526互联

PTA7-8总结

发布时间 2023-12-06 11:09:12作者: 21207106-xuesong

21207106-xuesong

PTA7-8及期末总结

一、前言

　　这次博客是主要对选课系列题目和期末题目总结，选课系列题目包括课程成绩统计程序-2、课程成绩统计程序-3，课程成绩系列题主要是考察对类的创建，怎么设计合适的类，类与类之间的关系，考察了封装，继承，依赖等。其次是考察对正则表达式判断输入格式是否合法的判断，ArrayList动态数组的应用，还有就是java异常处理，try catch的使用。期末考试编程题主要是考察封装，继承，多态，接口的使用，题目都不是很难，但最后我还是有几个测试点没有通过，有一个点是计算出现问题。题目整体不算很难。感觉有点难度的就是成绩统计程序-3，题目量也不算多。

二、设计与分析

7-1 容器-HashMap-检索
分数 10
作者 蔡轲
单位 南昌航空大学

输入多个学生的成绩信息，包括：学号、姓名、成绩。

学号是每个学生的唯一识别号，互不相同。

姓名可能会存在重复。

使用HashMap存储学生信息，并实现根据学号的检索功能

输入格式:

输入多个学生的成绩信息，每个学生的成绩信息格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+成绩

以“end”为输入结束标志

end之后输入某个学号，执行程序输出该生的详细信息

输出格式:

输出查询到的学生信息格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+成绩

如果没有查询到，则输出："The student "+查询的学号+" does not exist"

输入样例1:

在这里给出一组输入。例如：

20201107 张少军 83
20201116 李四 78
20201118 郑觉先 80
end
20201116

输出样例1:

在这里给出相应的输出。例如：

20201116 李四 78

输入样例2:

在这里给出一组输入。例如：

20201107 张少军 83
20201116 李四 78
20201118 郑觉先 80
end
20202316

输出样例2:

在这里给出相应的输出。例如：

The student 20202316 does not exist
代码如下：
import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        HashMap<String,String[]> studentHashMap=new HashMap<>();
        while (true) {
            String s = input.nextLine();
            if (s.equals("end")) {
                break;
            }
            String[] inputs = s.split(" ");
            String[] name_score = new String[]{inputs[1], inputs[2]};
            studentHashMap.put(inputs[0], name_score);
        }
        String Key = input.nextLine();
        if (studentHashMap.containsKey(Key)) {
            String[] info = studentHashMap.get(Key);
            System.out.println(Key + " " + info[0] + " " + info[1]);
        } else {
            System.out.println("The student " + Key + " does not exist");
        }
    }
}

分析：

这道题主要考察对HashMap的使用，HashMap重要的是根据关键字找出所对应的元素，这道题比较简单。

 

7-2 容器-HashMap-排序
分数 10
作者 蔡轲
单位 南昌航空大学

输入多个学生的成绩信息，包括：学号、姓名、成绩。

学号是每个学生的唯一识别号，互不相同。

姓名可能会存在重复。

要求：使用HashMap存储学生信息。

输入格式:

输入多个学生的成绩信息，每个学生的成绩信息格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+成绩

以“end”为输入结束标志

输出格式:

按学号从大到小的顺序输出所有学生信息，每个学生信息的输出格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+成绩

输入样例:

在这里给出一组输入。例如：

20201124 张少军 83
20201136 李四 78
20201118 郑觉先 80
end

输出样例:

