此次博客主要是针对课程成绩统计程序类题目和期末题目的总结
前言：随着对Java学习的深入，我接触到了Java中更深层的知识：扩展、多态和接口。这些内容的学习更加困难，但其主要目的也是利于代码的维护和修改，学会了这些将会使我们更加靠近现实的编写环境。
课程成绩统计程序-2
课程成绩统计程序-2是基于课程成绩统计程序-1所改进的，基本的类结构变化不大，但对于类的具体实现要求更高了。这次作业需要增加实验部分，由于实验部分的要求和选修课以及必修课不同，因此在主函数中需要特地对实验部分进行解析。
以下是课程成绩统计程序-2的题目描述：
课程成绩统计程序-2在第一次的基础上增加了实验课，以下加粗字体显示为本次新增的内容。
某高校课程从性质上分为：必修课、选修课、实验课，从考核方式上分为：考试、考察、实验。
考试的总成绩由平时成绩、期末成绩分别乘以权重值得出，比如平时成绩权重0.3，期末成绩权重0.7，总成绩=平时成绩*0.3+期末成绩*0.7。
考察的总成绩直接等于期末成绩
实验的总成绩等于课程每次实验成绩的平均分
必修课的考核方式必须为考试，选修课可以选择考试、考察任一考核方式。实验课的成绩必须为实验。
1、输入：
包括课程、课程成绩两类信息。
课程信息包括：课程名称、课程性质、考核方式（可选，如果性质是必修课，考核方式可以没有）三个数据项。
课程信息格式：课程名称+英文空格+课程性质+英文空格+考核方式
课程性质输入项：必修、选修、实验
考核方式输入选项：考试、考察、实验
考试/考查课程成绩信息包括：学号、姓名、课程名称、平时成绩（可选）、期末成绩
考试/考查课程信息格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+课程名称+英文空格+平时成绩+英文空格+期末成绩
实验课程成绩信息包括：学号、姓名、课程名称、实验次数、每次成绩
实验次数至少4次，不超过9次
实验课程信息格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+课程名称+英文空格+实验次数+英文空格+第一次实验成绩+...+英文空格+最后一次实验成绩
以上信息的相关约束：
1）平时成绩和期末成绩的权重默认为0.3、0.7
2）成绩是整数，不包含小数部分，成绩的取值范围是【0,100】
3）学号由8位数字组成
4）姓名不超过10个字符
5）课程名称不超过10个字符
6）不特别输入班级信息，班级号是学号的前6位。
2、输出：
输出包含三个部分，包括学生所有课程总成绩的平均分、单门课程成绩平均分、单门课程总成绩平均分、班级所有课程总成绩平均分。
为避免误差，平均分的计算方法为累加所有符合条件的单个成绩，最后除以总数。
1）学生课程总成绩平均分按学号由低到高排序输出
格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+总成绩平均分
如果某个学生没有任何成绩信息，输出：学号+英文空格+姓名+英文空格+"did not take any exams"
2）单门课程成绩平均分分为三个分值：平时成绩平均分（可选）、期末考试平均分、总成绩平均分，按课程名称的字符顺序输出
考试/考察课程成绩格式：课程名称+英文空格+平时成绩平均分+英文空格+期末考试平均分+英文空格+总成绩平均分
实验课成绩格式：课程名称+英文空格+总成绩平均分
如果某门课程没有任何成绩信息，输出：课程名称+英文空格+"has no grades yet"
3）班级所有课程总成绩平均分按班级由低到高排序输出
格式：班级号+英文空格+总成绩平均分
如果某个班级没有任何成绩信息，输出：班级名称+英文空格+ "has no grades yet"
异常情况：
1）如果解析某个成绩信息时，课程名称不在已输入的课程列表中，输出：学号+英文空格+姓名+英文空格+":"+课程名称+英文空格+"does not exist"
2）如果解析某个成绩信息时，输入的成绩数量和课程的考核方式不匹配，输出：学号+英文空格+姓名+英文空格+": access mode mismatch"
以上两种情况如果同时出现，按第一种情况输出结果。
3）如果解析某个课程信息时，输入的课程性质和课程的考核方式不匹配，输出：课程名称+" : course type & access mode mismatch"
4）格式错误以及其他信息异常如成绩超出范围等，均按格式错误处理，输出"wrong format"
5）若出现重复的课程/成绩信息，只保留第一个课程信息，忽略后面输入的。
信息约束：
1）成绩平均分只取整数部分，小数部分丢弃
输入样例1:
在这里给出一组输入。例如：
java 实验 实验
20201103 张三 java 4 70 80 90
end
输出样例1:
在这里给出相应的输出。例如：
20201103 张三 : access mode mismatch
20201103 张三 did not take any exams
java has no grades yet
202011 has no grades yet
输入样例2:
在这里给出一组输入。例如：
java 实验 实验
20201103 张三 java 3 70 80 90
end
输出样例2:
在这里给出相应的输出。例如：
wrong format
java has no grades yet
输入样例3:
在这里给出一组输入。例如：
java 必修 实验
20201103 张三 java 3 70 80 90 100
end
输出样例3:
在这里给出相应的输出。例如：
java : course type & access mode mismatch
wrong format
输入样例4:
在这里给出一组输入。例如：
java 必修 实验
20201103 张三 java 4 70 80 90 105
end
输出样例4:
在这里给出相应的输出。例如：
java : course type & access mode mismatch
wrong format
输入样例5:
在这里给出一组输入。例如：
java 选修 考察
C语言 选修 考察
java实验 实验 实验
编译原理 必修 考试
20201101 王五 C语言 76
20201216 李四 C语言 78
20201307 张少军 编译原理 82 84
20201103 张三 java实验 4 70 80 90 100
20201118 郑觉先 java 80
20201328 刘和宇 java 77
20201220 朱重九 java实验 4 60 60 80 80
20201132 王萍 C语言 40
20201302 李梦涵 C语言 68
20201325 崔瑾 编译原理 80 84
20201213 黄红 java 82
20201209 赵仙芝 java 76
end
输出样例5:
在这里给出相应的输出。例如：
20201101 王五 76
20201103 张三 85
20201118 郑觉先 80
20201132 王萍 40
20201209 赵仙芝 76
20201213 黄红 82
20201216 李四 78
20201220 朱重九 70
20201302 李梦涵 68
20201307 张少军 83
20201325 崔瑾 82
20201328 刘和宇 77
C语言 65 65
java 78 78
java实验 77
编译原理 81 84 82
202011 70
202012 76
202013 77
对以上题目进行分析可知，代码具体编写思路如下：
-
定义一个Course类，包含课程名称、课程性质、考核方式等属性。
-
定义一个Student类，包含学号、姓名、班级等属性。
-
定义一个Grade类，包含平时成绩、期末成绩、总成绩等属性。
-
定义一个ExperimentGrade类，继承Grade类，包含实验次数和每次实验成绩。
-
定义一个GradesManager类，用于管理学生的成绩信息。
-
在GradesManager类中，定义一个ArrayList<Course> coursesList，用于存储输入的课程信息。
-
在GradesManager类中，定义一个HashMap<String, ArrayList<Grade>> gradesMap，用于存储学生的成绩信息，key为学号，value为该学生的成绩列表。
-
在GradesManager类中，定义一个HashMap<String, ArrayList<ExperimentGrade>> experimentGradesMap，用于存储学生的实验成绩信息，key为学号，value为该学生的实验成绩列表。
-
实现输入功能，根据输入的信息创建Course对象、Grade对象或ExperimentGrade对象，并将其添加到coursesList、gradesMap或experimentGradesMap中。
-
实现输出功能，按照要求计算学生课程总成绩平均分、单门课程成绩平均分和班级所有课程总成绩平均分，并按照要求格式输出。
-
处理异常情况，如课程名称不存在、成绩数量和考核方式不匹配等，根据要求输出相应的错误信息。
-
实现排序功能，对学生课程总成绩平均分和班级所有课程总成绩平均分进行排序。
-
编写测试代码，验证程序的正确性。
设计类图如下：
由类图完善代码，具体代码如下：
