Blog作业总结01
一、前言：
此阶段能力有限，以下均为个人想法，共分为作业概况，设计与分析，踩坑心得，改进建议以及作业总结，仅供大家参考。
二、三次作业概况：
（1）第一次作业：
所含知识点：基本语法；创建数组；运用选择排序；运用Math.Abs函数计算；用相减小于1*10^(-9)来优化精度丢失的问题。
题量：较少
难度：较低
（2）第二次作业：
所含知识点：利用boolean判断是否闰年，日期是否合法；考虑闰年的不同月份的不同情况。
题量：中等
难度：较低
（3）第三次作业：
所含知识点：涉及到了类的封装性，多个类的写法；运用正则表达式；字符串截取的表达方式；动态数组的使用
题量：中等
难度：中等偏高
第一次题目集：7-8：
1、 设计与分析
（1）设计：
该作业的要求是实现三角形类型的判断。
首先设计将三角形的三条边分别存入数组中，用一个选择排序进行初次筛选，将最大最小边筛选出来，便于后续程序的书写，减少if语序的复杂度。
for(int j=0;j<2;j++) { for(int k=j+1;k<3;k++) { if(num[j]>num[k]) { double min=num[j]; num[j]=num[k]; num[k]=min; } } }
排完序后首先用if条件根据题目要求排除非法输入，其次利用三角形最基本的两边之和大于第三边的性质，（用判断出来的两个小边与最大边相比较即可，此处便体验到了排序后的便捷与准确）排除不是三角形的条件，接下来将等边等腰和等腰直角归为一类，剩下便是直角和一般三角形。
if(num[0]>=1&&num[0]<=200&&num[1]>=1&&num[1]<=200&&num[2]>=1&&num[2]<=200) { if((num[0]+num[1])>num[2]) { if(num[0]==num[1]&&num[0]==num[2]) System.out.println("Equilateral triangle");//3 else if(num[0]==num[1]||num[0]==num[1]||num[1]==num[2]) { if((Math. abs(num[2]*num[2]-num[1]*num[1]-num[0]*num[0]))<0.0000000001) System.out.println("Isosceles right-angled triangle");//4 else System.out.println("Isosceles triangle");//5 } else if((Math. abs(num[2]*num[2]-num[1]*num[1]-num[0]*num[0]))<0.0000000001) System.out.println("Right-angled triangle");//6 else System.out.println("General triangle");//7 } else System.out.println("Not a triangle");//2 } else System.out.println("Wrong Format");//1 } }
（2）分析：
根据PowerDesigner的类图显示，该题只有一个Main类，代码结构较为简单。
使用SourceMonitor对该函数的复杂度进行检测，结果如下：
SourceMonitor的生成报表：
Idea插件显示圈复杂度
由方法和类不多，但是圈复杂度很高，是因为这题用了多个if else语句，导致复杂度很高，代码状况复杂。
2、踩坑心得：
这题有两个坑容易入。
第一是数组的使用和排序：一开始，我一直是采用abc来表示三条边，也没有对abc进行排序，导致有很多情况都会出现误差，无法考虑周全。且一开始的if也全都是分开的，导致复杂度太高，还好后面稍微优化了一点。
第二个便是double的精度问题：由于Java中的小数计算不是那么准确，会出现精度丢失的问题，导致一开始在判断直角三角形的时候采用相减得0得方法并不可用，无法过测试点。故此采用Math. abs(num[2]*num[2]-num[1]*num[1]-num[0]*num[0]))<0.0000000001的方式进行判断（此处用绝对值保险起见）
3、改进建议：
为降低复杂度，if-else语句在某些情况可用switch-case结构或数组赋初始值的形式表达，使代码更为简洁，可读性更强。
第二次题目集：7-4：
1、 设计与分析
（1）设计：
该作业的要求输入年月日的值（均为整型数），输出该日期的下一天
首先设计非法输入，令boolean checkInputValidity = true;如果输入范围不在题目要求的范围内，在此注意闰年1月，2月，7月，8月和每月的边界情况，返回false，则输出("Wrong Format")，然后关闭程序（此处设定System.exit(0);有利于程序的终止）。
if(checkInputValidity(year,month,day)==false) { System.out.println("Wrong Format"); System.exit(0); } else nextDate(year,month,day); }
接下来就是判断是否闰年，这里利用闰年数a，a%4==0&&a%100!=0||a%400==0判断是否成立，为后续的日期数据的判断打下基础。
