《Java语言程序设计》课程设计报告——排序.pdf

JAVA 语言程序设计课程设计报告书院系名称院系名称 计算机与网络安全学院计算机与网络安全学院 专业班级专业班级 20152015 级软件工程级软件工程 3 3 班班 学号学号 姓名姓名 指导教师指导教师 完成时间完成时间 20162016 年年 1212 月月 1 1-2-2 号号 目目 录录1.系统功能及任务描述1.1 系统总体功能描述1.2 主要任务描述2.系统的实现3.系统的测试4.总结4.1 自我评价及收获4.2 有待解决的问题及进一步完善的思路5.参考文献6.附录（代码附后）1.1.系统功能及任务描述系统功能及任务描述1.11.1 系统总体功能描述系统总体功能描述本课程设计主要功能就是利用随机函数产生 N 个随机整数（20000 以上），对这些数进行多种方法进行排序。1.21.2 主要任务描述主要任务描述1)至少采用两种方法实现上述问题求解（提示，可采用的方法有插入排序、冒泡排序、选择排序、交换排序等）。并把排序后的结果保存在不同的文件中。2)统计每一种排序方法的性能（以上机运行程序所花费的时间为准进行对比），找出其中两种较快的方法。3)如果采用 4 种或 4 种以上的方法者，可适当加分。2.2.系统的实现系统的实现2.12.1 开发环境开发环境2.1.12.1.1 工具工具Eclipse：版本 Mars.1 Release(4.5.1)，windows 64 位JDK：版本 jdk-7u51-windows-x64.exe2.1.22.1.2 电脑机型电脑机型华硕 R556L，系统 64 位2.22.2 界面设计界面设计界面采用 Swing 轻量级组件开发，在 1 个 JFrame 窗体中放置 5 个JLabel 标签，5 个 JButton 按钮，3 个 JTextField 文本框。2.32.3 类设计类设计2.42.4 主要代码说明主要代码说明2.4.12.4.1 主要按钮触发事件主要按钮触发事件2.4.1.12.4.1.1 “确定确定”按钮按钮给“确定”按钮添加事件监听器 addActionListener 方法，内部类里实现actionPerformed(ActionEvent e)方法，获取文本框JTextField 的数据，然后产生随机数，用 LinkedList 集合存储进RandomNumber.txt 文件，方便增加删除。/确定按钮事件jButton_confirm.addActionListener(new ActionListener()Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e)/TODO 自动生成的方法存根/集合，用于存储数据LinkedList linkedList=new LinkedList();/获取文本框数据int begin=Integer.parseInt(jTextField_begin.getText();int end=Integer.parseInt(jTextField_end.getText();int num=Integer.parseInt(jTextField_num.getText();/产生随机数for(int i=0;inum;i+)int temp=(int)(Math.random()*(end-begin)+begin;linkedList.add(temp);/输出到屏幕for(int i=0;inum;i+)System.out.println(Random 随机数-+linkedList.get(i);System.out.println(随机数个数-+linkedList.size();/存储到 RandomNumber.txt 文件中File file=new File(RandomNumber.txt);try OutputStreamWriter write=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file),UTF-8);BufferedWriter bufferedWriter=new BufferedWriter(write);for(int i=0;ilinkedList.size();i+)String str=String.valueOf(linkedList.get(i);String string=new String(str.getBytes(iso8859-1),UTF-8);bufferedWriter.write(string+n);bufferedWriter.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();/读取 RandomNumber.txt 文件InputStreamReader reader;try reader=new InputStreamReader(new FileInputStream(file),UTF-8);BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(reader);String line=null;try while(line=bufferedReader.readLine()!=null)System.out.println(RandomNumber 文件-+line);bufferedReader.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(UnsupportedEncodingException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(FileNotFoundException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace(););2.4.1.12.4.1.1 “冒泡冒泡”按钮按钮 同样给“冒泡”按钮添加监听器，在actionPerformed(ActionEvent e)方法里创建 Bubble 类对象，重新创建一个新的 LinkedList集合，接着顺序调用 Bubble 中readerToFile()bubbleSort(linkedList)writerToFile(linkedList)三个方法，其中将在 bubbleSort()方法前后获取当前系统时间，最后得到排序所用时间，显示在窗体中。/冒泡排序事件jButton_bubble.addActionListener(new ActionListener()Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e)/TODO 自动生成的方法存根Bubble bubble=new Bubble();LinkedList linkedList=new LinkedList();linkedList=bubble.readerToFile();long begin=System.currentTimeMillis();linkedList=bubble.bubbleSort(linkedList);long end=System.currentTimeMillis();jLabel_time.setText(冒泡排序所用时间：+String.valueOf(end-begin)+ms);bubble.writerToFile(linkedList););2.4.22.4.2 排序函数排序函数2.4.2.12.4.2.1 冒泡排序冒泡排序/冒泡排序LinkedList bubbleSort(LinkedList