三次大作业总结性blog

目录

• 前言：
• 设计与分析：
• 踩坑心得：
• 改进建议：
• 总结：

前言：

第一次大作业：
1.题量：这次的大作业有五道题，题量较大。
2.难度：第一次大作业的难度适中，前三题难度较为简单，难度主要是集中在最后一题：答题判题程序-1。
3.知识点的使用：
第一次大作业使用了以下Java知识点：
(1)类与对象：如定义了Fan类，表示风扇，包括风速、开关、半径和颜色等属性。通过类的构造方法和各个getter和setter方法来进行属性的初始化和访问。
(2)面向对象编程：如最后一题代码中定义了Question类和Paper类，分别表示试题和试卷（一组题）。
(3)集合类：有代码中使用了ArrayList类，用于存储试题、答案和判题结果等数据。
(4)字符串处理：有代码中使用了String类的一些方法，如trim()、split()以及replaceAll()等，用于去掉字符串中的空格、分割字符串和替换字符串中的字符等操作。
(5)输入输出流：代码中使用Scanner类从控制台读取用户输入，以及使用System.out.println()和System.out.print()等方法输出数据。
(6)条件语句和循环语句：代码中使用了if、while和for等语句，用于控制程序流程和实现各种功能。
(7).数据类型：使用基本数据类型，如第一题中int、boolean和double等，来存储风扇的属性。使用String类型来存储风扇的颜色。

第二次大作业：
1.题量：第二次大作业共有四道题，题量适中。
2.难度：第二次大作业的难度适中，相较于第一次大作业难度肯定有所提升，但难度仍然集中于最后一题：答题判题程序-2。该题是由第一次大作业的最后一题迭代而成，增加了乱序输入，试卷信息，试卷总分，答卷分值等相关功能。
3.知识点：
第二次大作业使用了以下Java知识点：
(1)类与对象的概念、构造函数、成员变量、成员方法
(2)集合框架的使用，如 List、Map等
(3)字符串的处理，包括 split、trim 等方法的使用
(4)输入输出流的基本操作，包括 Scanner 和 System.out.println等
(5)条件语句 if 和循环语句 for 的使用
(6)异常机制的概念和 try-catch 语句的使用
(7)常用数据类型的转换，包括 String 到 int、List 到数组等的转换
(8) Map 的键值对操作，包括 put、get 等方法的使用
(9)对象的比较和筛选，包括 filter、findFirst 等方法的使用。
第三次大作业：
1.题量：第三次大作业共有三道题，题量较少。
2.难度：第三次大作业的难度较大，相较于前两次大作业的难度大有提升，前两题的难度也有所提高，难度也还是集中于最后一题：答题判题程序-3。难度迭代提高不少，增加了学生信息，题目删除信息，引用题目错误提示等功能。
3.知识点：
第三次大作业使用了以下Java知识点：
(1)类与对象的概念、构造函数、成员变量、成员方法
(2)集合框架的使用，包括 List、Map 等
(3)字符串的处理，包括 split、substring 等方法的使用
(4)输入输出流的基本操作，包括 Scanner 和 System.out.println 等
(5)条件语句 if 和循环语句 for 的使用
(7)异常机制的概念和 try-catch 语句的使用
(8)常用数据类型的转换，包括 String 到 int、List 到数组等的转换
(9)Map 的键值对操作，包括 put、get 等方法的使用，例如在处理试卷题目和答案时使用Map来存储数据，使用put方法向Map中添加数据，使用get方法获取Map中的数据。
(10)对象的比较和筛选，包括 filter、stream 等方法的使用。 如List中的对象进行筛选和排序。

设计与分析：

一．SourceMontor分析
我对我三次大作业的最后一题的代码进行了SourceMontor分析生成报表内容。
第一次大作业报表如下图：

我们可以看到代码总体信息：
1.总行数(Lines)：141
2.语句数目(Statements)：80
3.分支语句比例(Percent Branch Statements)：13.8%
4.注释比例(Percent Lines with Comments)：8.5%
5.包含的类和接口的总数量：4
6.平均类包含方法：3.5
7.平均每个函数包含的语句数目：3.39
8.函数调用语句：39

