南昌大学Java实验报告2.docx

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南昌大学Java实验报告2

南昌大学实验报告

学生姓名：

学号：

专业班级：

实训类型：

□验证□综合□设计□创新实验日期：

2017.11.8实验成绩：

一、实验项目名称

字符串和数组

二、实验的评分标准

实验分为A～F，A为最高，F最低。

F：

在规定时间内没有完成所有的实验，而且没有及时提交实验报告，或者实验过程中出现了抄袭复制他人实验代码。

D：

能完成实验，但是实验结果出现严重错误，不能体现对教学内容的理解。

C：

能基本完成实验，实验结果基本正确。

但是实验内容有较少的错误，提交的实验代码质量一般。

B：

能较好的完成实验，实验报告条理清楚，实验代码结构清晰，代码质量较高，及时更正试验中出现的错误，并对运行中一些异常错误进行分析，解释错误产生的原因。

A：

能较好的完成实验，实验代码质量高，实验报告完成度高，能在实验完成的基础上，根据个人的理解增加实验的新功能，具有一定的创新能力。

三、实验目的和要求

1.掌握java的基础知识。

2.掌握和运用java的控制语句和数组。

3.掌握和运用java的字符串。

四、实验内容

1.使用BigInteger计算超大整数的问题。

2.结合字符串和数组计算超大整数的问题

这里，我模仿Math写了专门计算数组形式存放整数的一个工具类（见后面源代码），只有静态函数，想来挑战Biginteger类。

在循环体计算前后，分别用时间函数获取系统当前时间，作差来近似等价于核心运算时间。

Biginteger类耗时1ms，自己写的方法耗时13ms，相差13倍，惨败。

3.字符串的“==”和equals（）方法。

详细结果解释在源代码注释中给出。

4.统计英文单词

5.用StringBuffer模拟扑克牌洗牌

6.数独游戏

Clear:

清除用户输入的所有数据

Restart：

开始新的数独游戏

Check：

检查用户输入数据的正确性

提示框

用户输入的数字显示蓝色，已知的数字显示黑色

为增加可判断性，做出了灰色阴影效果

7.财务应用程序，比较不同利率下的贷款。

8.财务应用程序，信用卡号的合法性

实验源代码如下：

1.使用Biginteger计算大数

packageone;

importjava.math.BigInteger;

publicclassBigintegerCal{

publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{

BigIntegerres=newBigInteger（"1"）;

BigIntegerb=newBigInteger（"1"）;

longstart=System.currentTimeMillis（）;

for（inti=1;i<=100;i++）{

b=b.multiply（newBigInteger（"2"））;

res=res.multiply（b.add（BigInteger.ONE））;

}

longend=System.currentTimeMillis（）;

System.out.println（res.toString（））;

System.out.println（"After"+（end-start）+"ms"）;

}

}

2.字符串或数组计算大数

========part1=======

packagetwo;

/*

*thisclassisdesignedtooffertoolstocalculate

*hugeintegernumbersviaplainintegerarray

*/

publicclassArrayCal{

privateArrayCal（）{};

/*arrayamultiplyarrayb*/

publicstaticint[]mul（int[]a,int[]b）{

int[]res=newint[a.length+b.length];

for（inti=0;i

res[i]=0;

inttmp=0;

for（inti=b.length-1;i>=0;--i）{

for（intj=a.length-1;j>=0;--j）{

tmp+=（res[j+i+1]+a[j]*b[i]）;

res[j+i+1]=tmp%10;

tmp/=10;

}

res[i]=tmp;

tmp=0;

}

returnArrayCal.clean（res）;

}

/*arrayaaddasingleinteger*/

publicstaticint[]add（int[]a,intnum）{

int[]res=newint[a.length+1];

for（inti=a.length-1;i>=0;i--）{

num=a[i]+num;

res[i+1]=num%10;

num/=10;

}

res[0]=num;

returnArrayCal.clean（res）;

}

/*arrayamultiplyasingleinteger*/

publicstaticint[]mul（int[]a,intnum）{

int[]res=newint[a.length+1];

intc=0;//pre

for（inti=a.length-1;i>=0;i--）{

c=a[i]*num+c;

res[i+1]=c%10;

c/=10;

}

res[0]=c;

returnArrayCal.clean（res）;

}

/*cleantheredundant0inthefrontofthearray*/

publicstaticint[]clean（int[]a）{

if（a[0]!