public static boolean isLeapYear( int a) {//判断year是否为闰年，返回boolean类型； boolean isLeapYear = false; if(a%4==0&&a%100!=0||a%400==0) { isLeapYear = true; return isLeapYear; } else { isLeapYear = false; return isLeapYear; } }
最后就是通过if语序进行严密的逻辑讨论：闰年2月到29号，平年到28号就进入下一月份；跨年12月到31号就结束一年进入下一年，并且月份变为1；再考虑大月和小月的问题。
if(isLeapYear(year)==true) { if(month==2) { if(day==29) { monthplus=month+1; dayplus=1; } else { monthplus=month; dayplus=day+1; } System.out.println("Next date is:"+year+"-"+monthplus+"-"+dayplus); } } if(isLeapYear(year)==false) { if(month==2) { if(day==28) { monthplus=month+1; dayplus=1; yearplus=year; } else { monthplus=month; dayplus=day+1; yearplus=year; } System.out.println("Next date is:"+yearplus+"-"+monthplus+"-"+dayplus); } } if(month==12) { if(day==31) { monthplus=1; dayplus=1; yearplus=year+1; } else { monthplus=month; dayplus=day+1; yearplus=year; } System.out.println("Next date is:"+yearplus+"-"+monthplus+"-"+dayplus); } if(month==1||month==3||month==5||month==7||month==8||month==10) { if(day==31) { monthplus=month+1; dayplus=1; } else { monthplus=month; dayplus=day+1; } System.out.println("Next date is:"+year+"-"+monthplus+"-"+dayplus); } if(month==4||month==6||month==9||month==11) { if(day==30) { monthplus=month+1; dayplus=1; } else { monthplus=month; dayplus=day+1; } System.out.println("Next date is:"+year+"-"+monthplus+"-"+dayplus); }
（2）分析：
根据PowerDesigner的类图显示，该题只有一个类，但利用了三个方法。
使用SourceMonitor对该函数的复杂度进行检测，结果如下：
SourceMonitor的生成报表：
此题复杂度较高，代码状况非常复杂，原因还是if语句过多。
2、踩坑心得：
这题有两个坑容易入，第一是if语句的关闭：一开始，未写System.exit(0)，程序总是不能很好的关闭。
第二个是特殊月份的特殊情况没有想到：（这里pta的测试点起到了很大的作用）。其实此题题目并不难，总之一句话，这道题只要足够细心，一次过还是可以的。经过这题，我对闰年月份的判断熟练了不少。
3、改进建议：
第一，判断是否闰年没有应该写在最上面，体现逻辑的严密性，这里我将其写在第二块，复盘时觉得代码逻辑显得有点不够严谨。
第二，其实本题完全没必要写那么多的if和else，如果想到用int[] monthDate = { 31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 }，并且把能和起来的条件用“||”和“&&”表示在一个if里面会降低很多复杂度，同时也会减少丢失考虑情况的误差（有的时候if-else用多了可能会导致代码长度超多题目设置而无法通过，所以还是在允许的情况下，想一种更为优化简洁的方式吧！）
7-5：
1、 设计与分析
（1）设计：
该作业的要求输入年月日的值（均为整型数），同时输入一个取值范围在[-10,10]之间的整型数n，输出该日期的前n天（当n > 0时）、该日期的后n天（当n<0时）。
此题和上题判断非法输入和是否闰年的方式一样，首先设计非法输入，令boolean checkInputValidity = true;如果输入范围不在题目要求的范围内，在此注意闰年1月，2月，3月初，7月，8月初，9月初和每月的边界，跨年的情况，返回false，则输出("Wrong Format")，然后关闭程序（此处设定System.exit(0);有利于程序的终止）。
if(checkInputValidity(year,month,day,n)==false) { System.out.println("Wrong Format"); System.exit(0); } else lastDate(year,month,day,n); }
接下来就是判断是否闰年
public static boolean isLeapYear( int a) {//判断year是否为闰年，返回boolean类型； boolean isLeapYear = false; if(a%4==0&&a%100!=0||a%400==0) { isLeapYear = true; return isLeapYear; } else { isLeapYear = false; return isLeapYear; } }
