Материал: Java. Лабораторная работа 4

Федеральное агентство связи ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА» (СПбГУТ)

Факультет инфокоммуникационных сетей и систем Кафедра программной инженерии и вычислительной техники

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

по дисциплине «Разработка Java-приложений управления телекоммуникациями»

Выполнил: студент 3-го курса дневного отделения группы ИКПИ-85

Коваленко Леонид Александрович Преподаватель:

доцент кафедры ПИиВТ Белая Татьяна Иоанновна

Санкт-Петербург

2020

Цель работы Ознакомиться с механизмом систем ввода и вывода данных.

Ход работы

Задание №1.

Создадим циклический двусвязный список CircularLinkedList с выделенной головой (т. е. голова не хранит значение, а «пустой» список состоит из одной головы, замкнутой на себя), в котором будут реализованы следующие методы:

—конструктор с параметром n — числом элементов;

—метод добавления элемента;

—метод удаления элемента;

—методы получения и изменения значения элемента списка по

индексу.

Также реализуем оптимизацию скорости доступа: внутри экземпляра списка будет храниться ссылка-узел и его номер, к которому производилось предыдущее обращение, а методы доступа (методы получения и изменения значения) к узлу по его номеру (а также методы добавления и удаления) должны двигаться к заданному узлу от ближайшего элемента: от предыдущего узла, от головы вперед, от головы назад (от хвоста).

Кроме того, создадим файл CircularLinkedListTest.java для проверки работы класса CircularLinkedList. Коды этих двух файлов приведены в табл. 1, 2.

Таблица 1 — Код vectors/CircularLinkedList.java package vectors;

public class CircularLinkedList implements IVector { // Конструктор

public CircularLinkedList(int n) {

current = head = new Node(0, null, null); head.prev = head.next = head; current_index = -1;

if (n > 0) {

Node temp = head;

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

temp = (temp.next = new Node(0, temp, null));

}

temp.next = head; head.prev = temp; size = n;

} else {

2

size = 0;

}

}

// Получение элемента по индексу

public double get(int i) throws VectorIndexOutOfBoundsException { if (i >= 0 && i < size) {

if (Math.abs(i - current_index) > Math.min(i + 1, size - i)) { current = head;

current_index = (i + i < size) ? -1 : size;

}

for (; current_index < i; ++current_index) { current = current.next;

}

for (; current_index > i; --current_index) { current = current.prev;

}

return current.value;

}

throw new VectorIndexOutOfBoundsException("VectorIndexOutOfBoundsException", i);

}

// Изменение значения элемента по индексу public void set(int i, double value) throws

VectorIndexOutOfBoundsException { if (i >= 0 && i < size) {

if (Math.abs(i - current_index) > Math.min(i + 1, size - i)) { current = head;

current_index = (i + i < size) ? -1 : size;

}

for (; current_index < i; ++current_index) { current = current.next;

}

for (; current_index > i; --current_index) { current = current.prev;

}

current.value = value; return;

}

throw new VectorIndexOutOfBoundsException("VectorIndexOutOfBoundsException", i);

}

//Получение длины списка public int size() {

return size;

}

//Добавление элемента в список

public void add(int i, double elem) throws VectorIndexOutOfBoundsException {

if (i >= 0 && i <= size) {

if (Math.abs(i - current_index) > Math.min(i + 1, size - i)) { current = head;

current_index = (i + i < size) ? -1 : size;

}

for (; current_index < i; ++current_index) { current = current.next;

}

for (; current_index > i; --current_index) { current = current.prev;

}

current = current.prev;

current.next = new Node(elem, current, current.next);

3

current.next.next.prev = current.next; current = current.next;

++size; return;

}

throw new VectorIndexOutOfBoundsException("VectorIndexOutOfBoundsException", i);

}

// Удаление элемента из списка

public void remove(int i) throws VectorIndexOutOfBoundsException { if (i >= 0 && i < size) {

if (Math.abs(i - current_index) > Math.min(i + 1, size - i)) { current = head;

current_index = (i + i < size) ? -1 : size;

}

for (; current_index < i; ++current_index) { current = current.next;

}

for (; current_index > i; --current_index) { current = current.prev;

}

current = current.prev; current.next = current.next.next; current.next.prev = current; current = current.next;

--size; return;

}

throw new VectorIndexOutOfBoundsException("VectorIndexOutOfBoundsException", i);

}

//Нахождение нормы Евклида public double normEuclidean() {

double r = 0;

for (Node temp = head.next; temp != head; temp = temp.next) { r += temp.value * temp.value;

}

return Math.sqrt(r);

}

//Вывод всех элементов списка

public void print() { Node temp = head.next; if (temp != head) {

System.out.print(temp.value); temp = temp.next;

}

for (; temp != head; temp = temp.next) { System.out.print(" " + temp.value);

}

System.out.println();

}

// Вывод всех элементов списка в обратном порядке public void rprint() {

Node temp = head.prev; if (temp != head) {

System.out.print(temp.value); temp = temp.prev;

}

for (; temp != head; temp = temp.prev) { System.out.print(" " + temp.value);

}

4

System.out.println();

}

// Класс "Узел"

public static class Node {

public Node(double value, Node prev, Node next) { this.value = value;

this.prev = prev; this.next = next;

}

public double value; public Node prev, next;

}

private Node head, current; private int size, current_index;

}

Таблица 2 — Код CircularLinkedListTest.java

import vectors.CircularLinkedList;

import vectors.VectorIndexOutOfBoundsException;

public class CircularLinkedListTest {

public static void main(String[] args) throws VectorIndexOutOfBoundsException {

CircularLinkedList list = new CircularLinkedList(10); System.out.print("Source list (10 elements): "); list.print();

System.out.println("\nMethod \'set\'. list.set(0, 1) and list.set(list.size() - 1, 10)");

list.set(0, 1); list.set(list.size() - 1, 10); System.out.print("New list: "); list.print();

System.out.print("Reversed new list: "); list.rprint(); System.out.println("\nMethod \'get\'.");

System.out.println("list.get(0): " + list.get(0)); System.out.println("list.get(list.size() - 1): " +

list.get(list.size() - 1));

System.out.print("\nMethod \'set\'. Ordered list: "); for (int i = 0, len = list.size(); i < len; ++i) {

list.set(i, i);

}

list.print();

System.out.print("Reverse ordered list: "); list.rprint();

System.out.print("Test of method \'get\': "); boolean flag = true;

for (int i = 0, len = list.size(); i < 10000000; ++i) { int k = (int) Math.random() * len;

if (list.get(k) != k) { flag = false; break;

}

}

System.out.println(flag ? "it works" : "this does not work"); System.out.println("\nMethod \'add\'."); System.out.println("list.add(0, -1) and list.add(list.size(), 10)"); list.add(0, -1);

list.add(list.size(), 10); System.out.print("List: "); list.print();

5