在这里给出相应的输出。例如：

20201136 李四 78
20201124 张少军 83
20201118 郑觉先 80

代码如下：

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        String s = input.nextLine();
        HashMap<String,Student> studentHashMap=new HashMap<>();
        while(!s.equals("end")){
            String []parts=s.split(" ");
            Student student=new Student(parts[0],parts[1],Integer.parseInt(parts[2]));
            studentHashMap.put(parts[0],student);
            s=input.nextLine();
        }
        List<Map.Entry<String,Student>> students = new ArrayList<>(studentHashMap.entrySet());
        Collections.sort(students, new Comparator<Map.Entry<String,Student>>() {
            @Override
            public int compare(Map.Entry<String, Student> o1, Map.Entry<String, Student> o2) {
                return o2.getValue().IDNum.compareTo(o1.getValue().IDNum);
            }
        });
        for(Map.Entry<String,Student> student:students)
        {
            System.out.println(student.getValue().IDNum+" "+student.getValue().name+" "+student.getValue().score);
        }
    }
}
class Student
{
    String IDNum;
    String name;
    int score;
    public Student(String IDNum,String name,int score){
        this.IDNum=IDNum;
        this.name=name;
        this.score=score;
    }
}

分析：

这道题考察HashMap排序，将HashMap转换为ArrayList,利用ArrayList中的sort函数来进行排序，主要就是对API的使用，难度都不大。

7-3 课程成绩统计程序-2
分数 60
作者 蔡轲
单位 南昌航空大学

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

参考类图（与第一次相同，其余内容自行补充）：


e724fa4193aa9ee32e78a68cd96fd6df_22401e04-c501-4b28-bb65-dabe39d374e7.png

 

