20192321 2020-2021-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验三报告

20192321 2020-2021-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验三报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级：1923
姓名：李锦程
学号：20192321
实验教师：王志强
实验日期：2020年10月8日
必修/选修：必修

实验内容

下载安装并使用IDEA，完成下面实验。

• 初步掌握单元测试和TDD
• 理解并掌握面向对象三要素：封装、继承、多态
• 初步掌握UML建模
• 完成蓝墨云上 （1）-（5）实验。

实验过程及结果

1.Myutil及MyutilTest的编写

产品代码

public class MyUtil {
    public static String percentage2fivegrade(int grade){
        //如果成绩小于0，转成“错误”
        if ((grade < 0))
            return "错误";
            //如果成绩小于60，转成“不及格”
        else if (grade < 60)
            return "不及格";
            //如果成绩在60与70之间，转成“及格”
        else if (grade < 70)
            return "及格";
            //如果成绩在70与80之间，转成“中等”
        else if (grade < 80)
            return "中等";
            //如果成绩在80与90之间，转成“良好”
        else if (grade < 90)
            return "良好";
            //如果成绩在90与100之间，转成“优秀”
        else if (grade <= 100)
            return "优秀";
            //如果成绩大于100，转成“错误”
        else
            return "错误";
    }
}

测试代码

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class MyUtilTest extends TestCase {
    @Test
    public void testNormal() {
        assertEquals("不及格", MyUtil.percentage2fivegrade(55));
        assertEquals("及格", MyUtil.percentage2fivegrade(65));
        assertEquals("中等", MyUtil.percentage2fivegrade(75));
        assertEquals("良好", MyUtil.percentage2fivegrade(85));
        assertEquals("优秀", MyUtil.percentage2fivegrade(95));
    }
    @Test
    public void testExceptions() {
        assertEquals("错误", MyUtil.percentage2fivegrade(-55));
        assertEquals("错误", MyUtil.percentage2fivegrade(105));
    }
    @Test
    public void testBoundary() {
        assertEquals("不及格", MyUtil.percentage2fivegrade(0));
        assertEquals("及格", MyUtil.percentage2fivegrade(60));
        assertEquals("中等", MyUtil.percentage2fivegrade(70));
        assertEquals("良好", MyUtil.percentage2fivegrade(80));
        assertEquals("优秀", MyUtil.percentage2fivegrade(90));
        assertEquals("优秀", MyUtil.percentage2fivegrade(100));
    }
}

运行结果截图

2.StringBuffer及StringBufferTest的编写

产品代码

public class StringBufferDemo {
    public static void main(String [] args){
        StringBuffer buffer = new StringBuffer(20);
        buffer.append('S');
        buffer.append("tringBuffer");
        System.out.println(buffer.charAt(1));
        System.out.println(buffer.capacity());
        System.out.println(buffer.indexOf("tring"));
        System.out.println("buffer = " + buffer.toString());
        System.out.println(buffer.length());
    }
}

测试代码

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class StringBufferDemoTest extends TestCase {
    StringBuffer a = new StringBuffer("StringBuffer");
    StringBuffer b = new StringBuffer("StringBufferStringBuffer");
    StringBuffer c = new StringBuffer("StringBufferStringBufferStringBuffer");
    @Test
    public void testcharAt() throws Exception {
        assertEquals('t', a.charAt(1));
        assertEquals('g', a.charAt(5));
        assertEquals('r', a.charAt(11));
    }
    @Test
    public void testcapacity() throws Exception {
        assertEquals(28, a.capacity());
        assertEquals(40, b.capacity());
        assertEquals(52, c.capacity());
    }
    @Test
    public void testlength() throws Exception {
        assertEquals(12, a.length());
        assertEquals(24, b.length());
        assertEquals(36, c.length());
    }
    @Test
    public void testindexOf() throws Exception {
        assertEquals(0, a.indexOf("Str"));
        assertEquals(5, b.indexOf("gBu"));
        assertEquals(8, c.indexOf("ffer"));
    }
}

运行结果截图

3.OCP原则和DIP原则的应用

abstract class Data {
    abstract public void DisplayValue();
}
class Integer extends  Data {
    int value;
    Integer() {
        value=21%6;
    }
    public void DisplayValue(){
        System.out.println (value);
    }
}
class Long extends  Data {
    long value;
    Long() {
        value=20192321;
    }
    public void DisplayValue(){
        System.out.println (value);
    }
}
// Pattern Classes
abstract class Factory {
    abstract public Data CreateDataObject();
}
class IntFactory extends Factory {
    public Data CreateDataObject(){
        return new Integer();
    }
}
class LongFactory extends Factory {
    public Data CreateDataObject(){
        return new Long();
    }
}
//Client classes
class Document {
    Data pd;
    Document(Factory pf){
        pd = pf.CreateDataObject();
    }
    public void DisplayData(){
        pd.DisplayValue();
    }
}
//Test class
public class MyDoc {
    static Document d;
    public static void main(String[] args) {
        d = new Document(new IntFactory());
        d.DisplayData();
        d = new Document(new LongFactory());
        d.DisplayData();
    }
}