第二次大作业报表如下：

1.总行数(Lines)：205
2.语句数目(Statements)：125
3.分支语句比例(Percent Branch Statements)：8.8%
4.注释比例(Percent Lines with Comments)：0%
5.包含的类和接口的总数量：4
6.平均类包含方法：6.75
7.平均每个函数包含的语句数目：3.07
8.函数调用语句：108

第三次大作业报表如下：

1.总行数(Lines)：337
2.语句数目(Statements)：210
3.分支语句比例(Percent Branch Statements)：20%
4.注释比例(Percent Lines with Comments)：0.3%
5.包含的类和接口的总数量：6
6.平均类包含方法：4.00
7.平均每个函数包含的语句数目：4.57
8.函数调用语句：140

二．powerdesigner制作的相应类图
我对我三次大作业的最后一题的代码也进行了powerdesigner设计相应的类图。
第一次大作业：

Question类的作用是存储题目的相关信息。Paper类的作用是存储试卷信息，也就是题目集。AnswerSheet的作用是存储答案信息。其中Paper和与Question是聚合关系。Main则与所有类有关联依赖。

第二次大作业

Question类的作用是存储题目的相关信息。Test类的作用是存储试卷信息，也就是题目集。AnswerSheet的作用是存储答案信息。其中Test和与Question是聚合关系。AnswerSheet和与Question是聚合关系。Main则与所有类有关联依赖。

第三次大作业

Question类的作用是存储题目的相关信息。Test类的作用是存储试卷信息，也就是题目集。AnswerSheet的作用是存储答案信息。Student是存储学生信息。其中Test和与Question是聚合关系。AnswerSheet和与test是关联关系。AnswerSheet通过test与Question有间接关系。Main则与所有类有关联依赖。
三．心得：
通过这三次大作业的设计与分析，我明白了每一个类都应该有清晰的职责分配，并且其中部分类之间还有重要的关系。通过分析代码产生的类图，我认识到了代码结构清晰的重要性。并且我学到了类图是将理论转化为实际操作的有力工具，它既反映了设计思想，也有助于理解和交流实际的系统结构。通过构建类图，可以更深入地理解系统，并为代码的实际编写提供有价值的指导。

踩坑心得：

一．第一次大作业的踩坑：
1.因为是第一次大作业的书写，对代码的类构建，方法调用仍不熟悉，发生了类属性的调用错误，在对类属性进行状态定义为private后，类中的方法构造并未使用public，导致调用的错误，改进后class Question {
private int number;
private String content;
private String answer;

public Question(int number, String content, String answer) {
   this.number = number;
   this.content = content;
   this.answer = answer;    }

}
2.在做分析读取试卷题目时，未进行空格符号的去除，导致输出紊乱，输出错误，导致后来在进行题目提取错误，答案错误。
后来更改代码for (int i = 0; i < numOfQuestions; i++) {
String line = scanner.nextLine().trim(); // 去掉多余空格符
String[] parts = line.split(" ");
int number = Integer.parseInt(parts[0].substring(3));
String content = parts[1].substring(3).trim(); // 去掉多余空格符
String answer = parts[2].substring(3).trim(); // 去掉多余空格符
Question question = new Question(number, content, answer);
paper.addQuestion(question);
}

二．第二次大作业的踩坑：
在进行数据判定和输出时，输出时的判定出错，
相关代码： for (Question p : test.getQuestions()) {
if(x>= answerSheet.getQuestions().size())
{
System.out.println("answer is null");
continue;
}

        if (p.getAnswer().equals(String.valueOf(answerSheet.getQuestions().get(x)))) {
            p.setinscore(test.getQuestions().get(x).getGetscore());
            System.out.println(p.getStr() + "~" + answerSheet.getQuestions().get(x) + "~" + "true");
        } else {
            p.setinscore(0);
            System.out.println(p.getStr() + "~" + answerSheet.getQuestions().get(x) + "~" + "false");
        }