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

代码如下：

import java.text.Collator;
import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        String s = input.nextLine();
        InputHandle inputHandle =new InputHandle();
        while (!s.equals("end")) {
            inputHandle.parseInput(s);//解析用户输入的每一行数据
            s = input.nextLine();
        }
        inputHandle.showStudents();
        inputHandle.showCourses();
        inputHandle.showClasses();
    }
}
class InputHandle{
    ArrayList<Student> listStudent=new ArrayList<>();
    ArrayList<Course> listCourse=new ArrayList<>();
    ArrayList<Class> listClass=new ArrayList<>();
    ArrayList<ChooseCourse> listChooseCourse=new ArrayList<>();
    public void parseInput(String str){
        InputMatching inputMatching=new InputMatching();
        switch (inputMatching.matchingInput(str)){
            case 0:System.out.println("wrong format");
                break;
            //课程信息
            case 1:addCourseMessage(str);
                break;
            //成绩信息
            case 2:addGradeMessage(str);
                break;
        }
    }
    public void addCourseMessage(String str){
        String []parts=str.split(" ");
        String courseName=parts[0];//课程名
        String type=parts[1];//课程类型
        String testType=parts[2];//课程考试类型
        float []weight=new float[]{};
        float sum = 0;
        int LabFlag=1;
        int courseFlag=1;
        if(parts.length>=5 && parts[1].equals("实验")) {
            if(parts.length-4==Integer.parseInt(parts[3])) {
                weight = new float[Integer.parseInt(parts[3])];
                for (int i = 0; i < weight.length; i++) {
                    weight[i] = Float.parseFloat(parts[4 + i]);
                    sum += weight[i];
                }
                if (Math.abs(sum - 1) > 1e-6) {
                    LabFlag=0;
                    System.out.println(courseName + " : weight value error");
                }
            }else {
                LabFlag=0;
                System.out.println(courseName+" : number of scores does not match");
            }
        }
        if(parts.length>=5&&parts[1].equals("必修")){
            weight = new float[2];
            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                weight[i] = Float.parseFloat(parts[3 + i]);
                sum += weight[i];
            }
            if (Math.abs(sum - 1) > 1e-6) {
                courseFlag=0;
                System.out.println(courseName + " : weight value error");
            }
        }
        Course course=new Course(courseName,type,testType,weight);
        if(searchCourse(courseName)==null) {
            if(checkCourse(course)) {
                if(LabFlag==1&&courseFlag==1)
                    listCourse.add(course);
            }
        }
    }
    public void addGradeMessage(String str){
        String []parts=str.split(" ");
        String stuId= parts[0];//学生学号
        String classID= parts[0].substring(0,6);
        String name=parts[1];//学生姓名
        String courseName=parts[2];//课程名字
        if(searchCourse(courseName).type.equals("实验")&&Integer.parseInt(parts[3])<4||Integer.parseInt(parts[3])>9) {
            System.out.println("wrong format");
            return;
        }
        if(searchClass(classID)==null){
            Class cla=new Class(classID);
            listClass.add(cla);
        }
        Student stu=new Student(classID,stuId,name);
        if(!searchStudent(stuId)) {
            listStudent.add(stu);
        }else {
            return;
        }
        if(searchCourse(courseName)==null){
            System.out.println(courseName+" "+"does not exist");
        }
        else if(searchCourse(courseName)!=null){
            Course course=searchCourse(courseName);
            if(parts.length==4&&course.testType.equals("考察")){
                int finalGrade= Integer.parseInt(parts[3]);
                AssessGrade assessGrade=new AssessGrade(finalGrade);
                ChooseCourse chooseCourse=new ChooseCourse(course,stu,assessGrade);
                if(searchChooseCourse(name, courseName))
                    listChooseCourse.add(chooseCourse);
            }
            else if(parts.length==5&&course.testType.equals("考试")){
                int usualGrade= Integer.parseInt(parts[3]);
                int finalGrade= Integer.parseInt(parts[4]);
                ExamGrade examGrade=new ExamGrade(usualGrade,finalGrade,course.weights);
                ChooseCourse chooseCourse=new ChooseCourse(course,stu,examGrade);
                if(searchChooseCourse(name, courseName))
                    listChooseCourse.add(chooseCourse);
            }else if(parts.length>=5&&course.testType.equals("实验")&&course.weights.length== parts.length-3){
                double LabScore=0;
                for(int i=3;i<parts.length;i++) {
                    LabScore += course.weights[i - 3] * Integer.parseInt(parts[i]);
                }
                AssessGrade assessGrade=new AssessGrade((int)(LabScore));