运行结果截图

4.以TDD的方式开发一个复数类Complex

产品代码

public class Complex {
    // 定义属性并生成getter,setter
    double RealPart;
    double ImagePart;
    // 定义构造函数
    public Complex(){
        RealPart = 0;
        ImagePart = 1;
    }
    public Complex(double R,double I){
        ImagePart = I;
        RealPart = R;
    }

    //Override Object
    public boolean equals(Object obj){
        if(this == obj) {
            return true;
        }
        if(!(obj instanceof Complex)) {
            return false;
        }
        Complex complex = (Complex) obj;
        if(complex.RealPart != ((Complex) obj).RealPart) {
            return false;
        }
        if(complex.ImagePart != ((Complex) obj).ImagePart) {
            return false;
        }

        return true;
    }
    public String toString()   {
        String string = "";
        if (ImagePart > 0)
            string =  RealPart + "+" + ImagePart + "i";
        if (ImagePart == 0)
            string =  RealPart + "";
        if (ImagePart < 0)
            string = RealPart + " " + ImagePart + "i";
        return string;
    }
    // 定义公有方法:加减乘除
    Complex ComplexAdd(Complex a) {
        double b=0,c=0;
        b = RealPart+a.RealPart;
        c = ImagePart+a.ImagePart;
        System.out.println("("+RealPart+"+"+ImagePart+"i) + ("+a.RealPart+"+"+a.ImagePart+") = "+b+"+"+c+"i");
        return  new Complex(b,c);
    }
    Complex ComplexSub(Complex a) {
        double b=0,c=0;
        b = RealPart-a.RealPart;
        c = ImagePart-a.ImagePart;
        System.out.println("("+RealPart+"+"+ImagePart+"i) - ("+a.RealPart+"+"+a.ImagePart+") = "+b+"+"+c+"i");
        return  new Complex(b,c);
    }
    Complex ComplexMulti(Complex a) {
        double b=0,c=0;
        b = RealPart*a.RealPart;
        c = ImagePart*a.ImagePart;
        System.out.println("("+RealPart+"+"+ImagePart+"i) * ("+a.RealPart+"+"+a.ImagePart+") = "+b+"+"+c+"i");
        return  new Complex(b,c);
    }
    Complex ComplexDiv(Complex a) {
        if(a.RealPart==0||a.ImagePart==0) {
            System.out.println("被除数不能为0，错误");
            return new Complex();
        }

        double d = Math.sqrt(a.RealPart*a.RealPart)+Math.sqrt(a.ImagePart*a.ImagePart);
        double b=0,c=0;
        b = (RealPart*a.RealPart+ImagePart*a.ImagePart)/d;
        c = Math.round((RealPart*a.ImagePart-ImagePart*a.RealPart)/d);
        System.out.println("("+RealPart+"+"+ImagePart+"i) / ("+a.RealPart+"+"+a.ImagePart+") = "+b+"+"+c+"i");
        return  new Complex(b,c);
    }
}

测试代码

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class ComplexTest extends TestCase {
    Complex complex = new Complex(1, 1);
    @Test
    public void testAdd() {
        assertEquals(new Complex(3.0, 3.0), complex.ComplexAdd(new Complex(2.0, 2.0)));
    }
    @Test
    public void testSub() {
        assertEquals(new Complex(-5.0, -2.0), complex.ComplexSub(new Complex(6.0, 3.0)));
    }
    @Test
    public void testMulti() {
        assertEquals(new Complex(3.0, 2.0), complex.ComplexMulti(new Complex(3.0, 2.0)));
    }
    @Test
    public void testDiv() {
        assertEquals(new Complex(1.0, 1.0), complex.ComplexDiv(new Complex(1.0, 1.0)));
        assertEquals(new Complex(0.0, 0.0), complex.ComplexDiv(new Complex(1.0, 0.0)));
        //边缘测试
    }
}

运行结果截图

5.UML建模

实验过程中遇到的问题和解决过程

• 问题1：在编写测试代码时，@Test报错
• 问题1解决方案：点击旁边的小灯泡依据提示自动导入junit.jar包
• 问题2：找不到jar包
• 问题2解决方案：按照教程在电脑中搜索“junit.jar”，没有找到，通过查询其他博客得知，可以直接在IDEA安装文件夹lib中选择，应选择“junit-4.12.jar”，“junit.jar”没有用
• 问题3：junit不能正常使用
• 问题3解决方案：通过导入库来解决

心得体会

在这次实验过程中，我遇到了许多问题，其中既有知识上的漏洞，也有不细心导致的马虎。在不断修复问题的过程中，我使用了很多方式去查询资料，例如：《数据结构与面向对象程序设计》，博客园平台，CSDN平台，码云平台，知乎app,等。在这个过程中，我还进一步熟悉了Intellij IDEA这个平台的使用与运行方式，提高了自己自主学习的能力，为我接下来学习数据结构以及JAVA语言程序设计打下了坚实的基础。

参考资料

• 《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》
• 《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》学习指导