到n的值变为1为止。

7.3代码

import java.util.Scanner;

public class Main{

public static void main(String[] args){

Scanner sc=new Scanner(System.in);

while(sc.hasNext()){

int x=sc.nextInt();

int count=0;

while(x!=1&&x>0){

if(x%2==0){

x=x/2;

}

else{

x=x*3+1;

}

count++;

}

System.out.println(count);

}

}

}

7.4小结

学些代码一定要熟练使用计数器的使用方法，也要掌握while循环和for 循环的使用方法。While循环是满足括号里的条件时继续执行循环代码；而for 循环一般用在有循环次数的情况下，其中循环规律是整数时比较方便。

总结

JAVA语言课程设计是我们学完理论课程之后对自己动手操作能力的一次锻炼，也是自己对JAVA学习结果的一次很好的检验，在学习过程中，能够了解到自己的不足，对自己不熟悉的，能够及时查阅资料，不仅让我们巩固了原有的理论知识，培养了我们把所学的运用到实际。开始在敲代码的时候，总会出现一些错误，不过幸好有学长以及老师的帮助才能够解决错误。然而在代码这一块没有错误的时候，功能就不是很完全，所以就学会了怎样去调试程序，断点调试、控制台输出相关的数据等等都是学到的一些调试方法。由于没有把所有的类放在一个java文件中，而是放在了几个不同的java文件里，然而每个文件又要相互使用定义的类，导致不能编译运行。同时，没有把类之间的关系处理好，也造成了不能运行的原因。在上网查阅资料后，使问题的根源得以解决，使得程序终于能顺利运行。谢谢老师和同学在此次实验中给予的帮助，让我克服了很多困难，并且学到很多东西。在以后的学习和生活中，我会更加迎难而上，持之以恒。