第三次博客作业

一、 前言

本次博客是对之前发布的6-8次PTA题目集（成绩计算系列）进行分析，这三次的题量都是比较少的，第一次迭代就一道题目，之后的都是一道迭代题另外加几道小题，总体来说题量还是不大的。其中相比于上次涉及到的知识点多了很多，首先对动态数组有了更熟悉的运行，成绩计算系统真的需要熟练的运用到HashMap，许多点都是课堂上学习不到的，需要课外的学习，难度上还是挺难的，但是和菜单相比还是较为好做一点的。所涉及到的知识点大多数都是和数组有关的，这个点虽然在菜单上也运用了，但是并不熟悉，在这里得到了加强，老师在上课的时候讲了类图，分析了整个代码结构，但是我在写的过程中并没有按老师的写，继承等一些知识点都没用，总体来说，知识点都还是学过的，但是都不熟悉，其中涉及到一个重要的知识点就是正则表达式了，使用java.util.regex.Pattern类和正则表达式对字符串进行匹配和验证这个很关键，正则表达式的匹配操作，可以将正则表达式应用于输入字符串并进行匹配、查找等操作，在匹配成绩信息中，这种方法最容易过测试点了。里面还运用了Lambda表达式和函数式接口，使用Lambda表达式和函数式接口对列表进行排序和过滤操作。用了Map和TreeMap，使用java.util.Map接口和java.util.TreeMap类存储和操作班级的成绩信息，知识点包括类型转换和数值计算：使用Integer.parseInt方法将字符串转换为整数，并进行加减乘除等数值计算操作。

二、 设计与分析

我先给出三次成绩计算系列SourceMonitor的生成报表内容以及PowerDesigner的相应类图并且进行分析，有图有真相。（部分主要源码以截图的方式放在本小结最后）

成绩计算一的生成报表：

由图可以看到该代码总共有514行代码，包括空行，函数调用语句有44行，平均每个类中有4个方法，平均每个方法中有16.75行语句，可以看出代码的方法都是比较复杂的，每个功能差不多就对应一个方法。Maximum Complexity表示该类中最复杂函数的复杂度，报表可以看出最大的圈复杂度有29，圈复杂度指示一个函数可执行路径的数目，说明我在代码设计上还是可以优化的，由于判断过多，使用了打量的if-else语句，造成了圈复杂度的升高。

 

成绩计算一的类图：

在成绩计算一中，我并没有按老师提示的类图的结构来写，我主要分为了三个类，主类主要负责读取输入并解析课程信息和成绩信息，然后解析课程信息和成绩信息，进行分析计算后输出，其余的两个类便是课程类和成绩类。

成绩计算二的生成报表：

该代码总共有410行代码，包括空行，函数调用语句有18行，平均每个类中有5个方法，平均每个方法中有16.6行语句，可以看出代码的方法都是比较复杂的，每个功能差不多就对应一个方法。报表可以看出最大的圈复杂度有8，圈复杂度指示一个函数可执行路径的数目,相比于上次菜单，圈复杂度减少了很多，大部分原因都是因为减少了错误判断等代码，使得整体更加整洁。

 

成绩计算二的类图：

实验二的迭代是添加了实验课的概念，与之前的考察还是有点去别的，但是区别并不大，但是我为了更好的迭代，我重新构造了代码结构，在第一次的基础上修改我只拿了8分，重构完很多测试点都没有卡，我将成绩类改为了学生类。这是一种新的计算方法，更为合理，适用于所有的样例，之前有点面向过程的写法。

 

 

成绩计算三的生成报表：

该代码总共有617行代码，平均每个类中有5个方法，平均每个方法中有15行语句，可以看出代码的方法都是比较复杂的，每个功能差不多就对应一个方法。报表可以看出最大的圈复杂度有6，圈复杂度指示一个函数可执行路径的数目,相比于上次题目，圈复杂度减少了很多.

