OOP三次大作业总结-BLOG-1

面向对象程序设计三次大作业总结

一、前言。

 

第一次作业共有九道题目，都是考察Java的基础语法，我认为是用来让我们适应从C语言到Java的转变的（虽然我没做全对），没有运用上Java特色：类与对象；

 

第二次作业共四道题，随着学习进度的前进，我们也迎来了对象和类的学习，第二次作业用上了对象和类，还有方法，相对难度大大增加。其中，7-1和7-2的菜单计价程序，渗透到了面向对象的过程，类和对象的使用以及方法的构造等。主要难点在于：1.类的设计与使用：要根据题目要求设计出合适的类，每个类具有不同的属性、方法及构造方法，在程序中实例化这些类并调用其方法实现功能；2.字符串处理：输入的菜名和份额信息需要通过字符串处理来提取和解析数据，以便后续的计算和输出；3.控制流语句：程序需要正确地选择和执行分支语句、循环语句和跳转语句，以实现正确的用户交互和求解过程。7-4的小明走格子，我怎么都过不了运行超时的坎，后来通过查阅资料，发现可以用字符流输入（即一次只输入一个字符）实现该题，可以通过调用Scanner类的next（）方法从控制台读取下一个单词，并将该字符串转化为一个字符数组char[] input。然后将该字符数组作为参数传递给countWays方法，开始递归计算从起点到终点的所有走法总数。

 

第三次作业共七道题，第一题菜单我没写出来（冷汗冷汗），7-3去掉重复的数字运用了输入缓冲流方法，使用Java中的Set集合来实现去重，以及使用StringBuilder来进行字符串的拼接。Set是Java集合框架中的一种数据结构，它是一个不包含重复元素的集合，需要注意的是，当元素存在重复时，Set会自动去重，因此最终的结果不会包含任何重复元素。这种去重方法也比较高效，尤其适用于对大量数据进行去重的情况。7-5面向对象编程（封装性）则主要是对封装性的理解（说实话挺难理解的）。

 

二、设计与分析。

三道菜单计价程序问题的设计与分析：

1.菜单计价程序-1

1）类图：

 

 2）题目：

 

某饭店提供4种菜，每种菜品的基础价格如下：
西红柿炒蛋 15
清炒土豆丝 12
麻婆豆腐 12
油淋生菜 9

设计点菜计价程序，根据输入的订单，计算并输出总价格。
订单由一条或多条点菜记录组成，每条记录一行，最后以"end"结束
每条点菜记录包含：菜名、份额两个信息。
份额可选项包括：1、2、3，分别代表小、中、大份）

不同份额菜价的计算方法：
小份菜的价格=菜品的基础价格。
中份菜的价格=菜品的基础价格1.5。
小份菜的价格=菜品的基础价格2。
如果计算出现小数，按四舍五入的规则进行处理。

 

3）分析：

Dish类：表示一个餐品，包括名字和单价等属性。其中 getPrice(int portion) 方法用于根据不同的食物数量计算对应的价格。

Menu类：表示菜单类，包括添加餐品，以及通过名称查找餐品等方法。

Record类：表示一条记录，即某个餐品和对应的数量组成的记录。其中 getPrice() 方法调用了 Dish 的 getPrice(int portion) 方法计算当前记录的价格。

Order类：表示订单类，包含记录数组，可以根据输入的餐品名称、数量以及菜单信息创建新的 Record 对象，并将其加入到记录数组中。同时，还提供了计算订单总价的 getTotalPrice() 方法。

 

2.菜单计价程序-2

1）类图：

 

2）题目：

设计点菜计价程序，根据输入的信息，计算并输出总价格。

输入内容按先后顺序包括两部分：菜单、订单，最后以"end"结束。

菜单由一条或多条菜品记录组成，每条记录一行

每条菜品记录包含：菜名、基础价格 两个信息。

订单分：点菜记录和删除信息。每一类信息都可包含一条或多条记录，每条记录一行。
点菜记录包含：序号、菜名、份额、份数。
份额可选项包括：1、2、3，分别代表小、中、大份。

删除记录格式：序号 delete

标识删除对应序号的那条点菜记录。

不同份额菜价的计算方法：
小份菜的价格=菜品的基础价格。
中份菜的价格=菜品的基础价格1.5。
小份菜的价格=菜品的基础价格2。
如果计算出现小数，按四舍五入的规则进行处理。

 

 

3）分析：

Menu 类：此类负责管理菜单项，其中 addDish 方法可用于将新的餐品（具有名称和价格）添加到菜单列表中。另外， findDishByName 方法可用于查找指定名称的餐品。

