题目集1~3的总结性Blog

前言

• 知识点上全是语法题和模拟，题量上中等，每次也就\(3-5\)题。但难度巨大让人痛苦。

题集一

• \(1-4\)题均为语法题十分简单，基本可以采取面向过程的编程方式。第\(5\)题为电梯调度最后统一说明。

题集二

• 题目类型为简单的类设计并且已经给出了类图。对着一步步补全函数也十分简单。
  

题集三

• 除去类的设计还多了仿真和方法类的设计区别于有实体的类，但有类图也十分简单。
  

设计与分析

• 基于除去电梯调度的题目都比较简单，这里只详细叙述电梯调度的流程。

类图

SourceMontor

类设计：

本题给定一个电梯控制系统。系统中包含两个类：Elevator 与 Main。
Elevator 用于模拟电梯的调度逻辑，Main 用于读取输入并启动程序。

下面给出 Elevator 类与 Main 类的完整设计说明。

类名为 $ Elevator $ ，包含如下属性（均为私有）：

1. $ maxFloor $ ：电梯可到达的最高楼层
2. $ minFloor $ ：电梯可到达的最低楼层
3. $ currentFloor $ ：当前所在楼层
4. $ direction $ ：电梯方向（\(1\) 表示上行，\(0\) 表示静止，\(-1\) 表示下行）
5. $ state $ ：电梯状态（\(0\) 停止，\(1\) 运行）
6. $ internalRequests $ ：内部按键请求队列
7. $ externalRequests $ ：外部呼叫楼层队列
8. $ externalRequestsDir $ ：外部呼叫方向队列（数值 \(1\) 表示 UP、\(-1\) 表示 DOWN）

构造方法为
$ Elevator(minFloor,\ maxFloor) $
用于初始化楼层范围，并将 currentFloor 设为 minFloor，所有队列初始化为空。

Elevator 的公开方法如下：

1. $ addRequest(request) $
   解析字符串形式的请求，并将合法请求加入相应队列。

2. $ processRequests() $
   控制电梯依次处理所有内部与外部请求，输出运行过程。

3. $ activateElevator() $
   当电梯空闲时，根据未处理请求选择初始方向并启动。

Elevator 的私有方法如下：

1. $ validateFloor(floor) $
   判断 floor 是否在 $ [minFloor,\ maxFloor] $ 范围内。

2. $ determineInitialDirection() $
   根据所有请求决定电梯首次运行方向。

3. $ hasRequestAbove(floor) $
   检查是否存在比 floor 更高的请求。

4. $ hasRequestBelow(floor) $
   检查是否存在比 floor 更低的请求。

5. $ hasHigherRequest(queue,\ floor) $
   判断队列中是否存在高于 floor 的楼层。

6. $ hasLowerRequest(queue,\ floor) $
   判断队列中是否存在低于 floor 的楼层。

7. $ hasPendingRequests() $
   检查是否仍有未完成的请求。

8. $ shouldStop(floor) $
   判断电梯是否需要在当前层停靠。

9. $ removeRequestsAtCurrentFloor() $
   删除当前楼层的所有匹配请求。

10. $ moveOneFloor() $
    按照 direction 移动一层，并输出当前位置与方向。

11. $ getDirectionString() $
    将方向数值转换为字符串 UP / DOWN / IDLE。

12. $ checkDirectionChange() $
    根据剩余请求情况实时调整 direction。

类名 $ Main $ 只有一个方法：

$ main(args) $

使用 Scanner 读取电梯楼层范围、用户请求指令，创建 Elevator 对象并调用
$ processRequests() $ 运行整个调度流程。

总结

• 在这次作业迭代过程中，我深刻体会到了优秀代码设计的重要性。由于我在前期未能充分重视这一方面，我直接采取了面向过程的编程方式，导致最终不得不对代码进行大规模重构以满足新的需求和标准。 尽管这次重构最终帮助我完成了作业，但其中所经历的挑战与曲折让我感到自责与懊悔。
• 这次经历教会了我许多宝贵的经验教训。首先，预见性是高质量代码设计的关键要素之一，一个良好的设计不仅仅是实现当前的功能要求，还需要考虑未来可能的变化和发展。这就需要我们在编写每一行代码时都要有长远的眼光，思考其在未来维护和扩展中的可能性。
• 其次，灵活性同样不可或缺。灵活的设计能够使代码更容易适应变化的需求，减少后期调整的成本和风险。最后，我认为更加注重前期的需求分析和架构设计至关重要。这不仅有助于确保代码的可维护性和可扩展性，还可以提高开发效率，降低错误发生的概率。