题目集4~6的总结性Blog

题目分析

本阶段题目集的主要考察的知识点是继承和多态，继承包括对super、extend关键字的使用，方法的重写等，多态包括向上转型、向下转型等。此外还考察了抽象类和接口及之前的封装性，需要我们有抽象类的能力。在设计上考察了单一职责原则和MVC模式。总体上需要对现已学过的知识进行综合运用。
这三次程序设计的作业对于类与类之间的关系的设计要求较高，如果不能很好的设计出合理的类间关系，那么写起这个题目来无疑是这补补，那看看。所以，对于程序的大致框架设计显得十分重要。三次pta作业涉及的知识点很多，要求平时基本功要很好。在答题程序4中，家居强电电路模拟程序-1，家居强电电路模拟程序-2这三次作业中，都以继承为背景，考察了继承的相关知识，例如继承中多态的使用，方法的重写，以及子类的构造方法调用父类的无参构造进行数据的初始化等。同时，对于输入数据的解析和处理又考察了对于正则表达式的使用，利用捕获和分组对解析相应的信息进行创建对象的初始化。在保存对象数据时又考察了集合类的使用，例如ArrayList,，HashMap等数据结构的使用，对于保存的数据要求不同要选择对应的集合类进行储存，HashMap可以存储一个键值对，这就可以用来实现编号和对象一一对应的关系

7-4答题判题程序-4

设计思路

设计分析本次迭代新增了选择题，填空题，处理这两种题的输入和前几次迭代大致相同，但本次迭代新颖的地方，就是他们的输出：都增加一项”partially correct”表示部分正确。
1.定义数据结构来存储题目信息、试卷信息、学生信息和答题信息。
2.编写函数来处理每种输入信息的格式，并存储到对应的数据结构中。
3.编写函数来处理答题信息的输入，并判断每道题目的答案是否正确。
4.编写函数来输出各种类型的信息，包括试卷总分警示、答题信息、判分信息、被删除的题目提示信息、题目引用错误提示信息、格式错误提示信息和试卷号引用错误提示信息。
5.编写函数来处理多张试卷的情况，包括排序和合并输出。
这个题目需要考虑多种异常情况，包括题目编号的缺失、试卷总分不等于100分、题目被删除、输入信息顺序问题等。在处理这些异常情况时，需要根据题目要求来输出相应的提示信息。
设计类图如下

踩坑心得

1.对选择题和填空题的部分正确未考虑周到。比如一个选择题的正确答案是ACD，答卷答案是AD时肯定是正确的，DA也毫无疑问没错，但我的判断方式是Pattern（标准答案），Matcher（答案）来进行简单判断。所以后面一种DA最后判断会得0分。
2.因为用HashMap时存储时的key值不不是简单的0，1，2之类的，所以多名学生输出时因为HashMap输出的随机性，输出结果也是乱序的。最后也是在输出前面用ArrayList再记录了一遍顺序进行输出。
3.答案批改的方法，是否进入批改的判断仅为题目是否在输入时读取到，这导致被删除的题目也会被计算出答案，而我的答案输出形式判断的是answer是否为0，这使得题目被删除的情况依旧会输出答案。

7-5家居强电电路模拟程序-1

设计思路：

因为这次题目的设备并没有电阻，所以无法使用正常的根据电阻求分压的方法来计算设备状态，也因此，电路中只能出现一个设备，不然出现多个设备的话无法进行分压操作。这一点也就给了很多人设计一个特殊电路的可乘之机。但是我并不是如此。
首先，我们判断电路开端是否含有VCC信息，如果有，就设置电路初始电压为220V，反之为0V,GND判断同理。
然后读取所有设备信息，包括控制器和被控制器。按照从电路开端到电路接地端的方向一步一步进行处理，并且令下一个设备的输出电压等于上一个设备的输出电压。这样就能得到所有设备的输入电压和输出电压。
其次，获取了输入电压和输出电压后，就能用前者与后者的差计算出该设备的电压，再根据该设备的状态计算方式计算出它的转速或者亮度等状态信息。
最后，对设备信息进行排序输出。
1.系统需要能够处理多种输入信息，包括设备信息、连接信息、控制设备调节信息等。设备信息包括设备的标识符和编号，以及设备的引脚编号。连接信息表示一组连接在一起的设备引脚，引脚与引脚之间用空格分隔。控制设备调节信息用于改变控制设备的状态或参数。

2.系统需要能够根据输入信息计算出每个设备的参数值，并按照指定的格式输出。输出信息包括设备标识、设备编号和设备参数值，其中参数值需要根据题目要求进行截尾处理。

3.题目中还提供了一些输入样例和输出样例，可以帮助理解题目的要求和测试系统的正确性。

4.这个题目是一个综合性的编程题目，需要考虑多种数据结构和算法，以及对各种异常情况的处理。在实现过程中，需要注意代码的清晰性和可维护性，以及程序的效率和正确性。同时，还需要注意题目中给出的各种规则和约束条件，确保程序能够正确地模拟智能家居电路的工作情况
类图如下