最后通过if语序进行判断（原谅我此处仍未优化）：
闰年2月到29号，平年到28号，若输入为负就进入下一月份；
当3月初输入正数则回到2月，且日期是从29或28号开始相减；
8月和9月输入正数都是从上一月的31号开始减；
跨年12月到31号输入正数就结束一年进入下一年，并且月份变为1；
再考虑大月和小月的问题。
public static void lastDate(int year,int month,int day,int n) {//求输入日期的下一天 int dayplus=day-n; if(month==2&&isLeapYear(year)==true) { if(dayplus>29) { month=month+1; dayplus=dayplus-29; } else if(dayplus<1) { month=month-1; dayplus=31+dayplus; } else month=month; System.out.println(n+" days ago is:"+year+"-"+month+"-"+dayplus); return; } if(month==2&&isLeapYear(year)==false) { if(dayplus>28) { month=month+1; dayplus=dayplus-28; } else if(dayplus<1) { month=month-1; dayplus=31+dayplus; } else month=month; System.out.println(n+" days ago is:"+year+"-"+month+"-"+dayplus); return; } if(month==3&&isLeapYear(year)==true) { if(dayplus<1) { month=month-1; dayplus=29+dayplus; } else month=month; System.out.println(n+" days ago is:"+year+"-"+month+"-"+dayplus); return; } if(month==3&&isLeapYear(year)==false) { if(dayplus<1) { month=month-1; dayplus=28+dayplus; } else month=month; System.out.println(n+" days ago is:"+year+"-"+month+"-"+dayplus); return; } if(month==12) { if(dayplus>31) { month=1; year=year+1; dayplus=dayplus-31; } else if(dayplus<1) { month=month-1; dayplus=30+dayplus; } else month=month; System.out.println(n+" days ago is:"+year+"-"+month+"-"+dayplus); return; } if(month==1) { if(dayplus<1) { month=12; dayplus=31+dayplus; year=year-1; } else month=month; System.out.println(n+" days ago is:"+year+"-"+month+"-"+dayplus); return; } if(month==8) { if(dayplus>31) { month=month+1; dayplus=dayplus-31; } else if(dayplus<1) { month=month-1; dayplus=31+dayplus; } else month=month; System.out.println(n+" days ago is:"+year+"-"+month+"-"+dayplus); return; } if(month==5||month==7||month==10) { if(dayplus>31) { month=month+1; dayplus=dayplus-31; } else if(dayplus<1) { month=month-1; dayplus=30+dayplus; } else month=month; System.out.println(n+" days ago is:"+year+"-"+month+"-"+dayplus); return; } if(month==4||month==6||month==9||month==11) { if(dayplus>30) { month=month+1; dayplus=dayplus-30; } else if(dayplus<1) { month=month-1; dayplus=31+dayplus; } else month=month; System.out.println(n+" days ago is:"+year+"-"+month+"-"+dayplus); return; }
（2）分析：
根据PowerDesigner的类图显示，该题只有一个类，但利用了三个方法。
使用SourceMonitor对该函数的复杂度进行检测，结果如下：
SourceMonitor的生成报表：
此题同上题一样，复杂度高，代码状况非常复杂.