                ChooseCourse chooseCourse=new ChooseCourse(course,stu,assessGrade);
                if(searchChooseCourse(name, courseName))
                    listChooseCourse.add(chooseCourse);
            }else{
                System.out.println(stuId+" "+name+" "+": access mode mismatch");
            }
        }
    }
    public boolean checkCourse(Course course){
        int flag1,flag2;
        switch(course.getType()){
            case "必修":flag1=0;break;
            case "选修":flag1=1;break;
            case "实验":flag1=2;break;
            default:flag1=-1;break;
        }
        switch(course.getTestType()){
            case "考试":flag2=0;break;
            case "考察":flag2=1;break;
            case "实验":flag2=2;break;
            default:flag2=-1;break;
        }
        if(flag1==0&&flag2==0)
            return true;
        if(flag1==1&&(flag2==0||flag2==1))
            return true;
        if(flag1==2&&flag2==2)
            return true;
        System.out.println(course.getCourseName()+" : course type & access mode mismatch");
        return false;
    }
    public Class searchClass(String classId){
        for(Class cls:listClass){
            if(cls.getClassId().equals(classId))
                return cls;
        }
        return null;
    }
    public Course searchCourse(String name){
        for(Course course:listCourse){
            if(course.getCourseName().equals(name))
                return course;
        }
        return null;
    }
    public boolean searchStudent(String id){
        for(Student stu:listStudent){
            if(stu.getId().equals(id))
                return true;
        }
        return false;
    }
    public boolean searchChooseCourse(String stuName,String courseName){
        for(ChooseCourse cs:listChooseCourse){
            if(cs.student.getStuName().equals(stuName)&&cs.course.getCourseName().equals(courseName))
                return false;
        }
        return true;
    }
    public void showStudents(){
        Collections.sort(listStudent);
        for (Student stu : listStudent) {
            ArrayList<ChooseCourse> stuCourseSelects = getStudentSelects(stu.getId());
            if (!stuCourseSelects.isEmpty()) {
                System.out.println(stu.getId() + " " + stu.getStuName() + " " + getAvgTotalScore(stuCourseSelects));
            } else {
                System.out.println(stu.getId() + " " + stu.getStuName() + " " + "did not take any exams");
            }
        }
    }
    public void showCourses(){
        Collections.sort(listCourse);
        for (Course course : listCourse) {
            ArrayList<ChooseCourse> stuCourseSelects = getCourseSelects(course.getCourseName());
            if (!stuCourseSelects.isEmpty()) {
                if (course.testType.equals("考试"))
                    System.out.println( course.getCourseName() + " " + getAvgTotalScore(stuCourseSelects));
                if (course.testType.equals("考察"))
                    System.out.println(course.getCourseName() + " " + getAvgTotalScore(stuCourseSelects));
                if (course.testType.equals("实验"))
                    System.out.println(course.getCourseName()+" "+getAvgTotalScore(stuCourseSelects));
            } else {
                System.out.println(course.courseName + " " + "has no grades yet");
            }
        }
    }
    public void showClasses(){
        Collections.sort(listClass);
        for (Class cls : listClass) {
            ArrayList<ChooseCourse> stuCourseSelects = getClassSelects(cls.getClassId());
            if (!stuCourseSelects.isEmpty()) {
                System.out.println(cls.getClassId() + " " + getAvgTotalScore(stuCourseSelects));
            } else {
                System.out.println(cls.getClassId() + " " + "has no grades yet");
            }
        }
    }
    public ArrayList<ChooseCourse> getStudentSelects(String id){
        ArrayList<ChooseCourse> choose=new ArrayList<>();
        for(ChooseCourse cos:listChooseCourse) {
            if (cos.student.getId().equals(id))
                choose.add(cos);
        }
        return choose;
    }
    public ArrayList<ChooseCourse> getCourseSelects(String courseName){
        ArrayList<ChooseCourse> choose=new ArrayList<>();
        for(ChooseCourse cos:listChooseCourse) {
            if (cos.course.getCourseName().equals(courseName))
                choose.add(cos);
        }
        return choose;
    }
    public ArrayList<ChooseCourse> getClassSelects(String clsId){
        ArrayList<ChooseCourse> choose =new ArrayList<>();
        for(ChooseCourse cos:listChooseCourse) {
            if (cos.student.getClsId().equals(clsId))
                choose.add(cos);
        }
        return choose;
    }
    public int getAvgTotalScore(ArrayList<ChooseCourse> cs){
        int average;
        int sum=0;
        for(ChooseCourse c:cs){
            sum+=c.grade.getTotalGrade();
        }
        average=sum/cs.size();
        return average;
    }
}
class ChooseCourse{
    Course course;
    Student student;
    Grade grade;


