语言课程设计集合的并交和差运算

1、课 程 设 计课程名称Java语言课程设计题目名称集合的并、交和差运算学生学院应用数学学院专业班级_学 号_学生姓名_指导教师2013年 10月 28日目录一、程序介绍1、程序界面2、主要功能二、实验方案及主要代码1、结点类2、链表类2.1 构造方法2.2 链表元素异常检测2.3 增加元素2.4 显示链表2.5 链表排序2.6 String链表排序2.7 集合交运算2.8 集合并运算2.9 集合差运算3、窗口类3.1 集合元素类型（单选框按钮组）3.2 集合交、并、差运算按钮3.3 Reset按钮3.4 Search按钮3.5 排序按钮三、实验总结1. 我负责的工作2. 问题及讨论2.1 结点

2、元素的数据类型 object与泛型<T>2.2 集合元素的分类及其优点2.3 集合并交差算法的时间复杂度3. 实验总结一、 程序介绍1、程序界面：2、主要功能有：1）集合的元素类型有三个选择，分别是Integer、Double、String。2）通过编辑框输入链表，鼠标移到编辑框会提示“输入集合元素，以空白符隔 开”，从而实现整条链表一起输入。3）如果编辑框输入元素与已选择的操作不同或元素输入重复，便会分别弹出对话框提示“集合中元素类型不合法”、“元素不可重复”。4）按钮Union、Intersec、Difference分别实现集合的交、并、差运算。5）按钮Reset重置文本编辑框

3、。6）点击按钮Search会弹出搜索替换对话框，选择需替换的链表（collection1或 collection2），输入搜索元素和替换元素，点击Ensure替换。7）对话框底层的按钮可实现对result编辑框进行升序（降序）排序。3、数据处理集合并运算交运算：差运算：降序排序：查找替换：二、 实验方案及主要代码程序有三个类，分别是节点类（泛型）、链表类、和窗体类。1. 节点类class Node<T> /结点类 T data; Node next;节点类运用了泛型，里面有两个成员变量，分别是结点存放的数据data，结点所指向的下一个结点 next。2. 链表类链表类类名：List

4、Link有两个成员变量： Node head; /指向链表的头引用 int length; /链表的长度主要的方法有：2.1 构造方法以整形为例，三个类型的元素都有自己的构造方法无形参的构造方法，头结点为空，长度为0. public ListLink(int t) /int t仅为实现方法的重构，无实际作用 head = new Node<Integer>(); head.next = null; length = 0; 用编辑框的字符串初始化链表public ListLink(String strT, int t) throws Exception /参数 int t仅为实现方法

5、的重构，无实际作用 /从文本框中获取字符串strT，并用其来生成一个集合 Node<Integer> p; head = new Node<Integer>(); String str = strT.split("s"); if (!checkRepeat(str) throw new Exception("整数集合不可有重复的元素！"); if (!checkIntAbnormal(str) throw new Exception("整数集合中元素类型不合法"); length = str.length; h

6、ead.next = null; for (int i = length - 1; i >= 0; i-) p = new Node();p.data = Integer.parseInt(stri); p.next = head.next; head.next = p; Double型和String型的构造方法同理.Double型：Node<Integer >改成Node<Double> Integer.parseInt(stri)改成Double.parseDouble (stri)；String型：Node<Integer >改成Node<

7、String>p.data = Integer.parseInt(stri);改成p.data=stri；2.2 链表元素异常检测由集合的知识可知，集合的元素不可重复，故在初始化链表时，需检测集合里的元素是否重复。检测重复代码如下： public boolean checkRepeat(String str) for (int i = 0; i < str.length; i+) for (int j = (i + 1); j < str.length; j+) if (stri.equals(strj) return false; return true;程序里设置了三种数

8、据类型，故初始化还需检测输入元素是否为异常类型，如果异常，则抛出异常，代码如下： public boolean checkIntAbnormal(String str) for (int i = 0; i < str.length; i+) try int Int = Integer.parseInt(stri); /double Db=Double.parseDouble(stri); catch (NumberFormatException e) return false; return true; 2.3 增加元素链表中，每次插入元素都是在头结点后插入。（以int型为例） /pub