linkedList)int i,j;Integer temp;for(i=0;ilinkedList.size()-1;i+)for(j=1;jlinkedList.size()-i;j+)if(linkedList.get(j)linkedList.get(j-1)temp=linkedList.get(j);linkedList.set(j,linkedList.get(j-1);linkedList.set(j-1),temp);System.out.println(排序后*+linkedList);/排序后return linkedList;2.4.2.22.4.2.2 直接插入排序直接插入排序/直接插入排序LinkedList directInsertSort(LinkedList linkedList)int i,j;Integer temp;for(i=0;i=0&templinkedList.get(j)linkedList.set(j+1),linkedList.get(j);j-;linkedList.set(j+1),temp);System.out.println(排序后*+linkedList);/排序后return linkedList;2.4.2.22.4.2.2 直接选择排序直接选择排序/直接选择排序 LinkedList directSelectSort(LinkedList linkedList)int i,j,k;Integer temp;for(i=0;ilinkedList.size()-1;i+)k=i;for(j=i+1;jlinkedList.size();j+)if(linkedList.get(j)linkedList.get(k);k=j;if(k!=i)temp=linkedList.get(i);linkedList.set(i,linkedList.get(k);linkedList.set(k,temp);System.out.println(排序后*+linkedList);/排序后return linkedList;2.4.2.22.4.2.2 快速排序快速排序/直接选择排序 LinkedList quickSort(LinkedList linkedList,int s,int t)int i=s,j=t;int temp;if(si&linkedList.get(j)=temp)j-;linkedList.set(i,linkedList.get(j);while(ij&linkedList.get(i)_)，老师如果你电脑好一点，你试试）1）冒泡排序用了 15709 ms2）直接插入排序用了 6599 ms3）直接选择排序用了 22012 ms4）快速排序用了 141 ms3.33.3 文件测试文件测试验证文件确实有数据4.4.总结总结4.14.1 自我评价及收获自我评价及收获自我感觉良好，经过老师一年的精心栽培，最后能达到如此成果，呕心沥血做完，倍感荣幸，受益匪浅，老师之恩，来日再报！下面是获益之处：1）更加熟悉了各排序的方法和效率；2）认识 GUI 界面设计，运用了 Swing 组件的几种组件，从 MFC 过渡到 java实现界面，颇有一种从地狱到天堂的快感；3）更加深刻的了解了 IO 流、文件的读取操作、乱码以及格式转换等。4.24.2 有待解决的问题及进一步完善的思路有待解决的问题及进一步完善的思路1）文本框输入为空时，会报错；2）本次界面采用绝对布局，可以考虑采用流式布局，方格式布局，减少代码的臃肿性；3）没有美化各组件，相对原始。5.5.参考文献参考文献1）课本java 基础入门2）java 从入门到精通3）相关链接：1.Java 读取文本文件中文乱码问题 http:/ API 文档http:/ 中的随机数 Random http:/ 如何将 String 转化为 Inthttps:/ RandomSortRandomSort 类类import java.io.BufferedReader;import java.io.BufferedWriter;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStreamWriter;import java.io.UnsupportedEncodingException;import java.util.LinkedList;public class Quick void writerToFile(LinkedList linkedList)/存储到 Quick.txt 文件中File file=new File(Quick.txt);try OutputStreamWriter write=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file),UTF-8);BufferedWriter bufferedWriter=new BufferedWriter(write);for(int i=0;ilinkedList.size();i+)String str=String.valueOf(linkedList.get(i);String string=new String(str.getBytes(iso8859-1),UTF-8);bufferedWriter.write(string+n);bufferedWriter.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();/直接选择排序 LinkedList quickSort(LinkedList linkedList,int s,int t)int i=s,j=t;int temp;if(si&linkedList.get(j)=temp)j-;linkedList.set(i,linkedList.get(j);while(ij&linkedList.get(i)=temp)i+;linkedList.set(j,linkedList.get(i);linkedList.set(i,temp);quickSort(linkedList,s,i-1);quickSort(linkedList,i+1,t);return linkedList;LinkedList readerToFile()LinkedList linkedList=new LinkedList();File file=new File(RandomNumber.txt);InputStreamReader reader;try reader=new InputStreamReader(new FileInputStream(file),UTF-8);BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(reader);String line=null;try while(line=bufferedReader.readLine()!=null)int temp=Integer.parseInt(line);/System.out.println(bubble-+temp);linkedList.add(temp);bufferedReader.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(UnsupportedEncodingException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(FileNotFoundException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();return linkedList;6.26.2 BubbleBubble 类类import java.io.