import java.util.Scanner; import java.util.regex.Pattern; import java.util.regex.Matcher; public class Main{ private static String s_id = "^\\d{8}$";//学号 public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); String[] put; course[] Course=new course[10]; student[] Student=new student[20]; s_class[] Class=new s_class[10]; student Stemporary=new student(" "," "); int i=0,j=0,k=0,l=0,b=0; boolean pue = true; boolean coursejudge; boolean classjudge; boolean studentjudge; while (true) { String obtain = input.nextLine(); if (obtain.equalsIgnoreCase("end")) break; put = obtain.split(" "); if (put.length<=3){ coursejudge=true; for (course a: Course) if (a!=null) if (a.name.equals(put[0])) coursejudge=false; if (coursejudge){ Course[i]=new course(put[0],put[1]); if (put[1].equals("必修")) Course[i].setmode("考试"); else if((put[1].equals("选修"))) Course[i].setmode("考察"); else if((put[1].equals("实验"))) Course[i].setmode("实验"); if (put[1].equals("必修")&&put[2].equals("考察")){ System.out.println(put[0]+" : course type & access mode mismatch"); Course[i]=null; } else if ((put[1].equals("实验")&&!put[2].equals("实验"))||(!put[1].equals("实验")&&put[2].equals("实验"))){ System.out.println(put[0]+" : course type & access mode mismatch"); Course[i]=null; } i++;} } else if (put.length>3&&put.length<6){ i=0; classjudge=true; for (s_class a:Class) { if (a!=null) if (a.classid.equals(put[0].substring(0,6))) { classjudge=false; } } if (classjudge) { Class[l++] = new s_class(put[0].substring(0,6)); } studentjudge=true; for (student a:Student) { if (a!=null) if (a.id.equals(put[0])){ Stemporary=a; studentjudge=false; } } if (studentjudge) { Student[j++] = new student(put[0], put[1]); Stemporary=Student[j-1]; k=0; } Stemporary.course[k]=new course_abstract(put[2]); for (course a:Course){ if (a!=null) if (Stemporary.course[k].name.equals(a.name)) { Stemporary.course[k].setmode(a.mode); b=i; } i++; } if (Stemporary.course[k].mode==null) { System.out.println(Stemporary.id+" "+Stemporary.name+" : "+put[2]+" does not exist"); } else if (Stemporary.course[k].mode.equals("考试")&&put.length==4) System.out.println(Stemporary.id+" "+Stemporary.name+" : access mode mismatch"); else if(put.length==4){ if (Integer.parseInt(put[3])>=0&&Integer.parseInt(put[3])<=100){ Stemporary.course[k].final1=Integer.parseInt(put[3]); Course[b].setfinal(Integer.parseInt(put[3])); Course[b].setall();} else System.out.println("wrong format"); } else { if ((Integer.parseInt(put[3])>=0&&Integer.parseInt(put[3])<=100)&&(Integer.parseInt(put[4])>=0&&Integer.parseInt(put[4])<=100)){ Stemporary.course[k].usual=Integer.parseInt(put[3]); Stemporary.course[k].final1=Integer.parseInt(put[4]); Course[b].setusual(Integer.parseInt(put[3])); Course[b].setfinal(Integer.parseInt(put[4])); Course[b].setall();} else System.out.println("wrong format"); } for (s_class a:Class) { if (a!=null) if (a.classid.equals(Stemporary.id.substring(0,6))) a.setall(Stemporary.course[k++].getscores()); } } else { if (Integer.parseInt(put[3])>=4&&Integer.parseInt(put[3])<=9) { for (int n = 4; n < put.length; n++) { if (Integer.parseInt(put[n]) < 0 || Integer.parseInt(put[n]) > 100) { System.out.println("wrong format"); pue = false; break; } } if (pue) { i = 0; classjudge=true; for (s_class a:Class) { if (a!=null) if (a.classid.equals(put[0].substring(0,6))) classjudge=false; } if (classjudge) { Class[l++] = new s_class(put[0].substring(0,6)); } studentjudge=true; for (student a:Student) { if (a!=null) if (a.id.equals(put[0])) { Stemporary=a; studentjudge=false; } } if (studentjudge) { Student[j++] = new student(put[0], put[1]); Stemporary=Student[j-1]; k=0; } Stemporary.course[k] = new course_abstract(put[2]); for (course a : Course) { if (a != null) if (Stemporary.course[k].name.equals(a.name)) { Stemporary.course[k].setmode(a.mode); b = i; } i++; } if (Stemporary.course[k].mode == null) { System.out.println(Stemporary.id + " " + Stemporary.name + " : " + put[2] + " does not exist"); } int average = Integer.parseInt(put[3]); int all = 0; int count = 0; for (int n = 4; n < put.length; n++) { all += Integer.parseInt(put[n]); count++; } if (count == average) { Stemporary.course[k].Experimental_scores = all / average; Course[b].setExperimental_scores(all / average); } else System.out.println(Stemporary.id + " " + Stemporary.name + " : access mode mismatch"); for (s_class a:Class) { if (a!=null) if (a.classid.equals(Stemporary.id.substring(0,6))) a.setall(Stemporary.course[k++].getscores()); } } } else System.out.println("wrong format"); } } Pattern q = Pattern.compile(s_id); Matcher n; Student = student_sort(Student); Class = class_sort(Class); Course = course_sort(Course); for (student a:Student){ if (a!