9、lic void Add(String var)public void Add(int var) Node<Integer> p = new Node(); /Node<String> p=new Node(); p.data = var; p.next = head.next; head.next = p; length+; 2.4 显示链表 从头结点的next开始，遍历所有结点，逐个输出 public String showIntList() Node<Integer> n = head.next; StringBuffer str = new Stri

10、ngBuffer(); while (n != null) str.append(n.data + " "); n = n.next; return new String(str); 2.5 链表排序链表升序，从头结点后第一个结点开始，每一个结点和后面所有的结点比较，如果结点的数据大于（降序则是小于）后一个结点的数据，交换彼此的数据，遍历所有结点，便完成排序。整型链表升序排序：（Double型同理）public void sortInt_ASC() Node<Integer> cur = head.next; Node<Integer> nn = n

11、ew Node(); while (cur != null) Node<Integer> after = cur.next; while (after != null) /降序则为if (pareTo(after.data) < 0) if (pareTo(after.data) > 0) nn.data = after.data; after.data = cur.data; cur.data = nn.data; after = after.next; cur = cur.next; 2.6 String链表排序字符串元素的比较算法：把String元素里的每一个ch

12、ar字符转换成ASCII编码值，然后累加得到累加值。累加值高的元素大于累加值低的元素。例如 b>a;cd>ab；算法代码如下： public static boolean StringCompare(String str1,String str2) char ch1=str1.toLowerCase().toCharArray(); char ch2=str2.toLowerCase().toCharArray(); int l1=0; int l2=0; for(int i=0;i<ch1.length;i+) l1+=(int)ch1i; for(int j=0;j<

13、;ch2.length;j+) l2+=(int)ch2j; if(l1>l2) return true; else return false; 升序排序代码： public void sortString_ASC() Node<String> cur=head.next; Node<String> nn=new Node(); while(cur!=null) Node<String> after=cur.next; while(after!=null) /降序排序 if(!StringCompare(cur.data,after.data) if(

14、StringCompare(cur.data,after.data) nn.data=after.data; after.data=cur.data; cur.data=nn.data; after=after.next; cur=cur.next; 2.7 集合交运算Integer型交运算：（Double型同理）a) 对链1和链2进行升序排序，排序后，定义两个结点cur1和cur2指向链1和链2都从头结点后第一个元素。b) 如果链1的元素小于链2的元素，则cur1指向链1的后一个结点。c) 如果链1的元素大于链2的元素，则cur2指向链2的后一个结点。d) 如果链1的元素等于链2的元素，则把

15、这个结点加入链3.然后cur1和cur2都指向链的下一个结点。e) 以此方式遍历链1与链2，直到其中一条链到达末尾。实现代码如下： public static void InterSectionInt(ListLink L1, ListLink L2, ListLink L3) L1.sortInt_ASC(); L2.sortInt_ASC(); Node<Integer> cur1 = L1.head.next; Node<Integer> cur2 = L2.head.next; while (cur1 != null && cur2 != nul

16、l) if (pareTo(cur2.data) = 0) L3.Add(cur1.data); cur1 = cur1.next; cur2 = cur2.next; else if (pareTo(cur2.data) < 0) cur1 = cur1.next; else cur2 = cur2.next; L3.sortInt_ASC();String型交运算：a) 定义两个结点cur1和cur2指向链1和链2都从头结点后第一个元素。b) 遍历链2中的结点，如果cur1的数据等于链2其中的一个结点的数据，则把cur1的数据加入链3.然后cur1指向链1的下一个结点。c) 以此方式

17、遍历链1，直到链到1达末尾。public static void InterSectionString(ListLink L1,ListLink L2,ListLink L3) Node<String> cur1=L1.head.next; Node<String> cur2=L2.head.next; while(cur1!=null) while(cur2!=null) if(cur1.data.equals(cur2.data) L3.Add(cur1.data); cur2=cur2.next; cur1=cur1.next; cur2=L2.head.next