*;import java.util.LinkedList;public class Bubble void writerToFile(LinkedList linkedList)/存储到 Bubble.txt 文件中File file=new File(Bubble.txt);try OutputStreamWriter write=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file),UTF-8);BufferedWriter bufferedWriter=new BufferedWriter(write);for(int i=0;ilinkedList.size();i+)String str=String.valueOf(linkedList.get(i);String string=new String(str.getBytes(iso8859-1),UTF-8);bufferedWriter.write(string+n);bufferedWriter.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();/冒泡排序 LinkedList bubbleSort(LinkedList linkedList)int i,j;Integer temp;for(i=0;ilinkedList.size()-1;i+)for(j=1;jlinkedList.size()-i;j+)if(linkedList.get(j)linkedList.get(j-1)temp=linkedList.get(j);linkedList.set(j,linkedList.get(j-1);linkedList.set(j-1),temp);return linkedList;LinkedList readerToFile()LinkedList linkedList=new LinkedList();File file=new File(RandomNumber.txt);InputStreamReader reader;try reader=new InputStreamReader(new FileInputStream(file),UTF-8);BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(reader);String line=null;try while(line=bufferedReader.readLine()!=null)int temp=Integer.parseInt(line);/System.out.println(bubble-+temp);linkedList.add(temp);bufferedReader.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(UnsupportedEncodingException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(FileNotFoundException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();return linkedList;6.36.3 DirectInsertDirectInsert 类类import java.io.BufferedReader;import java.io.BufferedWriter;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStreamWriter;import java.io.UnsupportedEncodingException;import java.util.LinkedList;public class DirectInsert void writerToFile(LinkedList linkedList)/存储到 DirectInsert.txt 文件中File file=new File(DirectInsert.txt);try OutputStreamWriter write=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file),UTF-8);BufferedWriter bufferedWriter=new BufferedWriter(write);for(int i=0;ilinkedList.size();i+)String str=String.valueOf(linkedList.get(i);String string=new String(str.getBytes(iso8859-1),UTF-8);bufferedWriter.write(string+n);bufferedWriter.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();/直接插入排序 LinkedList directInsertSort(LinkedList linkedList)int i,j;Integer temp;for(i=0;i=0&templinkedList.get(j)linkedList.set(j+1),linkedList.get(j);j-;linkedList.set(j+1),temp);return linkedList;LinkedList readerToFile()LinkedList linkedList=new LinkedList();File file=new File(RandomNumber.txt);InputStreamReader reader;try reader=new InputStreamReader(new FileInputStream(file),UTF-8);BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(reader);String line=null;try while(line=bufferedReader.readLine()!=null)int temp=Integer.parseInt(line);/System.out.println(bubble-+temp);linkedList.add(temp);bufferedReader.