=null) { n = q.matcher(a.id); if (a.name.length()<=10 && n.matches()) if (a.all_scores() <= 0) System.out.println(a.id + " " + a.name + " did not take any exams"); else System.out.println(a.id + " " + a.name + " " + a.all_scores()); else System.out.println("wrong format"); } } for (course a: Course){ if (a!=null) { if (a.name.length()<=10) if (!a.mode.equals("实验")){ if (a.get_allaverage() <= 0) System.out.println(a.name + " has no grades yet"); else if (a.get_uaverage() > 0) { System.out.println(a.name + " " + a.get_uaverage() + " " + a.get_faverage() + " " + a.get_allaverage()); } else System.out.println(a.name + " " + a.get_faverage() + " " + a.get_allaverage()); } else if (a.mode.equals("实验")){ if (a.getExperimental_scores()==0) System.out.println(a.name + " has no grades yet"); else System.out.println(a.name + " " + a.getExperimental_scores()); } else System.out.println("wrong format"); } } for (s_class a:Class){ if (a!=null) { if (a.all_average() <= 0) System.out.println(a.classid + " has no grades yet"); else System.out.println(a.classid + " " + a.all_average()); } } } public static student[] student_sort(student[] a){ for (int i=0;i<a.length-1;i++) for (int j=0;j<a.length-i-1;j++) if (a[j+1]!=null) if (Integer.parseInt(a[j].id)>Integer.parseInt(a[j+1].id)) { student temp = a[j]; a[j] = a[j + 1]; a[j + 1] = temp; } return a; } public static course[] course_sort(course[] a){ for (int i=0;i<a.length-1;i++) for (int j=0;j<a.length-i-1;j++) if (a[j+1]!=null) if (a[j].name.charAt(0)>a[j+1].name.charAt(0)) { course temp = a[j]; a[j] = a[j + 1]; a[j + 1] = temp; } return a; } public static s_class[] class_sort(s_class[] a){ for (int i=0;i<a.length-1;i++) for (int j=0;j<a.length-i-1;j++) if (a[j+1]!=null) if (Integer.parseInt(a[j].classid)>Integer.parseInt(a[j+1].classid)) { s_class temp = a[j]; a[j] = a[j + 1]; a[j + 1] = temp; } return a; } } class s_class{ String classid; int all=0; int count=0; public s_class(String classid){ this.classid=classid; } public void setall(int scores){ this.all+=scores; count++; } public int all_average(){ if (count==0) return all; return all/count; } } class student{ String id; String name; course_abstract[] course; public student(String id,String name){ this.id= id; this.name= name; course = new course_abstract[10]; } public int all_scores(){ int all=0; int count=0; for (course_abstract Course:course){ if (Course!=null) { all += Course.getscores(); count++; } } if (count==0) return all; return all/count; } } class course{ String name; String properties; String mode; course_abstract couese; int Experimental_scores=0; int all; int allusual=0; int allfinal=0; int count; public course(String name,String properties){ this.name=name; this.properties=properties; this.count=0; this.all=0; couese = new course_abstract(name); couese.setusual(0); couese.setfanal1(0); } public void setmode(String mode){ couese.setmode(mode); this.mode=mode; } public void setusual(int usual){ couese.usual=usual; this.allusual+=usual; } public void setfinal(int final1){ couese.final1=final1; this.allfinal+=final1; } public void setall(){ this.all+=couese.getscores(); this.count++; } public void setExperimental_scores(int scores){ this.Experimental_scores+=scores; count++; } public int get_uaverage(){ return allusual/count; } public int get_faverage(){ return allfinal/count; } public int get_allaverage(){ if (count==0) return all; return all/count; } public int getExperimental_scores(){ if (count==0) return 0; return Experimental_scores/count; } } class course_abstract{ String name; String mode; int usual=-1; int final1=-1; int Experimental_scores; public course_abstract(String name){ this.name = name; } public void setmode(String mode){ this.mode= mode; } public void setusual(int usual){ this.usual= usual; } public void setfanal1(int final1){ this.final1= final1; } public int getscores(){ if (mode!=null){ if (mode.equals("考察")) return final1; if (mode.equals("考试")) { if (usual==-1||final1==-1) return 0; return (int) (usual * 0.3 + final1 * 0.7); } if (mode.equals("实验")){ return Experimental_scores; } } return (int)(usual*0.3+final1*0.7); } }
以上代码并非正确答案，我只得到了48分，还有些错误信息处理没有做好。
期末总结
期末考试中主要思路都是继承和多态，编程题中第一题到第三题循序渐进，因此这里只分析第三题和附加题。
7-3魔方排序问题
首先给出继承的父类：
编程求得正方体和正三棱锥的表面积和体积，要求必须体现扩展性（继承）和多态性。
