1-5周阶段性总结（修正）

1、前言

　　最近五周PTA和超星上的作业所涉及到的知识点主要有以下：

 

　　　　类和对象的创建、类之间的关系、正则表达式、字符串的操作处理、类的设计以及七大原则、关键字。

 

　　　　　　类的创建包括类的属性，类的构造方法、类的方法。

　　　　　　　　类的属性一般设置为private（私有的）只有类内可以访问，类内用this.来引用属性，若用public（公有的）则属性可能在类外被修改，这会使其不安全。

 

　　　　　　　　类的构造方法一般有两个，一个无参的构造方法，一个有参的构造方法，若类没有属性，则只有一个无参的构造方法。

 

　　　　　　　　类的方法一般为public，一般的，每个属性都有一个对应的get方法和一个对应的set方法，用于修改和得到作为private的属性。

 

　　　　　　类之间的关系包括关联、组合、聚合、依赖、继承、实现。

　　　　　　　　关联：就是对象之间有关系，则可称为关联。用带箭头的实线，箭头指向被关联类，实线起始端是关联类。

 

　　　　　　　　组合：类之间有整体和部分的关系，并且拥有统一的生存期，一旦整体对象不存在，则部分对象也不存在，整体类可以控制成员类的生存周期。用带实心菱形的有箭头实线，实心菱形为整体，箭头指向部分。

 

　　　　　　　　聚合：类之间也有整体和部分的关系，但没有统一的生存期，整体对象不能存在了，部分对象也仍可以存在。用带空心菱形的有箭头的实线，空心菱形指向整体类，箭头指向成员类。

 

　　　　　　　　依赖：表示一个事务需要使用另一个事务。例如类A中某个方法的形参是类B类型；类A中某个方法的返回类型是类B类型。类A中某个方法中的局部变量是类B类型。用带箭头的虚线，箭头指向被依赖类，虚线起始端为依赖类。

 

　　　　　　　　继承：也叫做泛化，指一个类（称为子类、子接口）继承另外的一个类（称为父类、父接口），子类增加新功能。是实现多态的重要办法。用带空心三角形的实线，空心三角形指向父类，实线开始端为子类。

 

　　　　　　　　实现：某个类实现另一个接口类，用带空心三角形的虚线，空心三角形指向接口，虚线开始端为类。

 

　　　　　　正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式，通常被用来检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本。先设计匹配规则，再用函数来匹配，若符合则返回true否则返回false。

 

　　　　　　字符串的操作处理

　　　　　　　　获取长度：length（）方法

　　　　　　　　获取第i个位置的字符：charAt（i）方法

　　　　　　　　字符串大小比较（比较的是字母顺序）：不忽略大小写compareTo（str）。忽略大小写compareTolgnoreCase（str）。

　　　　　　　　字符串是否相等：不忽略大小写equals（str）。忽略大小写equalslgnoreCase（str）。

　　　　　　　　字符串查找：indexOf（ch或str）方法，返回第一次出现的位置。iastindexOf（）方法，返回最后一次出现的位置。

　　　　　　　　字符串的拆分：split（）方法。split（正则表达式）。

　　　　　　　　字符串的截取：substring()方法，可以截取出范围内的字符串。

　　　　　　　　字符串的替换：concat()方法合并字符串， toLowerCase()方法 将字符全部转化为小写，toUpperCase()方法 将字符全部转化为大写，replaceAll()、replaceFirst()方法需要匹配正则表达式。

　　　　　　类的设计以及七大设计原则

　　　　　　　　类的设计应该使类之间的耦合度降低，提高代码的可读性，可复用性，可维护性和可扩展性。

　　　　　　　　七大设计原则：

　　　　　　　　　　单一职责原则：一个类应该只负责一个原则。

　　　　　　　　　　接口分离原则：不要把方法都放在一个接口类里面，而应该把方法分隔开放在不同的接口里面，甚至可以使一个接口类里面只有一个方法，这样可以使依赖他的类没有多余方法。

　　　　　　　　　　依赖倒置原则：高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象，抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。中心思想是面向接口编程。

　　　　　　　　　　里氏替换原则：子类应该有父类所有的方法，能够替换父类的类型。

　　　　　　　　　　开闭原则：类的模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭，修改软件时应该尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化。

　　　　　　　　　　迪米特法则：一个对象应该对其他的对象保持最少的了解，类与类关系越密切，耦合度越大，一个类对自己依赖的类知道的越少越好，每个对象只与直接朋友打交道，不与陌生人打交道。