    public ChooseCourse(Course course,Student student,Grade grade) {
        this.course = course;
        this.student=student;
        this.grade=grade;
    }
}
class Student implements Comparable<Student>{
    String stuName;
    String id;
    String clsId;
    public String getId(){
        return id;
    }
    public String getStuName(){
        return stuName;
    }
    public String getClsId(){
        return clsId;
    }
    public Student(String clsId,String id,String stuName) {
        this.clsId=clsId;
        this.id=id;
        this.stuName=stuName;
    }
    public int compareTo(Student stu){
        return getId().compareTo(stu.getId());
    }
}
class Course implements Comparable<Course>{
    String courseName;
    String type;
    String testType;
    float []weights;

    public Course(String courseName,String type,String testType,float[] weights) {
        this.courseName=courseName;
        this.type=type;
        this.testType=testType;
        this.weights=weights;
    }
    public String getCourseName(){
        return courseName;
    }
    public String getType(){
        return type;
    }
    public String getTestType(){
        return  testType;
    }
    public int compareTo(Course o) {
        Comparator<Object> compare = Collator.getInstance(java.util.Locale.CHINA);
        return compare.compare(courseName,o.getCourseName());
    }

}
class Class implements Comparable<Class>{
    String classId;

    public String getClassId(){
        return classId;
    }
    public Class(String classId) {
        this.classId = classId;
    }
    public int compareTo(Class o) {
        return getClassId().compareTo(o.getClassId());
    }
}
abstract class Grade{
    double TotalGrade;
    public Grade() {
    }
    public int getTotalGrade(){
        return (int)TotalGrade;
    }
    public abstract int getUsualGrade();
    public abstract int getFinalGrade();
}
class ExamGrade extends Grade{
    int UsualGrade;
    int FinalGrade;
    float []weights;

    public ExamGrade(int UsualGrade, int FinalGrade,float []weights) {
        this.UsualGrade=UsualGrade;
        this.FinalGrade=FinalGrade;
        this.weights=weights;
    }

    public int getTotalGrade(){
        return (int)(this.weights[0]*this.getUsualGrade()+this.weights[1]*this.getFinalGrade());
    }

    public int getUsualGrade() {
        return UsualGrade;
    }

    public int getFinalGrade() {
        return FinalGrade;
    }
}
class AssessGrade extends Grade{
    int FinalGrade;

    public AssessGrade(int FinalGrade) {
        this.FinalGrade=FinalGrade;
    }

    public int getTotalGrade(){
        return FinalGrade;
    }

    @Override
    public int getUsualGrade() {
        return 0;
    }

    public int getFinalGrade() {
        return FinalGrade;
    }
}
class InputMatching {
    public InputMatching() {
    }
    public  int matchingInput(String s) {
        if (matchingCourse(s))
            return 1;
        if (matchingScore(s))
            return 2;
        return 0;
    }
    public boolean matchingCourse(String s) {
        return s.matches("\\S{1,10}" + " " + "(必修|选修|实验)" + " " + "(考试|考察|实验).*");
    }
    public static boolean matchingScore(String s) {
        return s.matches("[0-9]{8}" + " " + "\\S{1,10}" + " " + "\\S{1,10}" +" " + "(\\d|[1-9]\\d|100)"+ "(\\s"+"(\\d|[1-9]\\d|100)"+")*");
    }
}
我的类图入下：

 分析：这道题考察了正则表达式，ArrayList数组，sort，Comaprable接口的时使用，以及考察了继承的使用，这道题要注意的是在计算平均成绩时，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，起初没有考虑到如果某个学生没有选某门课程，但在计算时候用ChooseCourse将该同学算进去了，所以导致计算错误，还有要注意就是异常情况的处理。

7-4 动物发声模拟器（多态）
分数 20
作者 刘凤良
单位 天津仁爱学院

设计一个动物发生模拟器，用于模拟不同动物的叫声。比如狮吼、虎啸、狗旺旺、猫喵喵……。
定义抽象类Animal，包含两个抽象方法：获取动物类别getAnimalClass()、动物叫shout()；
然后基于抽象类Animal定义狗类Dog、猫类Cat和山羊Goat，用getAnimalClass()方法返回不同的动物类别（比如猫，狗，山羊），用shout()方法分别输出不同的叫声（比如喵喵、汪汪、咩咩）。
最后编写AnimalShoutTest类测试，输出：
猫的叫声：喵喵
狗的叫声：汪汪
山羊的叫声：咩咩

其中，在AnimalShoutTestMain类中，用speak(Animal animal){}方法输出动物animal的叫声，在main()方法中调用speak()方法，分别输出猫、狗和山羊对象的叫声。

请在下面的【】处添加代码。

  
//动物发生模拟器.  请在下面的【】处添加代码。
public class AnimalShoutTest2 {
    public static void main(String[] args) {        
         Cat cat = new Cat();
         Dog dog = new Dog();        
        Goat goat = new Goat();
         speak(cat);
         speak(dog);
         speak(goat);
    }
    //定义静态方法speak()
    【】