Dish 类: 表示某一道菜品，包含了名称、单价等基本属性及操作方法。

Record 类：表示购物车中的一条记录，即某个餐品和对应数量组成的记录。其中 price 方法用于计算当前条目的总价格。

Order 类：表示订单，可以通过菜单和记录列表来创建一个 Order 对象。addARecord 和 delARecordByOrderNum 两个方法可用于添加或删除错误的记录。getTotalPrice 方法可用于获取整个订单的总价值。

 

3.菜单计价程序-3

 

1）类图：

 

 

2）题目：

 

设计点菜计价程序，根据输入的信息，计算并输出总价格。

输入内容按先后顺序包括两部分：菜单、订单，最后以"end"结束。

菜单由一条或多条菜品记录组成，每条记录一行

每条菜品记录包含：菜名、基础价格 两个信息。

订单分：桌号标识、点菜记录和删除信息、代点菜信息。每一类信息都可包含一条或多条记录，每条记录一行或多行。

桌号标识独占一行，包含两个信息：桌号、时间。

桌号以下的所有记录都是本桌的记录，直至下一个桌号标识。

点菜记录包含：序号、菜名、份额、份数。份额可选项包括：1、2、3，分别代表小、中、大份。

不同份额菜价的计算方法：小份菜的价格=菜品的基础价格。中份菜的价格=菜品的基础价格1.5。小份菜的价格=菜品的基础价格2。如果计算出现小数，按四舍五入的规则进行处理。

删除记录格式：序号 delete

标识删除对应序号的那条点菜记录。

如果序号不对，输出"delete error"

代点菜信息包含：桌号 序号 菜品名称 份额 分数

代点菜是当前桌为另外一桌点菜，信息中的桌号是另一桌的桌号，带点菜的价格计算在当前这一桌。

程序最后按输入的先后顺序依次输出每一桌的总价（注意：由于有代点菜的功能，总价不一定等于当前桌上的菜的价格之和）。

每桌的总价等于那一桌所有菜的价格之和乘以折扣。如存在小数，按四舍五入规则计算，保留整数。

折扣的计算方法（注：以下时间段均按闭区间计算）：

周一至周五营业时间与折扣：晚上（17：00-20：30）8折，周一至周五中午（10:30--14:30）6折，其余时间不营业。

周末全价，营业时间：9:30-21:30

如果下单时间不在营业范围内，输出"table " + t.tableNum + " out of opening hours"

3）分析：

代码的主要功能是管理餐厅点餐、结账以及生成报表。程序在输入过程中通过 Scanner 类来获取控制台上的输入信息，处理完成后将结果输出到控制台。

具体来说，该程序包含一个 Dish 类和一个 Table 类，Dish 类用于存储菜品名称和价格，而 Table 类用于存储桌号、日期、时间和订单信息等。程序主函数采用 while 循环来不断读取输入，根据用户输入执行相应的操作，直到用户输入 end 或 table 命令结束程序。

程序主体部分主要实现了以下功能：

1. 解析输入并存储菜品信息：整个程序最开始先解析用户输入得到菜名及其对应的价格，并按输入顺序存储到 dishes 数组中。

2. 获取输入中的桌号、日期、时间等信息：程序从输入中获取桌号、日期、时间等信息，并存储在 tables 数组中。

3. 处理订单：程序读取用户输入中的“订单编号-菜品名称-份数-数量”信息，并按照特定的格式存储在 order 数组中，同时计算每个订单的总价并打印在控制台上。

4. 结账：当用户输入 end 命令时，程序先遍历所有 tables，统计其中的所有订单价格总和，并输出结账信息。

三、采坑心得。

1.非法输入：

第一次作业7-9二进制数值提取：

  

import java.util.*;
import java.lang.*;
public class Main{
    public static void main(String[] args){
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        String str=input.nextLine();
        int Len=str.length();
        int Flag=0;
        for(int t=0;t<Len;t++)
        {
            if(str.charAt(t)=='-'&&str.charAt(t+1)=='1'){
                Flag=1;
                break;
            }
            if(str.charAt(t)=='0'||str.charAt(t)=='1'){
                System.out.print(str.charAt(t));
            }
        }
        if(Flag==0){
            System.out.println("Wrong Format");
        }
    }
}

 

这段代码存在问题是：对于长度为1的字符串输入时，访问了后面一个字符。

当输入长度仅为1的字符串时，在循环中判断if(str.charAt(t)=='-'&&str.charAt(t+1)=='1')会访问到字符串外面的内存空间，会产生StringIndexOutOfBoundsException异常。可以添加if(Len==1) return;来避免这个问题。