2、踩坑心得：
这题值得注意的是，当用户输入为负数时，实则是日期前推，输入为正时，则为减；经过了第四题，其他应该就没什么问题了。
3、改进建议：
同上一题一样，最好改为数组的形式，如果怕if语句中的条件太过复杂，还是可以选择拆开写的虽然复杂度相比较高，但是代码看起来较为易懂。
题目集三：7-2：
1、 设计与分析
（1）设计：
该作业的要求是定义一个类Date，包含三个私有属性年（year）、月（month）、日（day），均为整型数。
此题由提供的类图可知，需要我们重新构建一个新的Date类，Date date=new Date(year,month,day);并且对year month day 三个属性进行封装变为私有属性，同时构造有参和无参来进行传输数据，用get和set方法将其进行调用如下：
private int year; private int month; private int day; int [] mon_maxnum= new int[] {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; Date(int year,int month,int day) { setYear( year); setMonth( month); setDay(day); } public void setYear(int year) { this.year=year; } public int getYear() { return year; } public int getMonth() { return month; } public void setMonth(int month) { this.month=month; } public int getDay() { return day; } public void setDay(int day) { this.day=day; }
在搭建好结构后，接下来就是和上面两题差不多的思路，判断闰年，输入是否合法以及特殊月份特殊日期的判断。这里相比上面两道题较为优化的是day的数目直接存入数组中，if中的条件判断较为简单了。
public void getNextDate() { int monthplus,dayplus,yearplus; if(isLeapYear(year)==true&&month==2) { if(day==mon_maxnum[month]+1) {//day=29; monthplus=month+1; dayplus=1; } else { monthplus=month; dayplus=day+1; } System.out.println("Next day is:"+year+"-"+monthplus+"-"+dayplus); } if(isLeapYear(year)==false&&month==2) { if(day==mon_maxnum[month]) {//day=28 monthplus=month+1; dayplus=1; //yearplus=year; } else { monthplus=month; dayplus=day+1; //yearplus=year; } System.out.println("Next day is:"+year+"-"+monthplus+"-"+dayplus); } if(month==12) { if(day==mon_maxnum[month]) { monthplus=1; dayplus=1; yearplus=year+1; } else { monthplus=month; dayplus=day+1; yearplus=year; } System.out.println("Next day is:"+yearplus+"-"+monthplus+"-"+dayplus); } if(month==1||month==3||month==5||month==7||month==8||month==10) { if(day==mon_maxnum[month]) { monthplus=month+1; dayplus=1; } else { monthplus=month; dayplus=day+1; } System.out.println("Next day is:"+year+"-"+monthplus+"-"+dayplus); } if(month==4||month==6||month==9||month==11) { if(day==30) { monthplus=month+1; dayplus=1; } else { monthplus=month; dayplus=day+1; } System.out.println("Next day is:"+year+"-"+monthplus+"-"+dayplus); } }
（2）分析：
根据PowerDesigner的类图显示，直观地看出，该题涉及了两个类Date和Main，利用了多个方法：
使用SourceMonitor对该函数的复杂度进行检测，结果如下：
SourceMonitor的生成报表：
此题复杂度较高，代码状况非常复杂。
2、踩坑心得：
该类题对于一开始接触新增类的小白来说，写代码的路途确实有点坎坷，好在第三次作业第一题有较为明了的提示，代码搭建的过程相比第一次较为顺畅，只不过在此题目的要求下没办法采用if的简单逻辑角度进行判断，而要采用 int [] mon_maxnum= new int[] {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};day==mon_maxnum[month]来计算yearplus、monthplus和dayplus的数据变化。
3、改进建议：
同样还是在大块的if-else语句中进行优化和修改吧（实话实说，提交的时候，已经好几次提醒超出代码长度了），至于其他的修改及方式，本人还在努力学习当中，我相信通过日后的学习与练习会使代码更加优化简洁的。
7-3：
1、 设计与分析
（1）设计：
该题的要求是编写程序性，实现对简单多项式的导函数进行求解。同时还要满足以下要求
- 当某一项为“0”时，则该项不需要显示，但如果整个导函数结果为“0”时，则显示为“0”；
