（多线程）利用线程比较插入、冒泡排序算法的运行时间。

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-04-11 11:21 76阅读 0赞

## 实验五 多线程 ##

### 一、实验目的 ###

1.  理解Java的多线程机制。
2.  掌握线程的创建。
3.  了解线程的生命周期。
4.  了解线程的调度和优先级。
5.  掌握如何改变线程的状态。
6.  理解线程的同步机制。
7.  掌握线程的互斥锁定。
8.  掌握线程的同步运行。

### 二、实验内容和要求 ###

题目：利用线程比较插入、冒泡排序算法的运行时间。

1.  建立一个Person类，主要有name、age等私有成员变量，以age来对Person类的对象进行排序（升序）。该类实现Comparable接口，故必须实现方法public int compareTo(Object p)。
2.  了解Comparable接口。
3.  写两个类分别实现插入、冒泡排序，并获取其运行时间。
4.  建立线程实现排序，注意一个时刻只让一个排序线程运行。
5.  在main方法里启动两个线程分别实现插入和冒泡排序。

### 三、实验代码 ###

**(1) 建立一个Person类**

public class Person implements Comparable<Person>{
    
    	private String name;
    	private int age;
    	
    	
    	public Person(String s, int i) {
    		name = s;
    		age = i;
    	}
    	
    	public String getName() {
    		return name;
    	}
    	public void setName(String name) {
    		this.name = name;
    	}
    	
    	public int getAge() {
    		return age;
    	}
    	public void setAge(int age) {
    		this.age = age;
    	}
    	
    	public int compareTo(Person p) {
    		/*if(this.age > p.getAge()) {
    			return 1;  //正整数是大于
    		} else if(this.age < p.getAge()) {
    			return -1; //负整数是小于
    		} else {
    			return 0;  //0为等于
    		}*/
    		return this.age - ((Person)p).getAge();
    	}
    	
    	public static void main(String args[]) {
    		
    	}
    }

**(5) 建立一个Test类在main方法中写入如下代码**

public class Test {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		
    /*		Person p1 = new Person();
    		Person p2 = new Person();
    		Person p3 = new Person();
    		p1.setName("小明");
    		p1.setAge(15);
    		p2.setName("小红");
    		p2.setAge(12);
    		p3.setName("大红");
    		p3.setAge(13);
    		
    		ArrayList<Person> list=new ArrayList<Person>();
    		list.add(p1);
    		list.add(p2);
    		list.add(p3);
    		
    		System.out.println("排序前-------------------");
    		for (Person p : list) {
    			//System.out.println(000);
    			System.out.println(p.getAge());
    		}
    		
    		Collections.sort(list);
    		
    		System.out.println("排序后-------------------");
    		for (Person p : list) {
    			//System.out.println(000);
    			System.out.println(p.getAge());
    		}
    		
    		System.out.println("年龄最大的为"+list.get(list.size()-1).getAge());*/
    		
    		Person p[]=new Person[10000];
    	        int i;
    	    
    	        for(i=0;i<p.length;i++){
    	          p[i]=new Person("平民"+i,(int)(120*Math.random()));
    	        }	
    		
    		ThreadB t1=new ThreadB("冒泡排序",p);
    	        ThreadB t2=new ThreadB("插入排序",p);
    	        t1.start();
    	        t2.start();
    
    	}
    }

**(2) 建立插入排序类，并获取运行时间**

public class insertionSort {
    
        long t1;
        long t2;
    
        public void sort(Person[] p) {
    
            if (p.length == 0) {
                throw new NullPointerException("内容为空，没有要排序的内容！");
            }
    
            t1 = System.currentTimeMillis();
    
            int size = 1;
            t1 = System.currentTimeMillis();
    
            while (size < p.length) {
                insertionSort(p, size++, p[size - 1]);
            }
    
            t2 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("使用插入排序使用的时间是：" + (t2 - t1) + "毫秒");
            System.out.println("排序结果为：");
    
            for (int i = 0; i < p.length; i++) {
                System.out.println(p[i].getName()+" "+p[i].getAge()+";");
            }
    
        }
    
        private void insertionSort(Person[] p, int size, Person c) {
    
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                if (c.compareTo(p[i]) < 0) {
                    System.out.println(p[i]);
    
                    for (int j = size; j > i; j--) {
                        p[j] = p[j - 1];
                    }
    
                    p[i] = c;
    
                    break;
                }
            }
        }
    }

**(3) 建立冒泡排序类，并获取运行时间**

public class bubbleSort {
    
        long t1;
        long t2;
    
        public void sort(Person[] p) {
    
            if (p == null) {
                throw new NullPointerException("内容为空，没有要排序的内容！");
            }
    
            Person t;
            t1 = System.currentTimeMillis();
    
            for (int i = 0; i < p.length; i++) {
                for (int j = 0; j < (p.length - i - 1); j++) {
                    if (p[j].compareTo(p[j + 1]) > 0) {
                        t = p[j];
                        p[j] = p[j + 1];
                        p[j + 1] = t;
                    }
                }
            }
    
            t2 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("使用冒泡排序所花的时间是：" + (t2 - t1) + "毫秒");
            System.out.println("排序结果为：");
    
            for (int i = 0; i < p.length; i++) {
                System.out.println(p[i].getName()+" "+p[i].getAge()+";");
            }
        }
    }

**(4) 建立线程实现排序**

class ThreadB extends Thread {
    
        String s;
        Object b;
        Person[] c;
    
        public ThreadB(String b, Person[] p) {
            s = b;
            c = p;
        }
    
        public void run() {
            synchronized (c) {
                if (s.equals("冒泡排序")) {
                    b = new bubbleSort();
                    ((bubbleSort) b).sort(c);
                } else {
                    b = new insertionSort();
                    ((insertionSort) b).sort(c);
                }
    
                System.out.println();
                System.out.println();
                System.out.println("相隔一秒钟执行下一次的排序或者结束！");
                System.out.println();
                System.out.println();
    
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (Exception e) {
                    System.out.println(e.toString());
                }
            }
        }
    }

### 四、运行结果 ###

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