 

2.运行超时：

第二次作业7-4小明走格子：

 

 

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int m = scanner.nextInt();
        while (m-- > 0) {
            int n = scanner.nextInt();
            int[] dp = new int[n + 1];
            dp[0] = 1;
            dp[1] = 1;
            if (n >= 2) {
                dp[2] = 2;
            }
            if (n >= 3) {
                dp[3] = 4;
            }
            for (int i = 4; i <= n; i++) {
                dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2] + dp[i - 3] + dp[i - 4];
            }
            System.out.println(dp[n]);
        }
    }
}

在网上查阅的资料建议可以通过字符流输入（BufferedReader)，来提升输入速度，从而减少运行时间；

还有的建议是使用滚动数组。因为dp[i]只与dp[i-1]、dp[i-2]、dp[i-3]、dp[i-4]有关，所以可以将数组中的元素不断往后移，并使用一个指针表示当前计算到的位置。这样可以避免不必要的空间浪费，从而降低时间复杂度。

import java.util.Scanner;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int m = scanner.nextInt();
while (m-- > 0) {
int n = scanner.nextInt();
int[] dp = new int[5];
dp[0] = 1;
dp[1] = 1;
if (n >= 2) {
dp[2] = 2;
}
if (n >= 3) {
dp[3] = 4;
}
int cur = 4;
while(cur <= n){
int next = dp[3] + dp[2] + dp[1] + dp[0];
dp[0] = dp[1];
dp[1] = dp[2];
dp[2] = dp[3];
dp[3] = next;
cur++;
}
System.out.println(dp[3]);
}
}
}

使用滚动数组后，只需要记录数组中最后四个元素，并随着计算不断往后更新，即可得到dp[n]的值。因此，在计算dp[i]时，只需要进行一次加法运算，而不需要再次访问前面的数组元素，从而降低了时间复杂度，避免了超时的问题。

 

四、主要困难以及改进建议。

主要困难：

1.菜单计价程序需要维护菜品的名称、价格、份数、总价等信息，需要建立相应的数据模型来存储和管理这些信息。如果数据模型设计不合理，会影响程序的可维护性、扩展性和性能。

2.在计算总价时，可能会出现精度丢失或者舍入误差等问题，导致计算结果与实际结果存在差异。为了避免这个问题，程序需要使用适当的数据类型和算法，并进行精度控制和错误处理。

3.如果菜单计价程序需要支持多用户并发操作，需要考虑多线程并发访问带来的数据一致性和安全性问题，并使用适当的同步机制进行控制。

4.菜单计价程序可能涉及到多个相似的功能模块，需要考虑代码复用和重构的问题，以提高代码的重用性、可读性和可维护性。这需要合理的设计架构和代码组织结构，并使用适当的设计模式和最佳实践。

 

五、总结。

 一、对代码：

对于Java代码，我自身是带有敬意的，因为C语言考试的不及格，多少对面向对象程序设计是抱有巨大的忧患意识的，所以在做作业的时候不敢怠慢。听老师的话先在IDEA（老师说也可以在eclipse）里先写好再复制粘贴到PTA里，我也听说了一些同学直接在PTA里写，（逻辑，运行等）错误百出，浪费了很多时间。虽然真的学得特别吃力，但我会认真听老师讲课，去看别人写的代码，看别人下很大功夫才想出来的设计和算法。

二、对自己：

只能说尽力去学吧，Java本身就是一个十分庞大的东西，不能全指望老师上课讲的那些语法，还要去找资源，自己去B站找视频看。也是听取了厉害大佬的建议：时刻提醒自己这门专业本身就不是以学习语法为重点。处理问题时一头扎进问题中，忽略其他细节，在错误的方向上疯狂进发，然后写出来一堆没意义的代码，为了避免这种情况发生，老师讲到的东西一定要注意，老师上课讲的某些点很不经意，但都是他这么多年写代码总结出来的经验，认真学吧，总有些收获！！！

三、对教师：

我的面向对象程序设计老师是罗老师，对我们很认真负责，上课也是一本正经地上，我只能说在他的课上有种回到高中的感觉……

四、对这门课：

个人认为这种形式还不错，课上老师输出大波干货，课下自己自行摸索，也有同学老师之间的交流协作过程，虽然这样挺辛苦，但吃得苦中苦方为人上人嘛

还有就是这门课的考查方式，不是像上学期C语言那样手写代码，而是真正地在笔记本上敲代码，考察编程能力，真的是泰裤辣！