　　　　　　　　　　合成复用原则：尽量使用组合和聚合而不是用继承。

　　　　关键字

　　　　　　public 和private abstract 用于类和方法

　　　　　　private 只能在类内进行访问，pulibc则只需要类在一个包内就可以实现类外访问。

　　　　　　abstract则表明类是抽象类或方法是抽象方法。

　　　　　　this 和super 

　　　　　　this用于调用类内的属性，super用来调用父类的属性或构造方法

　　　　　　extends用于子类表明继承于某个类

　　　　　　implements表明一个类实现了给定的接口

　　　　　　import 引入类或包

　　　　　　static表明静态属性

 

 

　　最近五周PTA和超星上的作业题量适中，难度为前期较为简单，后期较为困难。

 

2、设计与分析

　　PTA题目集01日期问题面向对象设计（聚合一）需要设计如下几个类DateUtil、Year、Month、Day，类图如下

 

 　　

 

　　Year类依赖于Month类，Month类依赖于Day类，Day类依赖于DateUtil类，这是一种层层包含的关系，再DateUtil类中的compareDates（）方法中参数也需要通过DateUtil的对象一层一层的传递最后来得到每个Year、Month、Day对象的Value值。

　　而日期问题面向对象设计（聚合二）类图如下

 

 

 

 则是DateUtil类依赖于Year类和Month类还有Day类，DateUtil类中的compareDates（）方法则不需要一层一层传递，直接将Year类和Month类以及Day类作为自己的属性，直接用getter和setter方法来获取Year类对象、Month类对象以及Day类对象的Value值。

　　

雨刷问题5设计了三个抽象类Lever类、Control类、Dial类，分别各有两个子类，例如Lever1类和Lever2类，子类之间并不打交道，而是通过父类之间来打交道，程序实现了可以使用两种模式的雨刷。类图如下

 

 Driver类负责决定进行哪种操作，Print类负责输出目前控制杆，刻度盘，雨刷的状态。

　　　　　　　　

3、踩坑心得

　　在进行PTA01题目集日期设计（聚合一）时，当时还不太会一层一层的传递，不懂如何通过DateUtil类一步步得到Year类中的Value属性，解决问题后才知道原来时通过get返回对象的方法，一步一步得到最终所要的东西。

例如以下代码中的this.day.getMonth().getYear().getValue()就通过DateUtil的对象来得到了对应的年份。

import java.util.Scanner;

 

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
int year = 0;
int month = 0;
int day = 0;


int choice = input.nextInt();

if (choice == 1) { // test getNextNDays method
int m = 0;
year = Integer.parseInt(input.next());
month = Integer.parseInt(input.next());
day = Integer.parseInt(input.next());

DateUtil date = new DateUtil(day, month, year);

if (date.checkInputValidity()==false) {
System.out.println("Wrong Format");
System.exit(0);
}

m = input.nextInt();

if (m < 0) {
System.out.println("Wrong Format");
System.exit(0);
}

date=date.getNextDays(m);
System.out.println(date.showDate());
} else if (choice == 2) { // test getPreviousNDays method
int n = 0;
year = Integer.parseInt(input.next());
month = Integer.parseInt(input.next());
day = Integer.parseInt(input.next());

DateUtil date = new DateUtil(day, month, year);

if (date.checkInputValidity()==false) {
System.out.println("Wrong Format");
System.exit(0);
}

n = input.nextInt();

if (n < 0) {
System.out.println("Wrong Format");
System.exit(0);
}

date=date.getPreviousNDays(n);
System.out.println(date.showDate());
} else if (choice == 3) { //test getDaysofDates method
year = Integer.parseInt(input.next());
month = Integer.parseInt(input.next());
day = Integer.parseInt(input.next());

int anotherYear = Integer.parseInt(input.next());
int anotherMonth = Integer.parseInt(input.next());
int anotherDay = Integer.parseInt(input.next());

DateUtil fromDate = new DateUtil(day, month, year);
DateUtil toDate = new DateUtil(anotherDay, anotherMonth, anotherYear);

if (fromDate.checkInputValidity()==true && toDate.checkInputValidity()==true) {
System.out.println(fromDate.getDaysofDates(toDate));