类结构如下图所示（参考）：
魔方问题：
问题描述：本问题中的魔方有两种，一种是正方体魔方，一种是正三棱锥魔方，其中，正方体或正三棱锥魔方是由单元正方体或正三棱锥组成，单元正方体或正三棱锥的个数由阶数（即层数）决定，即魔方边长=阶数*单元边长。魔方如下图所示：
利用“立体图形”问题源码，实现如下功能：
魔方有三个属性：颜色，阶数，类型（正方体魔方、正三棱锥魔方），程序要求输出魔方的颜色、表面积和体积。参考设计类图如下所示：
最后给出7-3的题目描述：
在魔方问题的基础上，重构类设计，实现列表内魔方的排序功能（按照魔方的体积进行排序）。
提示：题目中RubikCube类要实现Comparable接口。
其中，Main类源码如下（可直接拷贝使用）：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Scanner input = new Scanner(System.in);
String color;
int layer;
double side;
RubikCube cube;
ArrayList<RubikCube> list = new ArrayList<>();
int choice = input.nextInt();
while(choice != 0) {
switch(choice) {
case 1://SquareCube
color = input.next();
layer = input.nextInt();
side = input.nextDouble();
cube = new SquareCube(color, layer,new Cube(side));
list.add(cube);
break;
case 2://RegularPyramidCube
color = input.next();
layer = input.nextInt();
side = input.nextDouble();
cube = new RegularPyramidCube(color, layer,new RegularPyramid(side));
list.add(cube);
break;
}
choice = input.nextInt();
}
list.sort(Comparator.naturalOrder());//正向排序
for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.print(list.get(i).getColor() + " " +
String.format("%.2f", list.get(i).getArea()) + " " +
String.format("%.2f", list.get(i).getVolume()) );
System.out.println("");
}
}
}
第三题的魔方问题增加了排序要求以及魔方的类型和颜色，因此需要对魔方类进行修改，增加类型和颜色属性，最后根据题目要求使用list类进行排序。
分析完成，设计类图如下：
根据类图完善代码如下：
import java.util.ArrayList; import java.util.Comparator; import java.util.Scanner; abstract class Solid { double side=0; public double getSide() { return this.side; } public void setSide(double side) { this.side = side; } public Solid(double side){ this.side= side; } public abstract double getVolume(); public abstract double getArea(); } class Cube extends Solid { public Cube(double side){ super(side); } public double getVolume() { return Math.pow(side, 3); } public double getArea() { return 6 * Math.pow(side, 2); } } class RegularPyramid extends Solid { private double height; public RegularPyramid(double side) { super(side); this.height = ((side * Math.sqrt(6)) / 3); } public double getVolume() { return (((((Math.sqrt(3) / 2) * side)*side) / 2)*height)/3; } public double getArea() { double Area = (((Math.sqrt(3) / 2) * side)*side) / 2; return Area*4; } } abstract class RubikCube extends Solid implements Comparable<RubikCube> { private String color; private int layer; public RubikCube(String color, int layer, double side) { super(side); this.color = color; this.layer = layer; } public String getColor() { return this.color; } public int getLayer() { return this.layer; } @Override public int compareTo(RubikCube other) { return Double.compare(this.getVolume(), other.getVolume()); } } class SquareCube extends RubikCube { public SquareCube(String color, int layer, double side) { super(color, layer, side); } public double getVolume() { return Math.pow(getSide() * getLayer(), 3); } public double getArea() { return 6 * Math.pow(getSide() * getLayer(), 2); } } class RegularPyramidCube extends RubikCube { public RegularPyramidCube(String color, int layer, double side) { super(color, layer, side); } public double getVolume() { double height = (getSide() * getLayer() * Math.sqrt(6)) / 3; return (((((Math.sqrt(3) / 2) * getSide() * getLayer()) * getSide() * getLayer()) / 2) * height) / 3; } public double getArea() { double Area = (((Math.sqrt(3) / 2) * getSide() * getLayer()) * getSide() * getLayer()) / 2; return Area * 4; } } public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); String color; int layer; double side; RubikCube cube; ArrayList<RubikCube> list = new ArrayList<>(); int choice = input.nextInt(); while (choice != 0) { switch (choice) { case 1://SquareCube color = input.next(); layer = input.nextInt(); side = input.nextDouble(); cube = new SquareCube(color, layer, side); list.add(cube); break; case 2://RegularPyramidCube color = input.next(); layer = input.nextInt(); side = input.nextDouble(); cube = new RegularPyramidCube(color, layer, side); list.add(cube); break; } choice = input.nextInt(); } list.sort(Comparator.naturalOrder());// 正向排序 for (RubikCube c : list) { System.out.print(c.getColor() + " " + String.format("%.2f", c.getArea()) + " " + String.format("%.2f", c.getVolume())); System.out.println(""); } } }
附加题：销售步枪问题
题目描述如下：
前亚利桑那州境内的一位步枪销售商销售密苏里州制造的步枪机（lock）、枪托（stock）和枪管（barrel）。枪机卖45美元，枪托卖30美元，枪管卖25美元。销售商每月至少要售出一支完整的步枪，且生产限额是销售商在一个月内可销售70个枪机、80个枪托和90个枪管。