18、; 2.8 集合并运算Integer型并运算：（Double型String型同理）a) 对链1和链2进行升序排序，排序后，定义两个结点cur1和cur2指向链1和链2都从头结点后第一个元素。b) 如果链1的元素小于链2的元素，则把cur1的数据加入链3，然后指向链1的后一个结点。c) 如果链1的元素大于链2的元素，则把cur2的数据加入链3，然后指向链2的后一个结点。d) 如果链1的元素等于链2的元素，则把这个结点加入链3.然后cur1和cur2都指向链的下一个结点。e) 以此方式遍历链1与链2，直到其中一条链到达末尾。f) 判断哪一条链还没到达末尾，把这条链的剩余结点数据都添加到链3.实现代

19、码如下：public static void UnionInt(ListLink L1, ListLink L2, ListLink L3) L1.sortInt_ASC(); L2.sortInt_ASC(); Node<Integer> cur1 = L1.head.next; Node<Integer> cur2 = L2.head.next; while (cur1 != null && cur2 != null) if (pareTo(cur2.data) = 0) L3.Add(cur1.data); cur1 = cur1.next; cu

20、r2 = cur2.next; else if (pareTo(cur2.data) < 0) L3.Add(cur1.data); cur1 = cur1.next; else L3.Add(cur2.data); cur2 = cur2.next; while (cur1 != null) L3.Add(cur1.data); cur1 = cur1.next; while (cur2 != null) L3.Add(cur2.data); cur2 = cur2.next; L3.sortInt_ASC();String型并运算：a) 定义两个结点cur1和cur2指向链1和链2都

21、从头结点后第一个元素。b) 遍历链2中的所有结点，如果cur1的数据不等于链2所有结点的数据，则把cur1的数据加入链3.然后cur1指向链1的下一个结点。c) 以此方式遍历链1，直到链到1达末尾。d) 把链2所有结点的数据加入链3.public static void UnionString(ListLink L1,ListLink L2,ListLink L3) Node<String> cur1=L1.head.next; Node<String> cur2=L2.head.next; while(cur1!=null) while(cur2!=null) if(

22、cur1.data.equals(cur2.data) break; cur2=cur2.next; if(cur2=null) L3.Add(cur1.data); cur1=cur1.next; cur2=L2.head.next; while(cur2!=null) L3.Add(cur2.data); cur2=cur2.next; 2.9 集合差运算以Integer型为例子：（Double和String同理）a) 对链1和链2进行升序排序，排序后，定义两个结点cur1和cur2指向链1和链2都从头结点后第一个元素。b) 遍历链2所有的结点，如果cur1的数据不等于链2所有结点的数据，

23、则把cur1的数据加入链3.然后cur1指向链1的下一个结点。c) 以此方式遍历链1，直到链到1达末尾。 public static void DifferenceInt(ListLink L1, ListLink L2, ListLink L3) L1.sortInt_ASC(); L2.sortInt_ASC(); Node<Integer> cur1 = L1.head.next; Node<Integer> cur2 = L2.head.next; while (cur1 != null && cur2 != null) while (cur2

24、!= null) if (pareTo(cur2.data) = 0) break; cur2 = cur2.next; if (cur2 = null) L3.Add(cur1.data); cur1 = cur1.next; cur2 = L2.head.next; L3.sortInt_ASC(); 3. 窗体类3.6 集合元素类型（单选框按钮组）创建按钮组，把集合元素类型这三个单项按钮加入按钮组，实现单选功能。3.7 集合交、并、差运算按钮以集合并运算按钮为例：（交、差运算功能按钮同理）1) 获取编辑框1的字符串1，编辑框2的字符串2.2) 判断选择了哪个单选按钮，进行对应的元素处理a

25、) 创建三个新的链表对象，用字符串1和字符串2对链1和链2初始化。b) 集合并运算。c) 如果出现字符串重复或异常错误则弹出警告窗d) 更新编辑框的标签，显示长度。代码如下：String str1 = collection1.getText(); String str2 = collection2.getText(); ListLink List1 = null, List2 = null, List3 = null; if (integerstyle.isSelected() /集合为整形 try List1 = new ListLink(str1, 1); List2 = new List