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(UnsupportedEncodingException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(FileNotFoundException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();return linkedList;6.46.4 DirectSelectDirectSelect 类类import java.io.BufferedReader;import java.io.BufferedWriter;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStreamWriter;import java.io.UnsupportedEncodingException;import java.util.LinkedList;public class DirectSelect void writerToFile(LinkedList linkedList)/存储到 DirectSelect.txt 文件中File file=new File(DirectSelect.txt);try OutputStreamWriter write=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file),UTF-8);BufferedWriter bufferedWriter=new BufferedWriter(write);for(int i=0;ilinkedList.size();i+)String str=String.valueOf(linkedList.get(i);String string=new String(str.getBytes(iso8859-1),UTF-8);bufferedWriter.write(string+n);bufferedWriter.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();/直接选择排序 LinkedList directSelectSort(LinkedList linkedList)int i,j,k;Integer temp;for(i=0;ilinkedList.size()-1;i+)k=i;for(j=i+1;jlinkedList.size();j+)if(linkedList.get(j)linkedList.get(k);k=j;if(k!=i)temp=linkedList.get(i);linkedList.set(i,linkedList.get(k);linkedList.set(k,temp);System.out.println(直接选择排序后*+linkedList);/排序后return linkedList;LinkedList readerToFile()LinkedList linkedList=new LinkedList();File file=new File(RandomNumber.txt);InputStreamReader reader;try reader=new InputStreamReader(new FileInputStream(file),UTF-8);BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(reader);String line=null;try while(line=bufferedReader.readLine()!=null)int temp=Integer.parseInt(line);/System.out.println(bubble-+temp);linkedList.add(temp);bufferedReader.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(UnsupportedEncodingException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(FileNotFoundException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();return linkedList;6.56.5 QuickQuick 类类import java.io.BufferedReader;import java.io.BufferedWriter;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStreamWriter;import java.io.UnsupportedEncodingException;import java.util.LinkedList;public class Quick void writerToFile(LinkedList linkedList)/存储到 Quick.txt 文件中File file=new File(Quick.txt);try OutputStreamWriter write=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file),UTF-8);BufferedWriter bufferedWriter=new BufferedWriter(write);for(int i=0;ilinkedList.size();i+)String str=String.valueOf(linkedList.get(i);String string=new String(str.getBytes(iso8859-1),UTF-8);bufferedWriter.write(string+n);bufferedWriter.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();/直接选择排序 LinkedList quickSort(LinkedList linkedList,int s,int t)int i=s,j=t;int temp;if(si&linkedList.get(j)=temp)j-;linkedList.set(i,linkedList.get(j);while(ij&linkedList.get(i)=temp)i+;linkedList.set(j,linkedList.get(i);linkedList.set(i,temp);quickSort(linkedList,s,i-1);quickSort(linkedList,i+1,t);return linkedList;LinkedList readerToFile()LinkedList linkedList=new LinkedList();File file=new File(RandomNumber.txt);InputStreamReader reader;try reader=new InputStreamReader(new FileInputStream(file),UTF-8);BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(reader);String line=null;try while(line=bufferedReader.readLine()!=null)int temp=Integer.parseInt(line);/System.out.println(bubble-+temp);linkedList.add(temp);bufferedReader.close();catch(IOException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(UnsupportedEncodingException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();catch(FileNotFoundException e1)/TODO 自动生成的 catch 块e1.printStackTrace();return linkedList;