根据每个月的销售情况，计算销售商的佣金（提成）算法如下：
-
不到（含）1000美元的部分为10%；
-
1000（含）~1800美元的部分为15%；
-
超过1800美元的部分为20%。
佣金程序生成月份销售报告，汇总销售商的销售总额和佣金。
编程要求：必须符合面向对象编程，且保证类设计的单一职责模式，使用面向过程编程判定0分。
提示：可以设置一个销售订单类。参考类图如下：
这一题还是比较简单的，只需要根据类图对类进行设计，实现代码如下：
import java.util.Scanner; class Barrel{ double price=0; public Barrel(double price){ this.price=price; } public double getPrice() { return price; } public void setPrice(double price) { this.price = price; } } class stock{ double price=0; public stock(double price){ this.price=price; } public double getPrice() { return price; } public void setPrice(double price) { this.price = price; } } class Lock{ double price=0; public Lock(double price){ this.price=price; } public double getPrice() { return price; } public void setPrice(double price) { this.price = price; } } class SalesOrder { Lock lock; stock stock; Barrel barrel; int lockNum = 0; int barrelNum = 0; int stockNum = 0; public SalesOrder(int lockNum, int barrelNum, int stockNum) { lock = new Lock(45); stock = new stock(30); barrel = new Barrel(25); this.barrelNum = barrelNum; this.lockNum = lockNum; this.stockNum = stockNum; } public int getBarrelNum() { return barrelNum; } public int getLockNum() { return lockNum; } public int getStockNum() { return stockNum; } public void setBarrelNum(int barrelNum) { this.barrelNum = barrelNum; } public void setLockNum(int lockNum) { this.lockNum = lockNum; } public void setStockNum(int stockNum) { this.stockNum = stockNum; } public double getTotal(){ return lockNum*lock.getPrice()+barrelNum*barrel.getPrice()+stockNum*stock.getPrice(); } public double getCommission(double sales) { if (sales<1000) return sales*0.1; if (sales>=1000&&sales<=1800) return (sales-1000)*0.15+1000*0.1; if (sales>1800) return (sales-1800)*0.2+1000*0.1+800*0.15; return 0; } } public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); int lockNum = input.nextInt(); int stockNum = input.nextInt(); int barrelNum = input.nextInt(); if (lockNum>70||stockNum>80||barrelNum>90) System.out.println("Wrong Format"); else { SalesOrder order = new SalesOrder(lockNum,barrelNum,stockNum); double total = order.getTotal(); double commission = order.getCommission(total); System.out.println(String.format("%.2f",total)+" "+String.format("%.2f",commission)); } } }
课程成绩统计程序-3
课程成绩3基于课程成绩2进行了修改，具体描述如下：
课程成绩统计程序-3在第二次的基础上修改了计算总成绩的方式，
要求：修改类结构，将成绩类的继承关系改为组合关系，成绩信息由课程成绩类和分项成绩类组成，课程成绩类组合分项成绩类，分项成绩类由成绩分值和权重两个属性构成。
完成课程成绩统计程序-2、3两次程序后，比较继承和组合关系的区别。思考一下哪一种关系运用上更灵活，更能够适应变更。
题目最后的参考类图未做修改，大家根据要求自行调整，以下内容加粗字体显示的内容为本次新增的内容。
某高校课程从性质上分为：必修课、选修课、实验课，从考核方式上分为：考试、考察、实验。
考试的总成绩由平时成绩、期末成绩分别乘以权重值得出，比如平时成绩权重0.3，期末成绩权重0.7，总成绩=平时成绩*0.3+期末成绩*0.7。
考察的总成绩直接等于期末成绩
实验的总成绩等于课程每次实验成绩乘以权重后累加而得。
课程权重值在录入课程信息时输入。（注意：所有分项成绩的权重之和应当等于1）
必修课的考核方式必须为考试，选修课可以选择考试、考察任一考核方式。实验课的成绩必须为实验。
1、输入：
包括课程、课程成绩两类信息。
课程信息包括：课程名称、课程性质、考核方式、分项成绩数量、每个分项成绩的权重。
考试课信息格式：课程名称+英文空格+课程性质+英文空格+考核方式+英文空格+平时成绩的权重+英文空格+期末成绩的权重
考察课信息格式：课程名称+英文空格+课程性质+英文空格+考核方式
实验课程信息格式：课程名称+英文空格+课程性质+英文空格+考核方式+英文空格+分项成绩数量n+英文空格+分项成绩1的权重+英文空格+。。。+英文空格+分项成绩n的权重
实验次数至少4次，不超过9次
课程性质输入项：必修、选修、实验
考核方式输入选项：考试、考察、实验
考试/考查课程成绩信息包括：学号、姓名、课程名称、平时成绩（可选）、期末成绩
考试/考查课程成绩信息格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+课程名称+英文空格+平时成绩+英文空格+期末成绩
实验课程成绩信息包括：学号、姓名、课程名称、每次成绩｛在系列-2的基础上去掉了（实验次数），实验次数要和实验课程信息中输入的分项成绩数量保持一致｝
实验课程信息格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+课程名称+英文空格+第一次实验成绩+...+英文空格+最后一次实验成绩
以上信息的相关约束：
1）成绩是整数，不包含小数部分，成绩的取值范围是【0,100】
2）学号由8位数字组成
3）姓名不超过10个字符
4）课程名称不超过10个字符
5）不特别输入班级信息，班级号是学号的前6位。
2、输出：
输出包含三个部分，包括学生所有课程总成绩的平均分、单门课程总成绩平均分、班级所有课程总成绩平均分。
为避免四舍五入误差，
计算单个成绩时，分项成绩乘以权重后要保留小数位，计算总成绩时，累加所有分项成绩的权重分以后，再去掉小数位。
学生总成绩/整个班/课程平均分的计算方法为累加所有符合条件的单个成绩，最后除以总数。
1）学生课程总成绩平均分按学号由低到高排序输出
格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+总成绩平均分
如果某个学生没有任何成绩信息，输出：学号+英文空格+姓名+英文空格+"did not take any exams"
2）单门课程成绩按课程名称的字符顺序输出
课程成绩输出格式：课程名称+英文空格+总成绩平均分
如果某门课程没有任何成绩信息，输出：课程名称+英文空格+"has no grades yet"
3）班级所有课程总成绩平均分按班级由低到高排序输出
格式：班级号+英文空格+总成绩平均分
如果某个班级没有任何成绩信息，输出：班级名称+英文空格+ "has no grades yet"
异常情况：
1）如果解析某个成绩信息时，课程名称不在已输入的课程列表中，输出：学号+英文空格+姓名+英文空格+":"+课程名称+英文空格+"does not exist"
2）如果解析某个成绩信息时，输入的成绩数量和课程的考核方式不匹配，输出：学号+英文空格+姓名+英文空格+": access mode mismatch"
以上两种情况如果同时出现，按第一种情况输出结果。
3）如果解析某个课程信息时，输入的课程性质和课程的考核方式不匹配，输出：课程名称+" : course type & access mode mismatch"
4）格式错误以及其他信息异常如成绩超出范围等，均按格式错误处理，输出"wrong format"