}

//定义抽象类Animal
【】class Animal{
    【】
}
//基于Animal类，定义猫类Cat，并重写两个抽象方法
class Cat 【】{
    【】    
    【】
}
//基于Animal类，定义狗类Dog，并重写两个抽象方法
class Dog 【】{
    【】
    【】
}
//基于Animal类，定义山羊类Goat，并重写两个抽象方法
class Goat 【】{
    【】
    【】
}

输出样例:

猫的叫声：喵喵
狗的叫声：汪汪
山羊的叫声：咩咩

代码如下：

//动物发生模拟器.  请在下面的【】处添加代码。
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat();
        Dog dog = new Dog();
        Goat goat = new Goat();
        speak(cat);
        speak(dog);
        speak(goat);
    }
    //定义静态方法speak()
    public static void speak(Animal animal){
        System.out.println(animal.getAnimalClass()+"："+animal.shout());
    }
}

//定义抽象类Animal
abstract class Animal{
    abstract String getAnimalClass();
    abstract String shout();
}
//基于Animal类，定义猫类Cat，并重写两个抽象方法
class Cat extends Animal{
    @Override
    String getAnimalClass(){
        return "猫的叫声";
    }
    @Override
    String shout() {
        return "喵喵";
    }
}
//基于Animal类，定义狗类Dog，并重写两个抽象方法
class Dog extends Animal{
    @Override
    String getAnimalClass(){
        return "狗的叫声";
    }
    @Override
    String shout(){
        return "汪汪";
    }
}
//基于Animal类，定义山羊类Goat，并重写两个抽象方法
class Goat extends Animal{
    @Override
    String getAnimalClass(){
        return "山羊的叫声";
    }
    @Override
    String shout(){
        return "咩咩";
    }
}

分析：这道题很简单，就是一个简单的继承和多态的使用。

PTA-8

7-1 容器-ArrayList-排序

分数 12
作者 蔡轲
单位 南昌航空大学

题目描述

编辑

输入多个学生的成绩信息，包括：学号、姓名、数学成绩、物理成绩。

学号是每个学生的唯一识别号，互不相同。

姓名可能会存在重复。

要求：使用ArrayList存储学生信息。

输入格式:

输入多个学生的成绩信息，每个学生的成绩信息格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+数学成绩+英文空格+物理成绩

以“end”为输入结束标志

输出格式:

按数学/物理成绩之和从高到低的顺序输出所有学生信息，每个学生信息的输出格式：学号+英文空格+姓名+英文空格+数学/物理成绩之和

成绩相同的情况，按输入的先后顺序输出。

输入样例:

在这里给出一组输入。例如：

20201124 张少军 83 75
20201136 李四 78 86
20201118 郑觉先 80 62
end

输出样例:

在这里给出相应的输出。例如：

20201136 李四 164
20201124 张少军 158
20201118 郑觉先 142

代码如下：

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        ArrayList<Student> students=new ArrayList<>();
        String s=input.nextLine();
        while(!s.equals("end")){
            String []parts=s.split(" ");
            String stuNum=parts[0];
            String stuName=parts[1];
            int mathScore=Integer.parseInt(parts[2]);
            int phyScore=Integer.parseInt(parts[3]);
            Student student=new Student(stuNum,stuName,mathScore,phyScore);
            students.add(student);
            s=input.nextLine();
        }
        Collections.sort(students, new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                return o2.getTotalScore()-o1.getTotalScore();
            }
        });
        for(Student stu : students){
            System.out.println(stu.getStuNum()+" "+stu.getStuName()+" "+stu.getTotalScore());
        }
    }
}
class Student{
    String stuNum;
    String stuName;
    int mathScore;
    int phyScore;
    public Student(){}

    public Student(String stuNum,String stuName,int mathScore,int phyScore){
        this.stuNum=stuNum;
        this.stuName=stuName;
        this.mathScore=mathScore;
        this.phyScore=phyScore;
    }

    public String getStuNum() {
        return stuNum;
    }

    public String getStuName() {
        return stuName;
    }

    public int getMathScore() {
        return mathScore;
    }

    public int getPhyScore() {
        return phyScore;
    }
    public int getTotalScore(){
        return this.mathScore+this.phyScore;
    }
}