} else {
System.out.println("Wrong Format");
System.exit(0);
}
}
else{
System.out.println("Wrong Format");
System.exit(0);
}
}
}

class DateUtil {
private Day day=new Day();

public DateUtil() {
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public DateUtil(int d,int m,int y) {
this.day.setValue(d);
this.day.getMonth().setValue(m);
this.day.getMonth().getYear().setValue(y);
}
public Day getDay() {
return this.day;
}
public void setDay(Day d) {
this.day=d;
}
public boolean checkInputValidity() {
if(this.day.getValue()<1||this.day.getValue()>31) {
return false;
}
if(this.day.getMonth().getValue()<1||this.day.getMonth().getValue()>12) {
return false;
}
if(this.day.getMonth().getYear().getValue()<1900||this.day.getMonth().getYear().getValue()>2050) {
return false;
}
if(this.day.getMonth().getValue()==2&&this.day.getMonth().getYear().isLeapYear()==false&&this.day.getValue()>28) {
return false;
}
if(this.day.getMonth().getValue()==2&&this.day.getMonth().getYear().isLeapYear()==true&&this.day.getValue()>29) {
return false;
}
if((this.day.getMonth().getValue()==4||this.day.getMonth().getValue()==6||this.day.getMonth().getValue()==9||this.day.getMonth().getValue()==11)&&this.day.getValue()>30) {
return false;
}
else {
return true;
}
}
public boolean compareDates(DateUtil date) {
if(this.day.getMonth().getYear().getValue()>date.day.getMonth().getYear().getValue()) {
return true;
}
else if(this.day.getMonth().getYear().getValue()<date.day.getMonth().getYear().getValue()) {
return false;
}
else {
if(this.day.getMonth().getValue()>date.day.getMonth().getValue()) {
return true;
}
else if(this.day.getMonth().getValue()<date.day.getMonth().getValue()) {
return false;
}
else {
if(this.day.getValue()>date.day.getValue()) {
return true;
}
else if(this.day.getValue()<date.day.getValue()) {
return false;
}
else {
return false;
}
}
}
}
public boolean equalTwoDates(DateUtil date) {
if(this.day.getValue()==date.day.getValue()&&this.day.getMonth().getValue()==date.day.getMonth().getValue()&&this.day.getMonth().getYear().getValue()==date.day.getMonth().getYear().getValue()) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
public String showDate() {
return this.day.getMonth().getYear().getValue()+"-"+this.day.getMonth().getValue()+"-"+this.day.getValue();
}
public DateUtil getNextDays(int n) {
DateUtil dateutil=new DateUtil(this.day.getValue(),this.day.getMonth().getValue(),this.day.getMonth().getYear().getValue());
while(n>=146097){
dateutil.day.getMonth().getYear().setValue(dateutil.day.getMonth().getYear().getValue()+400);
n=n-146097;
}
while(n>=1){
if((dateutil.day.getMonth().getValue()==1||dateutil.day.getMonth().getValue()==3||dateutil.day.getMonth().getValue()==5||dateutil.day.getMonth().getValue()==7||dateutil.day.getMonth().getValue()==8||dateutil.day.getMonth().getValue()==10)&&dateutil.day.getValue()==31||(dateutil.day.getMonth().getValue()==4||dateutil.day.getMonth().getValue()==6||dateutil.day.getMonth().getValue()==9||dateutil.day.getMonth().getValue()==11)&&dateutil.day.getValue()==30)
{
dateutil.day.getMonth().setValue(dateutil.day.getMonth().getValue()+1);
dateutil.day.setValue(1);
}
else if(dateutil.day.getMonth().getValue()==2&&dateutil.day.getMonth().getYear().isLeapYear()==false&&dateutil.day.getValue()==28)
{
dateutil.day.getMonth().setValue(dateutil.day.getMonth().getValue()+1);
dateutil.day.setValue(1);
}
else if(dateutil.day.getMonth().getValue()==2&&dateutil.day.getMonth().getYear().isLeapYear()==true&&dateutil.day.getValue()==29){
dateutil.day.getMonth().setValue(dateutil.day.getMonth().getValue()+1);
dateutil.day.setValue(1);
}
else if(dateutil.day.getMonth().getValue()==12&&dateutil.day.getValue()==31)
{
dateutil.day.getMonth().getYear().setValue(dateutil.day.getMonth().getYear().getValue()+1);
dateutil.day.getMonth().setValue(1);
dateutil.day.setValue(1);
}
else
{
dateutil.day.setValue(dateutil.day.getValue()+1);
}

n--;