5）若出现重复的课程/成绩信息，只保留第一个课程信息，忽略后面输入的。
6）如果解析实验课程信息时，输入的分项成绩数量值和分项成绩权重的个数不匹配，输出：课程名称+" : number of scores does not match"
7）如果解析考试课、实验课时，分项成绩权重值的总和不等于1，输出：课程名称+" : weight value error"
信息约束：
1）成绩平均分只取整数部分，小数部分丢弃
参考类图（与第一次相同，其余内容自行补充）：
根据题目要求，代码编写思路如下：
-
定义一个Course类，包含课程名称、课程性质、考核方式等属性。
-
定义一个Student类，包含学号、姓名、班级等属性。
-
定义一个GradeItem类，包含分项成绩的分值和权重两个属性。
-
定义一个Grade类，包含平时成绩、期末成绩和分项成绩列表等属性。
-
定义一个ExamGrade类，继承Grade类，表示考试或考察课程的成绩。
-
定义一个ExperimentGrade类，继承Grade类，表示实验课程的成绩。
-
在Course类中，添加一个GradeItem列表，用于存储分项成绩的信息。
-
在Student类中，添加一个HashMap<String, Grade> gradesMap，用于存储学生的成绩信息，key为课程名称，value为该课程的成绩对象。
-
实现输入功能，根据输入的信息创建Course对象、GradeItem对象、Grade对象、ExamGrade对象或ExperimentGrade对象，并将其添加到Course的GradeItem列表中，以及将Grade对象添加到Student的gradesMap中。
-
实现输出功能，按照要求计算学生课程总成绩平均分、单门课程总成绩平均分和班级所有课程总成绩平均分，并按照要求格式输出。
-
处理异常情况，如课程名称不存在、成绩数量和考核方式不匹配等，根据要求输出相应的错误信息。
-
实现排序功能，对学生课程总成绩平均分和班级所有课程总成绩平均分进行排序。
-
编写测试代码，验证程序的正确性。
对于继承关系和组合关系的比较：
继承关系适用于类之间存在"is-a"关系的情况，子类继承父类的属性和方法，可以实现代码的重用和扩展。但是继承关系的耦合性较高，一旦父类发生改变，子类也需要相应的修改。
组合关系适用于类之间存在"has-a"关系的情况，一个类包含另一个类作为其成员变量，可以灵活地组合不同的类来实现功能。组合关系的耦合性较低，如果某个类发生改变，不会影响到其他类。
在课程成绩统计程序中，使用组合关系更为合适。因为课程成绩由课程成绩类和分项成绩类组成，分项成绩类作为课程成绩类的成员变量，可以灵活地组合不同的分项成绩来计算总成绩。同时，使用组合关系可以避免继承关系带来的耦合性问题，如果需要修改分项成绩的属性或方法，只需要修改分项成绩类，不会影响到课程成绩类。
根据要求设计类图如下：
完善类图，编写代码如下：
import java.text.Collator; import java.util.*; import java.util.Arrays; import java.text.Collator; import java.util.*; import java.util.Arrays; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scan =new Scanner(System.in); Map<String, Course> courses = new LinkedHashMap<>(); List<Course_selection> grades = new ArrayList<>(); while(scan.hasNextLine()) { String line = scan.nextLine().trim(); if (line.equals("end")) { break; } String[] parts = line.split(" "); if (parts[2].equals("考试"))// { if(parts[1].equals("实验")) { System.out.println(parts[0]+" : course type & access mode mismatch"); continue; } if(!(parts.length == 5)) { System.out.println("wrong format"); continue; } String courseName = parts[0]; String character = parts[1]; String method = parts[2]; float weight1 = Float.parseFloat((parts[3])); float weight2 = Float.parseFloat((parts[4])); if (Math.abs(weight1 + weight2 - 1) > 1e-6)//相加为1 { System.out.println(courseName+" : weight value error"); continue; } float[] weights = {weight1, weight2}; Course course = new Course(courseName, character, method, weights); if (courses.containsKey(courseName)) { continue; } courses.put(courseName,course); } else if (parts[2].equals("考察"))//选修 { if(parts[1].equals("必修")||parts[1].equals("实验")) { System.out.println(parts[0]+" : course type & access mode mismatch"); continue; } if(!(parts.length == 3)) { System.out.println("wrong format"); continue; } String courseName = parts[0]; String character = parts[1]; String method = parts[2]; Course course = new Course(courseName, character, method, null); if (courses.containsKey(courseName)) { continue; } courses.put(courseName,course); } else if (parts.length >= 5 && parts[2].equals("实验"))//实验 { String courseName = parts[0]; String character = parts[1]; String method = parts[2]; int count = Integer.parseInt(parts[3]); float[] weights = new float[count]; if(count<4||count>9) { System.out.println("wrong format");//是吗 continue; } if(parts.length-4!=count) { System.out.println(courseName+" : number of scores does not match");//权重数量，权重不对的课程要记录吗 continue; } for (int i = 0; i < count; i++) { weights[i] = Float.parseFloat(((((parts[4 + i]))))); } float sum = 0; for (int i = 0; i < weights.length; i++) { sum += weights[i]; } if (Math.abs(sum - 1) > 1e-6) { System.out.println(courseName+" : weight value error"); continue; } Course course = new Course(courseName, character, method, weights); if (courses.containsKey(courseName)) { continue; } courses.put(courseName,course); } else if(line.matches("(\\d{8})( )(\\S{1,10})( )(\\S{1,10})( )((\\d{1,2}|(100))( ))*(\\d{1,2}|(100)*)")) { String studentId = parts[0]; String studentName = parts[1]; String courseName = parts[2]; if (!courses.containsKey(courseName)) { courses.put(courseName, new Course(courseName, "wrong","wrong",null)); } if(courses.get(courseName).method.equals("wrong")) { System.out.println(courseName + " does not exist"); } if (courses.get(parts[2]).method.equals("实验")||courses.get(parts[2]).method.equals("wrong")) { Grade grade = new shiyan(); int count = (courses.get(courseName).weights != null) ? courses.get(courseName).weights.length : 0; if(parts.length == (3 + count)) { List<Integer> gradeList = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < count; i++) { gradeList.add(Integer.parseInt(parts[3 + i])); } float totalScore = 0; for (int i = 0; i < count; i++) { totalScore += gradeList.get(i) * courses.get(courseName).weights[i]; } grade.totalgrade= (int) totalScore; } if (parts.length != (3 + count)&&count!