分析：这道题就是简单调用一个sort接口，要注意的就是时降序还是升序排列。

7-2 课程成绩统计程序-3
分数 64
作者 蔡轲
单位 南昌航空大学

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）：

fdada4ca193119ee30531ab82ffebbfa_9dbcf4e8-1627-4cf6-8764-cccf44947e2a.png

输入样例1:

在这里给出一组输入。例如：

java 实验 实验 4 0.2 0.3 0.2 0.3
end

输出样例1:

在这里给出相应的输出。例如：

java 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 4 0.2 0.3 0.2
end

输出样例2:

在这里给出相应的输出。例如：

java : number of scores does not match

输入样例3:

在这里给出一组输入。例如：

java 实验 实验 4 0.2 0.3 0.2 0.1
end

输出样例3:

在这里给出相应的输出。例如：

java : weight value error

输入样例4:

在这里给出一组输入。例如：

java 实验 实验 4 0.2 0.3 0.2 0.3
20201116 张三 java 70 80 90 100
end

输出样例4:

在这里给出相应的输出。例如：

20201116 张三 86
java 86
202011 86

输入样例5:

在这里给出一组输入。例如：

java 实验 实验 4 0.2 0.3 0.2 0.3
20201116 张三 java 70 80 90 100 80
end

输出样例5:

在这里给出相应的输出。例如：

20201116 张三 : access mode mismatch
20201116 张三 did not take any exams
java has no grades yet
202011 has no grades yet

代码如下：

import java.text.Collator;
import java.util.*;