}
return dateutil;
}
public DateUtil getPreviousNDays(int n) {
DateUtil dateutil=new DateUtil(this.day.getValue(),this.day.getMonth().getValue(),this.day.getMonth().getYear().getValue());
while(n>=146097){
dateutil.day.getMonth().getYear().setValue(dateutil.day.getMonth().getYear().getValue()-400);
n=n-146097;
}
while(n>=1){
if((dateutil.day.getMonth().getValue()==5||dateutil.day.getMonth().getValue()==7||dateutil.day.getMonth().getValue()==10||dateutil.day.getMonth().getValue()==12)&&dateutil.day.getValue()==1)
{


dateutil.day.getMonth().setValue(dateutil.day.getMonth().getValue()-1);
dateutil.day.setValue(30);
n--;
}
else if((dateutil.day.getMonth().getValue()==2||dateutil.day.getMonth().getValue()==4||dateutil.day.getMonth().getValue()==6||dateutil.day.getMonth().getValue()==8||dateutil.day.getMonth().getValue()==9||dateutil.day.getMonth().getValue()==11)&&dateutil.day.getValue()==1)
{
dateutil.day.getMonth().setValue(dateutil.day.getMonth().getValue()-1);
dateutil.day.setValue(31);
n--;
}
else if(dateutil.day.getMonth().getValue()==1&&dateutil.day.getValue()==1)
{
dateutil.day.getMonth().getYear().setValue(dateutil.day.getMonth().getYear().getValue()-1);
dateutil.day.getMonth().setValue(12);
dateutil.day.setValue(31);
n--;
}
else if(dateutil.day.getMonth().getValue()==3&&dateutil.day.getMonth().getYear().isLeapYear()==true&&dateutil.day.getValue()==1)
{
dateutil.day.getMonth().setValue(dateutil.day.getMonth().getValue()-1);
dateutil.day.setValue(29);
n--;
}
else if(dateutil.day.getMonth().getValue()==3&&dateutil.day.getMonth().getYear().isLeapYear()==false&&dateutil.day.getValue()==1)
{
dateutil.day.getMonth().setValue(dateutil.day.getMonth().getValue()-1);
dateutil.day.setValue(28);
n--;
}
else
{
dateutil.day.setValue(dateutil.day.getValue()-1);
n--;
}
}
return dateutil;

}
public int getDaysofDates(DateUtil date){
int amount=0;
if(this.compareDates(date)==true){

while(this.equalTwoDates(date)==false){

if((this.day.getMonth().getValue()==5||this.day.getMonth().getValue()==7||this.day.getMonth().getValue()==10||this.day.getMonth().getValue()==12)&&this.day.getValue()==1){

this.day.getMonth().setValue(this.day.getMonth().getValue()-1);
this.day.setValue(30);
amount++;
}
else if((this.day.getMonth().getValue()==2||this.day.getMonth().getValue()==4||this.day.getMonth().getValue()==6||this.day.getMonth().getValue()==8||this.day.getMonth().getValue()==9||this.day.getMonth().getValue()==11)&&this.day.getValue()==1) {
this.day.getMonth().setValue(this.day.getMonth().getValue()-1);
this.day.setValue(31);
amount++;
}
else if(this.day.getMonth().getValue()==1&&this.day.getValue()==1) {
this.day.getMonth().getYear().setValue(this.day.getMonth().getYear().getValue()-1);
this.day.getMonth().setValue(12);
this.day.setValue(31);
amount++;
}
else if(this.day.getMonth().getValue()==3&&this.day.getValue()==1&&this.day.getMonth().getYear().isLeapYear()==true) {
this.day.getMonth().setValue(this.day.getMonth().getValue()-1);
this.day.setValue(29);
amount++;
}
else if(this.day.getMonth().getValue()==3&&this.day.getValue()==1&&this.day.getMonth().getYear().isLeapYear()==false) {
this.day.getMonth().setValue(this.day.getMonth().getValue()-1);
this.day.setValue(28);
amount++;
}
else{
this.day.setValue(this.day.getValue()-1);
amount++;
}

}
return amount;


}
else {

while(this.equalTwoDates(date)==false) {

if((this.day.getMonth().getValue()==1||this.day.getMonth().getValue()==3||this.day.getMonth().getValue()==5||this.day.getMonth().getValue()==7||this.day.getMonth().getValue()==8||this.day.getMonth().getValue()==10)&&this.day.getValue()==31||(this.day.getMonth().getValue()==4||this.day.getMonth().getValue()==6||this.day.getMonth().getValue()==9||this.day.getMonth().getValue()==11)&&this.day.getValue()==30||this.day.getMonth().getValue()==2&&this.day.getMonth().getYear().isLeapYear()==true&&this.day.getValue()==29||this.day.getMonth().getValue()==2&&this.day.getMonth().getYear().isLeapYear()==false&&this.day.getValue()==28)
{

this.day.getMonth().setValue(this.day.getMonth().getValue()+1);
this.day.setValue(1);
amount++;
}
else if(this.day.getMonth().getValue()==12&&this.day.getValue()==31)
{
this.day.getMonth().getYear().setValue(this.day.getMonth().getYear().getValue()+1);