测试结果：输入：#N:1 #Q:1+1= #A:2
#N:2 #Q:2+2= #A:4
#T:1 1-5 2-8
#S:1 #A:5 #A:22
End
输出：alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1 = ₅false
answer is null
0 0~0
但样例输出是 alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1 = ₅false
2+2 = ₂₂false
0 0~0
但由于时间关系，在做此blog前也未能完成修正。

三．第三次大作业的踩坑：
问题所在是在处理 #N: 标记的行时，我期望有三个由空格分隔的部分（分别代表问题编号、问题以及答案），而提供的示例里问题编号和问题没有用空格隔开。这就导致了 parts 数组的长度不等于3，进而触发 "wrong format" 的输出导致重复输出。
输入：#N:1 +1= #A:2
#N:2 #Q:2+2= #A:4
#T:1 1-5 2-8
#X:20201103 Tom-20201104 Jack-20201105 Www
#S:1 20201103 #A:1-5 #A:2-4
#D:N-2
End
输出：
wrong format:#N:1 +1= #A:2
wrong format:#N:1 +1= #A:2
alert: full score of test paper1 is not 100 points
non-existent question~0
the question 2 invalid~0
20201103 Tom: 0 0~0
样例输出：
wrong format:#N:1 +1= #A:2
alert: full score of test paper1 is not 100 points
non-existent question~0
the question 2 invalid~0
20201103 Tom: 0 0~0
改进心得：调整代码来适应不同的输入格式：if (line.startsWith("#N:")) { String[] parts = line.split("#Q:| #A:"); if (parts.length != 3) { System.out.println("wrong format:" + line); } else { String numberPart = parts[0].substring(3).trim(); String content = parts[1].trim(); String answer = parts[2].trim(); ... } }

改进建议：

1.处理无效输入。
2.提高代码可读性：每一个算法或复杂的操作应该通过方法进行封装，以简化 main 方法中的逻辑并提高可读性。
3.强化错误检查：在添加答案之前，确保它们的编号是有效的，即存在于问题集中。若非如此，给出错误提示或采取其他操作。
4.优化数据结构：Paper 类中使用线性搜索去寻找题目是低效的（时间复杂度O(n)），可以考虑将 ArrayList 替换为 HashMap 来改善性能，特别是在大量题目的情境下。
5.避免不必要的操作。
6.持续优化。

总结：

这三次的大作业题目集，对于我个人来说是很有难度，我个人的逻辑思维差，而java编码恰恰就需要复杂的逻辑思维去梳理题目的信息，我这几次的大作业是做的很差。但我也希望我能在这一次次大作业中得到提升。
一．学习点：
1.输入验证与错误处理：
学习到了如何处理和验证用户输入，使程序能够优雅地处理不可预见的输入，包括非法格式和意外的数据类型。
2.代码的可读性和可维护性：
从代码示例中体会到，清晰和模块化的代码结构对于长期维护与读懂代码意图是多么重要。
3.数据结构的选择：
对如何根据需求选择合适的数据结构有了更深的理解，例如当需要优化搜索操作时使用 HashMap 而不是 ArrayList。
4，异常处理机制：
了解了异常处理的原则和在代码中实现异常处理的方法，以增强代码的健壮性。
5.面向对象设计原则：
学习到了诸如单一职责原则在实际编码中的应用，并理解了这些原则如何促进了代码的整洁与可扩展性。
二．进一步学习的方向：
学习如何有效地编写单元测试，是确保代码质量的关键。
1.性能优化：
代码示例中提出了有关性能优化的建议，这是一个持续的学习过程，特别是在处理大数据量时。
2.设计模式的运用：
进一步学习和实践设计模式，理解在何种场景下应用哪种设计模式。
三．改进建议及意见：
1.教材和教学方法：
课堂教学可以更多地包含实际案例，通过实际项目来加深对理论知识的理解。
2.实验和课下活动：
安排更多实践性实验和编程练习，为学生提供一个可以立即应用所学知识的平台。
3.课堂互动：
增加课堂互动，例如通过编程竞赛或代码审查会议来促进学生的积极参与。