=0）

returna;

else{

intcount=0;

for（inti=0;i

count++;

int[]res=newint[a.length-count];

System.arraycopy（a,count,res,0,a.length-count）;

returnres;

}

}

}

======part2=======

packagetwo;

publicclassCalculate{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

int[]part2={1};

int[]part1;

int[]res={1};

longstart=System.currentTimeMillis（）;

for（inti=1;i<=100;++i）{

part2=ArrayCal.mul（part2,2）;

part1=ArrayCal.add（part2,1）;

res=ArrayCal.mul（res,part1）;

}

longend=System.currentTimeMillis（）;

for（intc:

res）

System.out.print（c）;

System.out.println（"\nAfter"+（end-start）+"ms"）;

}

}

3.字符串的相等和equals方法

packagethree;

publicclassTestString{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

Stringone="hello";

Stringtwo="hello";

Stringthree=newString（"hello"）;

//whetheroneandtworeferstoasameobject,obviouslytrue

System.out.println（"1."+（one==two））;

//first,calculate"1."+one,namely:

"1.hello",anewstring,differentaddress

System.out.println（"2."+one==three）;

//inStringclass,equals（）hasbeenoverride,twoandtreehasthesamecontent,hence,true

System.out.println（"3."+one.equals（two））;

//0forequal,>0formore,<0forless

System.out.println（"4."+pareTo（three））;

//sameas2

System.out.println（"5."+one.intern（）==three.intern（））;

}

}

4.统计英文单词

packagefour;

importjava.util.ArrayList;

importjava.util.Scanner;

publicclassCountWord{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

Scannerinput=newScanner（System.in）;

ArrayListlist=newArrayList（）;

System.out.println（"PleaseinputanEnglishsentence,seperatedbyblank:

"）;

Stringdata=input.nextLine（）;

int[]count=newint[data.length（）];

//splitthestringinputtedbytheuserwith''

//makingitString[]

String[]dataNew=data.split（""）;

for（Stringe:

dataNew）{

if（!

list.contains（e））{

list.add（e）;

count[list.size（）-1]++;

}

else

count[list.indexOf（e）]++;

}

intmax=count[0];

intindex=0;

for（inti=1;i

if（count[i]>max）{

max=count[i];

index=i;

}

System.out.println（"Thewordwiththemostappearancetime:

"+dataNew[index]）;

System.out.println（"Thetimesofitsappearance:

"+max）;

}

}

5.StringBuffer模拟扑克牌洗牌

======part1=====

packagefive;

/*

*theclassisdesignedtocreatethebasicPokemodel

*inwhichusercanshuffleit,displaythecards

*/

classPoke{

privatechar[]type={'♣','♦','♥','♠'};

privateString[]value={"3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2"};

privateStringBuffercards=newStringBuffer（""）;

publicPoke（）{

for（charx:

type）

for（Stringy:

value）

this.cards.append（x+y）;

}

voidshuffle（inttimes）{

for（inti=0;i

//thestartindexofeachside

intlen=cards.length（）;

intleft,right;

left=right=len/2;

StringBuffertemp=newStringBuffer（""）;

intnumOfL,numOfR;

while（（left-0）/3>=3&&（len-1-right）/3>=3）{

//theamountofcardstobeshuffledatrandomoneachside（1~3）

numOfL=（int）（Math.random（）*3+1）;

numOfR=（int）（Math.random（）*3+1）;

temp.append（cards.substring（left-numOfL*3,left））;

temp.append（cards.substring（right,right+numOfR*3））;

left-=numOfL*3;

right+=numOfR*3;

}

//lessthan3cardsineachside,putthemallinthenewstring

if（left!

=0）

temp.append（cards.substring（0,left））;

if（right!