this.day.getMonth().setValue(1);
this.day.setValue(1);
amount++;
}

else
{
this.day.setValue(this.day.getValue()+1);
amount++;
}
}
return amount;
}

}

}
class Day {
private int value;
private Month month=new Month();
private int[] mon_maxnum= {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};

public Day() {
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public Day(int yearValue,int monthValue,int dayValue) {
this.value=dayValue;
this.month.setValue(monthValue);
this.month.getYear().setValue(yearValue);
}
public int getValue() {
return this.value;
}
public void setValue(int value) {
this.value=value;
}
public Month getMonth() {
return this.month;
}
public void setMonth(Month value) {
this.month=value;
}
public void resetMin() {
this.value=1;
}
public void resetMax() {
this.value=mon_maxnum[this.month.getValue()-1];
}
public boolean validate() {
if(this.month.getValue()==1||this.month.getValue()==3||this.month.getValue()==5||this.month.getValue()==7||this.month.getValue()==8||this.month.getValue()==10||this.month.getValue()==12&&this.value>31||this.value<1) {
return false;
}
if(this.month.getValue()==4||this.month.getValue()==6||this.month.getValue()==9||this.month.getValue()==11&&this.value<1||this.value>30) {
return false;
}
if(this.month.getValue()==2&&this.month.getYear().isLeapYear()==true&&this.value>29||this.value<1) {
return false;
}
if(this.month.getValue()==2&&this.month.getYear().isLeapYear()==false&&this.value<1||this.value>28) {
return false;
}
else {
return true;
}
}
public void dayIncrement() {
this.value++;
}
public void dayReduction() {
this.value--;
}

}
class Month {
private int value;
private Year year=new Year();
public Month() {
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public Month(int yearValue,int monthValue) {
this.value=monthValue;
this.year.setValue(yearValue);
}
public int getValue() {
return this.value;
}
public void setValue(int value) {
this.value=value;
}
public Year getYear() {
return this.year;
}
public void setYear(Year year) {
this.year=year;
}
public void resetMin() {
this.value=1;
}
public void resetMax() {
this.value=12;
}
public boolean validate() {
if(this.value<1||this.value>12) {
return false;
}
else {
return true;
}
}
public void monthIncrement() {
this.value++;
}
public void monthReduction() {
this.value--;
}

}
class Year {
private int value;
public Year() {
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public Year(int value) {
this.value=value;
}
public int getValue() {
return this.value;
}
public void setValue(int value) {
this.value=value;
}
public boolean isLeapYear() {
if(this.value%4==0&&this.value%100!=0||this.value%400==0) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
public boolean validate() {
if(this.value<1900||this.value>2050) {
return false;
}
else {
return true;
}
}
public void yearIncrement() {
this.value++;
}
public void yearReduction() {
this.value--;
}

}

　　在PTA题目集02中许多题目都需要用float来定义数据，而不能用double，否则会出现错误。

例如

　　

import java.util.Scanner;

　　public class Main {

　　public Main() {
　　// TODO Auto-generated constructor stub
　　}
　　public static void main(String[] args) {
　　Scanner in=new Scanner(System.in);
　　float n=in.nextFloat();
　　float lastGuess=in.nextFloat();
　　float nextGuess=0;
　　if(n<0||lastGuess<=0){
　　System.out.println("Wrong Format");
　　}
　　else{
　　nextGuess = (lastGuess+n/lastGuess)/2;
　　while(lastGuess-nextGuess>0.00001 || lastGuess-nextGuess<-0.00001){
　　lastGuess=nextGuess;
　　nextGuess = (lastGuess+n/lastGuess)/2;
　　}
　　System.out.print(lastGuess);
　　}
　　}
　　}

其中参数n、lastGuess、nextGuess应该用float而不是用double

4、改进建议

　　PTA题目集02中许多题目数据采用的都是float类型，用double类型的话会有错误，建议数据设置因该更加的合理一些，应该设置成常规的double类型。有些题目中给出的类图有一些多余的方法根本就没有用到，建议可以删减掉。

　　

5、总结

　　本阶段学会了类和对象、类与类之间的关系、java七大设计原则、一些基本的关键字、泛型容器以及尝试运用过配置文件来修改参数、java三大特性封装、继承、多态。

　　对泛型容器的相关知识还需要进一步的学习和研究，希望老师能够多讲一些教材和慕课上之外的东西，希望课程能够更加紧凑一点，作业可以适当的增加一点，实验可以稍微频繁一点，上课时可以增加一点互动，使课堂更加的有趣一点，并且可以分配小组，一起完成任务，增加同学们的积极性。