26、Link(str2, 1); List3 = new ListLink(1); ListLink.UnionInt(List1, List2, List3); result.setText(List3.showIntList(); catch (Exception e) javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog(this, e.getMessage(), "错误提示", javax.swing.JOptionPane.ERROR_MESSAGE); else if (doublestyle.isSelected() /集合为浮点型

27、try List1 = new ListLink(str1, 1.0); List2 = new ListLink(str2, 1.0); List3 = new ListLink(1.0); ListLink.UnionDouble(List1, List2, List3); result.setText(List3.showDoubleList(); catch (Exception e) javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog(this, e.getMessage(), "错误提示", javax.swing.JOption

28、Pane.ERROR_MESSAGE); else if (letterstyle.isSelected() /集合为字符串型 try List1=new ListLink(str1,"1"); List2 = new ListLink(str2,"1"); List3 = new ListLink("1"); ListLink.UnionString(List1, List2, List3); result.setText(List3.showStringlist(); catch(Exception e) javax.swing.

29、JOptionPane.showMessageDialog(this, e.getMessage(), "错误提示", javax.swing.JOptionPane.ERROR_MESSAGE); collection1.setToolTipText("length:" + List1.length); collection2.setToolTipText("length:" + List2.length);result.setToolTipText("length:" + List3.length);3.8 R

30、eset按钮 collection1.setText(""); collection2.setText(""); result.setText(""); collection1.setToolTipText("输入集合元素，以空白符隔开"); collection2.setToolTipText("输入集合元素，以空白符隔开"); result.setToolTipText("结果");3.9 Search按钮弹出查询对话框：（jDialog1为查询对话框的名字） jDial

31、og1.setSize(400, 300); jDialog1.setVisible(true);Collection1和collection2对应查询对话框的Ensure按钮代码：判断选择了哪个编辑框，对选择了的编辑框做如下操作：a) 以空白符为分隔符，分离编辑框的字符串，存入String数组里。b) 获取search和change编辑框的字符c) 遍历string数组，如果stri 和search 相同，则把stri改成changed) 更新Collection1或collection2编辑框e) 输出查找和替换信息 private void jButton1ActionPerformed

32、(java.awt.event.ActionEvent evt) / 查找和替换: if (Check_Collection1.isSelected() String str1 = collection1.getText(); String str = str1.split(" "); String search_str = searchtext.getText(); String change_str = changetext.getText(); String new_Textfield = "" int count = 0; /记录有几个相同的字符

33、串 for (int i = 0; i < str.length; i+) if (stri.equals(search_str) stri = change_str; count+; new_Textfield += (stri + " "); collection1.setText(new_Textfield); javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog(this, "找到 " + """ + search_str + "" " + count

34、 + "个，以全部替换成 "" + change_str + ""","查找替换信息Check_Collection1", javax.swing.JOptionPane.PLAIN_MESSAGE); if (Check_Collection2.isSelected() String str1 = collection2.getText(); String str = str1.split(" "); String search_str = searchtext.getText(); Stri

35、ng change_str = changetext.getText(); String new_Textfield = "" int count = 0; /记录有几个相同的字符串 for (int i = 0; i < str.length; i+) if (stri.equals(search_str) stri = change_str; count+; new_Textfield += (stri + " "); collection2.setText(new_Textfield); javax.swing.JOptionPane.sho

36、wMessageDialog(this, "找到 " + """ + search_str + "" " + count + "个，以全部替换成 "" + change_str + """, "查找替换信息Check_Collection2", javax.swing.JOptionPane.PLAIN_MESSAGE);3.10 排序按钮对result编辑框进行升序排序：（降序同理） private void ascendAction

37、Performed(java.awt.event.ActionEvent evt) / 升序排序: String strT = result.getText(); ListLink List; if (integerstyle.isSelected() try List = new ListLink(strT, 1); List.sortInt_ASC(); result.setText(List.showIntList(); catch (Exception e) javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog(this, e.getMessage(), "错误提示", javax.swing.JOptionPane.ERROR_MESSAGE); if (doublestyle.isSelected() try List = new ListLink(strT, 1.0); List.sortDouble_ASC(); result.setText(List.showDoubleList(); catch (Exception e) javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog(this, e.getMessage(), "错误提示", javax