=len-1）

temp.append（cards.substring（right,len））;

cards=temp;//renewtheoriginalcards

}//shufflefinished

}

voidshowCards（）{

for（inti=0;i<52;i++）{

if（（i+13）%13==0）

System.out.println（）;

System.out.print（cards.substring（3*i,3*i+3）+""）;

}

System.out.println（）;

}

}

=====part2======

packagefive;

publicclassShuffle{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

Pokepoke=newPoke（）;

poke.shuffle（4）;//shufflefor4times

poke.showCards（）;

}

}

6.数独游戏

=====part1=====

packagesix;

importjava.util.Arrays;

/*

thisclassisdesignedtogenerateonesolutionofSudo,

tomaskseveralnumbersatrandominall81numberstoraiseaSudoproblem,

todefinetherulestocheckwhetherthenumbersinputtedbyuserarecorrect

*/

publicclassSudo{

privateint[][]solution;

//initializethesudokuaccordingto

//-theregularityofthesumofiandj

publicSudo（）{

solution=newint[9][];

for（inti=0;i<9;i++）{

solution[i]=newint[9];

for（intj=1;j<=9;++j）

this.solution[i][j-1]=（i+j>9）?

（i+j-9）:

i+j;

}

martrix（）;

colSwap（）;

mask（）;

}

//returnaconcreteandrandomsolution

publicintgetDigit（inti,intj）{

returnsolution[i][j];

}

//constructasituationobjecttothesudokurules

//byextractingtheline[147,258,369]fromthesolution

privatevoidmartrix（）{

int[][]temp=newint[9][9];

for（inti=0,j=0;i<3;i++）{

temp[j++]=Arrays.copyOf（solution[i],solution[i].length）;

temp[j++]=Arrays.copyOf（solution[i+3],solution[i+3].length）;

temp[j++]=Arrays.copyOf（solution[i+6],solution[i+6].length）;

}

solution=temp;

}

//basedonthe[123,456,789]columngroup

//swapeachcolumnvalueamongeachgroup

privatevoidcolSwap（）{

intcolForSwap=0;

int[]temp=newint[9];

for（inti=0;i<9;i++）{

switch（i）{//choosethecolumntoswap

case0:

case1:

case2:

colForSwap=（int）（Math.random（）*3）;break;//group1

case3:

case4:

case5:

colForSwap=（int）（Math.random（）*3+3）;break;//group2

case6:

case7:

case8:

colForSwap=（int）（Math.random（）*3+6）;//group3

}

if（colForSwap!

=i）

for（intj=0;j<9;j++）{//jforline

temp[j]=solution[j][colForSwap];//thesamecolumn,diffentline

solution[j][colForSwap]=solution[j][i];

solution[j][i]=temp[j];

}//finishone-columnswap

}//finishall-columnsswap

}

privatevoidmask（）{

//choosethevaluemaskedatrandom

for（inti=0;i<9;++i）{

for（intj=0;j<9;j++）{

intdifficulty=（int）（Math.random（）*2）;//0or1

if（difficulty==0）

solution[i][j]=0;

}

}

}

privatebooleanlineVlid（inti,intj,intvalue）{

for（intm=0;m<9&&m!

=j;m++）

if（solution[i][m]==value）

returnfalse;

returntrue;

}

privatebooleancolValid（inti,intj,intvalue）{

for（intn=0;n<9&&n!

=i;n++）

if（solution[n][j]==value）

returnfalse;

returntrue;

}

privatebooleanrecValid（inti,intj,intvalue）{

for（intm=3*（i/3）;m<=3*（i/3）+2;++m）

for（intn=3*（j/3）;n<3*（j/3）+2;++n）

if（i!

=m&&j!

=n&&solution[m][n]==value）

returnfalse;

returntrue;

}

publicbooleanisValid（inti,intj,intvalue）{

if（value>0&&value<10）

return（lineVlid（i,j,value）&&colValid（i,j,value）&&recValid（i,j,value））;

else

returnfalse;

}

}

=====part2=====

packagesix;

importjavafx.geometry.Insets;

importjavafx.geometry.Pos;

importjavafx.scene.control.Button;

importjavafx.scene.control.TextField;

importjavafx.scene.layout.BorderPane;

importjavafx.scene.layout.GridPane;

importjavafx.scene.text.Font;

importjavafx.scene.text.FontWeight;

/*

thisclassisdesignedtoaddUIelementsoftheplainSudogame

definethesimplerulesoftheusers'operationonui

andthelayoutofalltheseelements