- 当输出结果第一项系数符号为“+”时，不输出“+”；
- 当指数符号为“+”时，不输出“+”；
- 当指数值为“0”时，则不需要输出“x^0”，只需要输出其系数即可。
这道题的想法都包括在心得体会里了，话不多说，直接附代码：
import java.util.ArrayList; import java.util.Scanner; import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; public class Main { public static void main(String[] args) { Array array=new Array(); array.array(); } } class Array { String string; int i,j; void array() { Scanner input = new Scanner(System.in); string=input.nextLine(); String [] str=string.split("");//分割字符串(但不完全保留) ArrayList<String> num = new ArrayList<>(); Pattern p1 = Pattern.compile("([+-]?x\\^)|(\\*x\\^)|(\\*x)|[+-]{1}x|^x[+-]{1}\r\n"); string=string.replaceAll("\\s*",""); Matcher m1 = p1.matcher(string); int count=-1; while(m1.find()){ count=count+1; num.add(m1.group()); } ArrayList<String> mum = new ArrayList<>(); Pattern p2 = Pattern.compile("[+-]?\\d+"); Matcher m2 = p2.matcher(string); int um=-1; while(m2.find()){ um=um+1; mum.add(m2.group()); } if(string.indexOf("+0*")!=-1||string.indexOf("^0")!=-1||string.indexOf("-0*")!=-1) { System.out.println("Wrong Format"); System.exit(0); } else if(num.size() == 0 && mum.size() == 1) { System.out.println("0"); } else { int number1 = 0; int number2 = 0; for(i=0,j=0;i < num.size();i++,j++) { if(num.get(i).equals("*x^")) { number1=Integer.parseInt(mum.get(j))*Integer.parseInt(mum.get(j+1)); number2=Integer.parseInt(mum.get(j+1))-1; if(number1 > 0 && i != 0) System.out.print("+"); System.out.print(number1 + "*x^" + number2); j++; } else if(num.get(2).equals("*x")) { number1=Integer.parseInt(mum.get(4)); if(number1 > 0 && i != 0) System.out.print("+"); System.out.print(number1); } } } } }
（2）分析：
根据PowerDesigner的类图显示，直观地看出，该题涉及了两个类Array和Main，其次在Array中利用了多个方法：
使用SourceMonitor对该函数的复杂度进行检测，结果如下：
SourceMonitor的生成报表：
此题复杂度较高，代码状况较为复杂。
2、踩坑心得：
这道题开头老师就交给我们一个小任务——学习正则表达式，但当我学完之后我却发现，将其内容串通起来好像还是有点复杂的。一开始我用想过用split方法暴力解决，但是却无法切出我想要的数据，后来我用\\*|\\^|\\+|[a-z]|\\d+|-进行切割，数字和字符都能一项一项的切出来，却无法切开负数。经过讨论，发现这样切出一项一项的好像并没有什么用，于是用([+-]?x\\^)|(\\*x\\^)|(\\*x)|[+-]{1}x|^x[+-]{1}\r\n"将其切成一个个的子项进行求导的计算。
同时，由于课堂上老师提到了一次动态数组，我就在此利用上了，但是因为才学浅薄，还未完全学会动态数组的用法，为后续数据穿插的代码书写造成了一定的困扰和麻烦。
3、改进建议：
我认为这里对于新手小白来说，存储数据还是用正常的数组会比较好调用（当然，大佬们可跳过这条建议）同时，由于求导的函数表达式有可能出现大数，还是用BigInteger会比较稳妥。
三、作业总结：
1、第一次作业虽然题目量较大，但做起来还是挺顺畅，只要会Java的基本格式书写就没什么问题。
2、第二次作业主要是通过严密的逻辑来考虑现实生活中，平年润年对于不同月份日期加减的限制要求，从而选择一个正确且便捷的方式进行加减计算，整体来说，除了要注意复杂度，其他并没有什么太大的问题。
3、第三次作业，别看只有三道题，却困住了许多同学，首先是前两到类的增加以及封装性，但根据题目的提示，再结合书上的知识点，在搭好所要求的框架后，其他问题就迎刃而解了。当然，这里涉及到的新知识点还挺多，对这两道题进行深度学习和理解对于后续的学习还是很有必要的。重点是第三题，首先是正则表达式的书写就让我有点犯难，其次就是选择分割的位置的选取以及动态数组熟练应用的问题。
4、总而言之，经过这三次大作业，我发现自己的知识储备量还远远不够，在后续的学习中，我会与同学多多讨论，查找有关资料对Java及其语法的使用进行更深入的认知与学习，同时，要对书本有更深刻的解读。
2021-04-04
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