NCHU PTA4~6次题目集总结

PTA 4~6次题目集总结

1. 前言

2. 设计与分析

3. 踩坑心得

4. 改进建议

5. 总结

（1）前言

第四次大作业：
  第四次大作业相比前几次难度都上升了不少，增加了多选题，填空题，包括批改的方式也不同，答卷和试卷的格式和类型也变多了。考察的知识点有:类的简单继承，哈希表，列表等。最后一次迭代增加了很多复杂的情况和条件，需要设计很多细节。由于我前几次代码设计层面上用心过少，导致迭代基本需要重新来写过，时间的紧凑和其余课程的压力导致我没有好好完成这一次大作业，后续我通过600行左右代码量基本完成了。主要思路就是处理好答题信息，怎么收集，怎么归类，怎么判题，而且要保证每个类（句子处理类，答题类，答卷类等等）独立完成自己的职责，同时也要保证圈复杂度小，不能一层套一层的逻辑往下写，这是写起来意识不到但是十分致命的问题。整体上来说，出于个人能力原因，我认为这次大作业是偏难的。

第五次大作业：
  第五次大作业开始重新迭代，内容是家居强电电路模拟程序，这一次考察的知识点有：类的继承，接口，排序，正则表达式等。由于是第一次迭代，题目只要求处理一条串联电路的信息，相对还是简单的。这里题目对信息处理的要求相比前一次简单了一些，信息我认为可以分成四个部分：1.连接电源端的电器部分(如:[VCC F1-1]),2.电路中间的电器,引脚相连接的部分(如[F1-2 D2-1]),3.电路最后电器与接地的部分(如[D2-2 GND]),还有最后的对控制设备的处理，也就是实际人为的操作部分（如:#F1+,加1档)。总体上来说代码量不大，我自己用了440多行处理完成，PTA上的测试点都通过了，总体上来难度是偏容易的。

第六次大作业：
  第六次大作业在第五次大作业的基础上迭代，增加了一个受控设备，添加了并联这一条件，要考虑电流，电阻，电压的计算，还要考虑并联各个分路的受控设备的情况，考察的内容还是主要为：类的继承，接口，排序，正则表达式。信息的处理也更加复杂了一些。我认为还是可以分为四部分：1.并联电路所有的支路(如：#T1:[IN K1-1] [K1-2 D2-1] [D2-2 OUT])。2.并联电路(如#M1:[T1 T2])。3.主干路(如:#T3:[VCC L1-1] [L1-2 M1-IN] [M1-OUT D3-1] [D3-2 GND])。4.对控制设备的处理(如：#K1 #L1:1.00)。值得一提的是这次题目集的迭代十分看重对于类与类的设计，对于类设计比较合理，完善的代码，甚至一口气就能写完所有的要求。可谓“工欲善其事，必先利其器”“磨刀不误砍柴工”。如果写代码前思考不全面，不充分，写代码的时候就会非常痛苦，总有几个点过不了，也许是计算过程中导致的电压精度问题，也许是设备连接问题等。总体上来说代码量也不算大，在前一次的基础上新增了200左右的代码量，也就是说大概就要640行左右的代码，其实整体来说难度也不算大，但是PTA还有几个测试点没过，是我类设计不充分，继承关系运用不完善的原因，除此之外还有很多我需要反思的地方。

（2）设计与分析

第四次大作业：
  第四次大作业仍然是主要分为题目类，试卷类，答题类，试卷题目类，信息处理类。然后通过继承的方式，将问题分为:单选题，多选题，选择题，并通过不同的判题方法来处理最后的得分情况。同时要注意删除的题目和错误的题目，不能将他们归到处理信息一起。在处理题目信息的时候，我创建了几个哈希表:HashMap<String,String>学生哈希表,HashMap<String,questionN> questionNHashMap单选题哈希表，HashMap<String,questionK> questionKHashMap填空题哈希表，HashMap<String,questionZ> questionZHashMap多选题哈希表等。通过下标来和处理类Process联动。最后输出所有的信息和判题情况。
  可以看到SourceMontor的生成报表圈复杂度还是很高，这也是我前几次大作业写的时候没有处理好类的关联导致的。