 

成绩计算三的类图：

这次类图和上次没有区别，只是某些属性和方法做了修改，自从上次将代码结构优化后，其实很多迭代的问题都能很好解决，在面向对象的过程中，应该考虑全面一点，如果从一开始结构没弄好，后面面对新的要求，只会越来越困难，像打地基一样，地基没打好，后面总会有崩塌的时候，重构代码结构就是一个很好的解决办法。

 部分代码：

 

 

 

三、 踩坑心得

在成绩计算系统中，最多的问题就是没分析清楚题目答题，很多小细节没有给出，需要自己去寻找。

在判断输入时，需要考虑许多异常信息，在开始我选择直接判断长度，但是这样乱输入许多信息都不会报错，所以后面选择了用正则输入法。并不是运行结果对了就行，这个是我没想到的，老师没给出测试样例，压根不知道错误输入是啥，只能用正则表达式限制一下输入。

 还有就是在输入错误的情况下，比如输入课程信息时就错误了，后面他的信息储存不进去，后面所有的都得报错。当我的课程信息乱输入时，后面没判断一次错误就输出为wrong format，这个条件开始没理解清楚，卡了很久。

 还有一个就是成绩和学号的要求，这里面都有隐藏要求，成绩必须是大于0的，学号也必须是8位，这些都是需要去额外要求的。

四、 改进建议

我觉得首先，确保编码改进的目标有清晰的定义。确定你想要改进的方面，比如性能、可读性、可维护性或可扩展性等。这将帮助你更好地聚焦和评估改进的效果。大作业属于不断迭代的题目，每次改进时要清楚的认识到新增加的知识点，知道该从哪个点进行修改。将编码改进作为一个持续的过程来看待。避免试图在一次改进中解决所有问题，而是采取迭代的方式逐步改进，通过每个迭代周期集中解决一到两个问题。在代码中添加适当的错误处理机制，以应对可能出现的异常情况。这可以包括使用异常处理语句（try-except）来捕获并处理潜在的错误，以及提供有意义的错误提示信息。

在这次大作业里面，老师开始给了一个类图参考，可是我觉得按那种方法太复杂了，不如三个类方便，所以导致后面迭代的过程中必须重新构造代码结构，不然每次都需要修改大量的内容，我觉得在迭代的过程中，还应将每次的代码保存下，以应对不同的要求。添加文档和注释，编写清晰、准确的文档和注释是持续改进的关键，除了编写自解释的代码外，还应编写清晰的文档和注释来解释代码的意图、功能和用法。

五、 总结

在这门课程中，我学到了很多关于面向对象编程的知识。掌握了类、对象、继承、多态等概念，我能够更好地组织和设计我的代码，我也学会了如何使用Java的标准库和常用工具，例如集合框架、输入输出流、异常处理等。这些知识对我理解和解决实际编程问题非常有帮助。这门Java课程不仅教会了我编程技巧，还培养了我的逻辑思维、问题解决和创新能力，它为我未来在学习和职业发展奠定了坚实的基础。另外，通过课程中的编程练习和项目实践，我锻炼了自己的解决问题和调试代码的能力。遇到困难时，我学会了阅读文档和查找相关资料，以找到合适的解决方案。这种实践经验对于我未来的学习和职业发展将是宝贵的资产。

对于这三次大作业，学会了许多东西，相比于菜单还是学会了许多新的东西，这三次大作业让我意识到了集合的重要性，老师上课提到的东西，下课之后需要花大量的时间去学习，从开始的菜单到成绩系统，每一次大作业都是一次挑战，一步步的走过来，现在终于结束了，真的很累，但是也真的学到了许多，谢谢老师，也谢谢17班的同学，一起讨论大作业，互相学习指导。这门Java课程不仅仅是一门编程课程，更是一次对逻辑思维和问题解决能力的锻炼，我相信在以后，无论遇到啥问题，都能像面对大作业一样，一样坚持下去不放弃，任何成功的原因，都有可能只是一个勇敢的开始！

 

（本次博客所有题目图片均采用图片方式，文字均为手写，字数在3100左右）