=0) { System.out.println(studentId + " " + studentName + " : access mode mismatch"); grade.totalgrade=0; } String character = courses.get(courseName).character; String method = courses.get(courseName).method; if(character.equals("wrong")) { grade.totalgrade=0; } if(grades.isEmpty()) { grades.add(new Course_selection(new Student(studentId, studentName), new Course(courseName, character, method,courses.get(courseName).weights),grade)); continue; } if(!grades.isEmpty()) { int i=1; for (Course_selection grad : grades) { if (grad.student.studentId.equals(studentId) && grad.course.courseName.equals(courseName)) { i=0; } } if(i==1) { grades.add(new Course_selection(new Student(studentId, studentName), new Course(courseName, character, method,courses.get(courseName).weights),grade)); } } } else if (courses.get(parts[2]).method.equals("考试")||courses.get(parts[2]).method.equals("考察")||courses.get(parts[2]).method.equals("wrong")) { int o=1; Grade grade = null; if (!courses.containsKey(courseName)) { System.out.println(courseName + " does not exist"); courses.put(courseName, new Course(courseName, "wrong","wrong",null)); } String character = courses.get(courseName).character; String method = courses.get(courseName).method; int finalGrade = parts.length == 4 ? Integer.parseInt(parts[3]) : Integer.parseInt(parts[4]); if (parts.length == 5&&o==1) { int usualGrade = Integer.parseInt(parts[3]); grade = new exam(); grade.qimograde=finalGrade; grade.qizhonggrade=usualGrade; grade.totalgrade= (int) (usualGrade*courses.get(courseName).weights[0]+finalGrade*courses.get(courseName).weights[1]); } else if (parts.length == 4&&o==1) { grade = new inspect(); grade.qimograde=finalGrade; grade.totalgrade=finalGrade; } if ((courses.get(courseName).method.equals("考察")&& parts.length !=4) || (courses.get(courseName).method.equals("考试")&& parts.length !=5)) { System.out.println(studentId + " " + studentName + " : access mode mismatch"); if(courses.get(courseName).method.equals("考试")) { grade = new inspect(); grade.totalgrade=0; } if(courses.get(courseName).method.equals("考察")) { grade = new exam(); grade.totalgrade=0; } } if(courses.get(courseName).method.equals("考察")&&courses.get(courseName).character.equals("必修"))//课程是考察必修 { System.out.println(courseName + " does not exist"); grade = new inspect(); grade.totalgrade=0; grade.qizhonggrade=1; grade.qimograde=1; o=0; } if(character.equals("wrong")) { grade = new exam(); grade.totalgrade=0; } if(grades.isEmpty()) { grades.add(new Course_selection(new Student(studentId, studentName), new Course(courseName, character, method,courses.get(courseName).weights),grade)); continue; } if(!grades.isEmpty()) { int i=1; for (Course_selection grad : grades) { if (grad.student.studentId.equals(studentId) && grad.course.courseName.equals(courseName)) { i=0; } } if(i==1) { grades.add(new Course_selection(new Student(studentId, studentName), new Course(courseName, character, method,courses.get(courseName).weights),grade)); } } } } else { System.out.println("wrong format"); } } //输出1 Map<Student, List<Double>> studenttotalscoremap = new TreeMap<>(Comparator.comparing(Student::getId)); // 按学号排序 for (Course_selection grade : grades) { double totalscore = grade.grade.totalgrade; List<Double> ab = studenttotalscoremap.computeIfAbsent(grade.student, k -> Arrays.asList(0.0, 0.0)); ab.set(0, ab.get(0) + totalscore); if(grade.grade.totalgrade>0) { ab.set(1, ab.get(1) + 1); } } for (Map.Entry<Student, List<Double>> entry : studenttotalscoremap.entrySet()) { List<Double> scoreList = entry.getValue(); Double totalScoreSum = scoreList.get(0); Double numStudents = scoreList.get(1); int totalScoreAvg = numStudents > 0 ? (int) (totalScoreSum / numStudents) : 0; if (totalScoreAvg == 0) { System.out.println(entry.getKey().studentId + " " + entry.getKey().name + " did not take any exams"); } else { System.out.println(entry.getKey().studentId + " " + entry.getKey().name + " " + totalScoreAvg); } } //输出2 Map<String, List<Integer>> courseScoreAveragesMap = new TreeMap<>(Collator.getInstance(Locale.CHINA)); for (Course_selection grade : grades) { if(!grade.course.method.equals("wrong")) { int usualScore = 0; int finalScore = 0; int totalScore = 0; if (grade.grade instanceof exam) { usualScore = grade.grade.qizhonggrade; finalScore = grade.grade.qimograde; totalScore =grade.grade.totalgrade; } else if (grade.grade instanceof inspect) { usualScore=grade.grade.qizhonggrade; finalScore=grade.grade.qimograde; totalScore = grade.grade.totalgrade; } else if (grade.grade instanceof shiyan) { totalScore = grade.grade.totalgrade; usualScore = grade.grade.qizhonggrade; finalScore = grade.grade.qimograde; } String c=grade.course.courseName; List<Integer> scoreAveragesList = courseScoreAveragesMap.computeIfAbsent(c, k -> Arrays.asList(0, 0, 0, 0)); scoreAveragesList.set(0, scoreAveragesList.get(0) + usualScore); scoreAveragesList.set(1, scoreAveragesList.get(1) + finalScore); scoreAveragesList.set(2, scoreAveragesList.get(2) +totalScore); if(grade.grade.totalgrade>0) { scoreAveragesList.set(3, scoreAveragesList.get(3) + 1); } } } for (String courseName : courses.keySet()) { boolean foundGrades = false; for (Course_selection grade : grades) { if (grade.course.courseName.equals(courseName)) { foundGrades = true; break; } } if (!foundGrades)// { System.out.println(courseName + " has no grades yet"); } } for (Map.Entry<String, List<Integer>> entry : courseScoreAveragesMap.entrySet()) { List<Integer> scoreAveragesList = entry.getValue(); int usualScoreSum = scoreAveragesList.get(0); int finalScoreSum = scoreAveragesList.get(1); int totalScoreSum = scoreAveragesList.get(2); int numStudents = scoreAveragesList.get(3); if (usualScoreSum == 0 && finalScoreSum == 0 && totalScoreSum == 0)// { System.out.println(entry.getKey() + " has no grades yet"); } else { int usualScoreAvg = numStudents > 0 ? usualScoreSum / numStudents : 0; int finalScoreAvg = numStudents > 0 ? finalScoreSum / numStudents : 0; int totalScoreAvg = numStudents > 0 ? totalScoreSum / numStudents : 0; if (usualScoreAvg != 0) { System.out.println(entry.getKey() + " "+totalScoreAvg); } else { if(finalScoreAvg==0&&numStudents!=0) { System.out.println(entry.getKey() + " " + totalScoreAvg); } else if(finalScoreAvg!=0&&numStudents!=0) { System.out.println(entry.getKey() +" "+totalScoreAvg); } } } } //输出3 Map<String,List<Double>> classTotalScoresMap = new TreeMap<>(Comparator.naturalOrder()); for (Course_selection grade : grades) { double totalScore = grade.grade.totalgrade; String classId = grade.student.studentId.substring(0, 6); List<Double> abab =classTotalScoresMap.computeIfAbsent(classId, k -> Arrays.asList(0.0, 0.0)); abab.set(0, abab.get(0) + totalScore); if(grade.grade.totalgrade>0) { abab.set(1, abab.get(1) + 1); } } for (Map.Entry<String, List<Double>> entry : classTotalScoresMap.entrySet()) { List<Double> totalScoresList = entry.getValue(); double totalScoreSum = totalScoresList.get(0); double classnum = totalScoresList.get(1); int totalScoreAvg = classnum > 0 ? (int) (totalScoreSum / classnum) : 0; if (totalScoreAvg == 0) { System.out.println(entry.getKey() + " has no grades yet"); } else { System.out.println(entry.getKey() + " " + totalScoreAvg); } } } } class Course { String courseName; String character; String method; float[] weights; Course(String courseName,String character,String method, float[] weights) { this.courseName=courseName; this.character=character; this.method=method; this.weights = weights; } } class Student { String studentId; String name; Student(String studentId, String name) { this.studentId = studentId; this.name = name; } public String getId() { return studentId; } } abstract class Grade { int totalgrade; int qimograde; int qizhonggrade; } class inspect extends Grade { } class exam extends Grade { } class shiyan extends Grade { } class Course_selection { Student student; Course course; Grade grade; Course_selection(Student student, Course course, Grade grade) { this.student = student; this.course = course; this.grade = grade; } }
虽然大致思路清楚，但本题并未达到满分，还有一个地方尚需要修改，但由于时间原因，没有将代码完善至满分。
总结
对Java学习的深入，Java中一些思想非常有利于实际环境代码的编写，修改和维护。因此我也学习到了很多代码思想的新知识，在实际环境中，Java相对于其他语言胜在其结构逻辑清晰，能够应对很复杂的环境。