以下是第四次大作业代码的idea自动生成类图和SourceMontor的生成报表内容：

第五次大作业：
  第五次大作业对于类我一共分为三个部分:受控设备，控制设备(二者都继承于同一个父类Device)类,信息处理类以及最后的Main类。对于仅有一条串联电路且只有一个用电器的情况，我们不需要考虑电流和电阻，VCC在经过调速器（分档调速器和连续调速器）后直接赋电压值给单一的用电器，然后输出各类设备的信息。在main方法里我实例化了一个process(处理类)的实例对象，创建了一个<String,Device>类型的Hashmap，用来存储设备信息，最后处理完再将Hashmap的键值，也就是设备的名称转化成一个ArrayList，再通过写一个排序接口Collections.sort(list, new Comparator<String>()来按照KFLBRD的顺序对list排序。再遍历list用hashmap去查找所有的设备按顺序来进行输出。综上，除了信息处理需要花些时间其他的想法和代码都是十分自然的，总体上来说设计是很简单的。
  但出于一系列原因，我在通过SourceMontor检查我的最大圈复杂度的时候，居然发现其居然超过了40,可能是main方法太过冗杂,各个类的单一职责功能不充分,于是我在后一次大作业进行了进一步的修改和完善。

以下是第五次大作业代码的idea自动生成类图和SourceMontor的生成报表内容：

第六次大作业：
  在第六次大作业中添加了单个并联的条件，在基于前一次大作业的基础上我又添加了几个类：线路类(Line)，并连类(CombineLine)，并且在Device类里添加了电阻和电流属性，在各个受控设备中我在带参构造方法里还给其电阻赋了特点的值。并且大改了处理类(process)并添加了线路处理类(lineprocess),以更方便地处理信息和增加代码的可扩展性，可读性。基本思路是把并联电路也当作主干路的一个用电器，由外至内，先进行各个设备的分压，再对并联电路的各个支路的各个设备进行处理，最后输出。其次输出我把每个设备添加了show方法，show出自己的信息，使各类的职责更加独立。然后处理信息我放弃了hashmap，只用了一个Line类的ArrayList储存所有电路信息，这样可以使得我们对各个线路操作的时候一步到位。排序方面我直接在Device大类里写了一个Comparator接口，先按照字母KFLBRD排序后按照数字大小进行排序，使得排序更加直接。
  值得一提的是这一次的代码的圈复杂度得到了很大的进步，控制在了10以内。

以下是第六次大作业代码的idea自动生成类图和SourceMontor的生成报表内容：

（3）踩坑心得

  鄙人认为就这三次大作业来说，踩得坑基本都是在类的设计上。很多时候头脑一热，自以为灵光涌现，其实不然，一时的冲动远不及深思熟虑后的从容。所谓的冲动，无非也就是赶着DeadLine，想让自己尽快的写完，从而忽略掉很多基本的类与类之间的关联和细节方面的设计。就比如第五次大作业，我可以根本不去考虑Line类，电阻，引脚的设计，但后续的迭代呢？我们不能局限于眼前题目给你的限制从而为了得分而设计，而是从大局方面去考虑，去设计，去面向整个程序和可能存在的需求。我们不能拘泥于分数而抛弃了思考的包袱，这是不对的。思考和设计所花的时间应该远远大于敲代码的时间，就像很多优秀同学的设计一样，一开始就设计好各种类与类之间的关联，各个方面都考虑进去，敲代码只是水到渠成的事情；而如果我们背道而驰，一开始就上手敲代码，到最后只会是一路的缝缝补补，拆了东墙补西墙。到了下一次迭代又发现，好像上一次设计的逻辑又有问题，只能推倒重来。其实我们只要多考虑一下底层的逻辑思路，有起码70%的代码是可以不用动的，因为这些就是整个迭代系列的灵魂，支柱。整个迭代都可以基于它们去根据新的要求更新，而不是可能和部分同学一样只有20%的代码能沿用，200，300行的main方法一次跟着一次迭代完全改变，这是错误而致命的。

（4）改进建议

  就电路设计迭代这一次的代码来说吧，我的类设计还是不是很合理，不仅没有好好用到电流这个属性，对类的继承比如并联电路继承电器类还是线路类等等没有思考完全。我认为下次可以再好好完善和修改这两点。

（5）总结

  学到了什么：
  1，更加灵活地使用正则表达式和String的一些提供的方法，如substring去更加高效地处理各类信息。
  2，要正确设计类和类之间的关系，以及类本身处理的职责，可以更加合理的对信息进行划分和处理。
  3，接口是个好东西，Comparable和Comparator两个接口可以配合Colletcions.sort方法很便捷地对某个类的列表排序，帮助我们输出题目要求的格式。
  4，继承是java的三大特性，在处理有迭代信息的类可以使用，但不能为了使用而使用，一定是要方便我们处理信息和理顺逻辑才用的。