踩坑和心得：

1，基本没有设计阶段,逻辑混乱。所以在写代码前还是要先设计好，这样才能事半功倍。
2，忽略部分情况，比如开关在后面断开，开关后的电器电压全为零，但开关前的电器电压未清零。解决方法便是添加一个TestFlow（）方法判断电路是否为通路，在进行Flow（）。
3.对象为空的情况，因为本次用了Electronic behindElectronic，这种类似C语言链表的形式的方法，在处理信息时有behindElectronic或者frontElectronic为空导致错误。我的解决方法是重头理一遍，还是设计的问题，一开始没想好怎么写就直接动手。
4，截尾输出出现问题，不应该使用String.format("%.0f",n)，应直接用（int）强制类型转换后输出。
5.区间范围写错。挡位为0-3共4个挡位。所以下意识的写了if（level <4)使得某些测试点没过。
6.审题不清，以为开关也只有一个。所以当时连电路上设备连接顺序都没有写，于是便在主函数中新加一个链表存储电路上设备连接顺序。在进行电路运转效果计算之前再进行电路上开关的判断。

7-6家居强电电路模拟程序-2

设计思路:

控制设备：
开关、分档调速器、连续调速器的基本功能和特性与之前相同，但增加了所有开关的电阻为0的设定。
受控设备：
1.增加了落地扇，其工作电压区间和对应转速区间与吊扇有所不同，且每个电压区间对应的转速也不同。
2.考虑了电阻的影响，白炽灯、日光灯、吊扇、落地扇的电阻值不同。
3.增加了并联电路的输入，允许并联多个串联电路。
4.引入了串联电路和并联电路的编号系统，以及IN和OUT的概念来表示电路的起始和结束端。
5.连接信息不再单独输入，而是包含在串联电路或并联电路的信息中。
输出信息：
1.输出格式与之前相同，但需要额外输出落地扇的转速。
规则和约束：
1.增加了对并联电路的约束，不允许并联电路中包含并联电路，也不允许多个并联电路串联。
2.强调了电路中的短路如果不会产生无穷大的电流，则被认为是合理情况。
3.明确了电源VCC和接地GND在电路中的位置，以及调速器输入端的连接限制。
新增功能：
1.并联电路的模拟，允许电路中存在并联结构，增加了电路设计的灵活性。
2.电阻的考虑，使得电路模拟更加接近实际物理情况，需要计算电压降和电流分配。

踩坑心得

截止到现在，由于种种原因这次的代码测试并没有通过，一方面是在代码逻辑结构的设计上存在漏洞，一些关键的分支条件判断不够精准，导致程序在运行特定数据组合时出现了错误的走向，计算结果与预期严重偏离。另一方面，代码中存在部分变量未初始化的情况，这使得程序在运行过程中产生了随机的、不可控的数值，进而破坏了整个数据处理流程的稳定性与准确性。此外，对新引入的算法库函数理解不够深入，在调用和参数传递时出现失误，引发了一系列连锁反应，致使程序崩溃。我会在下次集中精力解决这些问题，尤其是针对 Java 代码特性深入优化。对于代码逻辑结构漏洞，我会运用 Java 的调试工具，如断点调试与日志输出，详细追踪程序运行流程，精准定位不准确的分支条件判断，然后依据 Java 的语法规范和最佳实践，重新设计与优化逻辑，确保程序能正确处理各类数据组合。对于未初始化变量问题，严格遵循 Java 的变量初始化规则，仔细检查每一个变量声明处，必要时添加默认初始化值或者明确初始化逻辑，保障数据处理流程的稳定性。

总结

在这三次作业中，遇到了很多困难，也有很多严重的问题，在电路问题中就体现出了这一点，经过这几次的pta的锻炼，我感觉我的代码的能力还是有了很大的提升，虽然过程很难，但收获很大。
这三次PTA较前三次PTA来说，在单一职责原则和开闭原则上有进步，但依旧不够。要想使代码更“高级”，需要掌握设计原则，并多加练习。无它法，唯多练。Java这门语言，不仅考验了逻辑思维能力还有用代码的表达能力，用最好的方式最好的思维写出最简洁的代码，这是很难的地方，还要多多学习Java这门语言，面对难题的时候要多思考，多练习，寻找最优解。

在写题目的过程中，总是会有很多细小的逻辑方面的问题没有考虑到，这应该怎么改进呢？有的人可以写完代码后提交一遍过，而我则需要一遍遍的刷测试点以找到自己的错误。或许是因为在编写代码的过程中过于依赖案例，就是就着案例编写程序，而不是在脑子里思考存在哪些情况。上次blog告诉自己写之前画类图，然而这几次并没有做到。希望后面两次的PTA可以尝试着做一下看看效果。

java中有很多流，虽然我到现在还没明白什么是“流”，但我稍微用过几次：获取数组中有多少null，和C语言进行对比，不得不感叹Java的强大，他能成为目前世界上最流行的语言不是没有原因的。

java中的Arrays也是个比较好用的工具，可以对数组进行扩容什么的（我最常用的也就是扩容），但需要注意的是，使用完数组的地址会发生改变。当把数组的地址传入方法后，若不返回数组地址且使用了Arrays对数组进行编译，将无法在方法结束后获得编译后的数组。还是喜欢动态数组ArraysList，便捷且功能强大。

java中有很多很好用的工具，然而我只是会用，知道给方法传什么能得到什么我想要的东西，希望我在有空的时候，可以弄懂他的底层逻辑。

这三次的作业很好地训练了我对类的设计能力，和刚开学时相比我想我已经学到了很多东西，但是这还远远不够，我们还需要更加用心地去面对这门课，在面对pta里的这些题目也能迎难而上。