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
         Scanner input = new Scanner(System.in);
        String s = input.nextLine();
        InputHandle inputHandle =new InputHandle();
        while (!s.equals("end")) {
            inputHandle.parseInput(s);//解析用户输入的每一行数据
            s = input.nextLine();
        }
        inputHandle.showStudents();
        inputHandle.showCourses();
        inputHandle.showClasses();
    }
}
class InputHandle{
    ArrayList<Student> listStudent=new ArrayList<>();
    ArrayList<Course> listCourse=new ArrayList<>();
    ArrayList<Class> listClass=new ArrayList<>();
    ArrayList<ChooseCourse> listChooseCourse=new ArrayList<>();
    public void parseInput(String str){
        InputMatching inputMatching=new InputMatching();
        switch (inputMatching.matchingInput(str)){
            case 0:System.out.println("wrong format");
                break;
            //课程信息
            case 1:addCourseMessage(str);
                break;
            //成绩信息
            case 2:addGradeMessage(str);
                break;
        }
    }
    public void addCourseMessage(String str){
        String []parts=str.split(" ");
        String courseName=parts[0];//课程名
        String type=parts[1];//课程类型
        String testType=parts[2];//课程考试类型
        float []weight=new float[]{};
        float sum = 0;
        int LabFlag=1;
        int courseFlag=1;
        if(parts.length>=5 && parts[1].equals("实验")) {
            if(Integer.parseInt(parts[3])<4||Integer.parseInt(parts[3])>9){
                System.out.println("wrong format");
                return;
            }
            if(parts.length-4==Integer.parseInt(parts[3])) {
                weight = new float[Integer.parseInt(parts[3])];
                for (int i = 0; i < weight.length; i++) {
                    weight[i] = Float.parseFloat(parts[4 + i]);
                    sum += weight[i];
                }
                if (Math.abs(sum - 1) > 1e-6) {
                    LabFlag=0;
                    System.out.println(courseName + " : weight value error");
                }
            }else {
                LabFlag=0;
                System.out.println(courseName+" : number of scores does not match");
            }
        }
        if(parts.length>=5&&parts[1].equals("必修")){
            weight = new float[2];
            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                weight[i] = Float.parseFloat(parts[3 + i]);
                sum += weight[i];
            }
            if (Math.abs(sum - 1) > 1e-6) {
                courseFlag=0;
                System.out.println(courseName + " : weight value error");
            }
        }
        Course course=new Course(courseName,type,testType,weight);
        if(searchCourse(courseName)==null) {
            if(checkCourse(course)) {
                if(LabFlag==1&&courseFlag==1)
                    listCourse.add(course);
            }
        }
    }
    public void addGradeMessage(String str){
        String []parts=str.split(" ");
        String stuId= parts[0];//学生学号
        String classID= parts[0].substring(0,6);
        String name=parts[1];//学生姓名
        String courseName=parts[2];//课程名字
        if(searchClass(classID)==null){
            Class cla=new Class(classID);
            listClass.add(cla);
        }
        Student stu=new Student(classID,stuId,name);
        if(!searchStudent(stuId)) {
            listStudent.add(stu);
        }else {
            return;
        }
        if(searchCourse(courseName)==null){
            System.out.println(courseName+" "+"does not exist");
        }
        else if(searchCourse(courseName)!=null){
            Course course=searchCourse(courseName);
            if(parts.length==4&&course.testType.equals("考察")){
                int finalGrade= Integer.parseInt(parts[3]);
                AssessGrade assessGrade=new AssessGrade(finalGrade);
                ChooseCourse chooseCourse=new ChooseCourse(course,stu,assessGrade);
                if(searchChooseCourse(name, courseName))
                    listChooseCourse.add(chooseCourse);
            }
            else if(parts.length==5&&course.testType.equals("考试")){
                int usualGrade= Integer.parseInt(parts[3]);
                int finalGrade= Integer.parseInt(parts[4]);
                ExamGrade examGrade=new ExamGrade(usualGrade,finalGrade,course.weights);
                ChooseCourse chooseCourse=new ChooseCourse(course,stu,examGrade);
                if(searchChooseCourse(name, courseName))
                    listChooseCourse.add(chooseCourse);
            }else if(parts.length>=5&&course.testType.equals("实验")&&course.weights.length== parts.length-3){
                double LabScore=0;
                for(int i=3;i<parts.length;i++) {
                    LabScore += course.weights[i - 3] * Integer.parseInt(parts[i]);
                }
                AssessGrade assessGrade=new AssessGrade((int)(LabScore));
                ChooseCourse chooseCourse=new ChooseCourse(course,stu,assessGrade);
                if(searchChooseCourse(name, courseName))
                    listChooseCourse.add(chooseCourse);
            }else{
                System.out.println(stuId+" "+name+" "+": access mode mismatch");
            }
        }
    }
    public boolean checkCourse(Course course){
        int flag1,flag2;
        switch(course.getType()){
            case "必修":flag1=0;break;
            case "选修":flag1=1;break;
            case "实验":flag1=2;break;
            default:flag1=-1;break;
        }
        switch(course.getTestType()){
            case "考试":flag2=0;break;
            case "考察":flag2=1;break;
            case "实验":flag2=2;break;
            default:flag2=-1;break;
        }
        if(flag1==0&&flag2==0)
            return true;
        if(flag1==1&&(flag2==0||flag2==1))
            return true;
        if(flag1==2&&flag2==2)
            return true;
        System.out.println(course.getCourseName()+" : course type & access mode mismatch");
        return false;
    }
    public Class searchClass(String classId){
        for(Class cls:listClass){
            if(cls.getClassId().equals(classId))
                return cls;
        }
        return null;
    }
    public Course searchCourse(String name){
        for(Course course:listCourse){
            if(course.getCourseName().equals(name))
                return course;
        }
        return null;
    }
    public boolean searchStudent(String id){
        for(Student stu:listStudent){
            if(stu.getId().equals(id))
                return true;
        }
        return false;
    }
    public boolean searchChooseCourse(String stuName,String courseName){
        for(ChooseCourse cs:listChooseCourse){
            if(cs.student.getStuName().equals(stuName)&&cs.course.getCourseName().equals(courseName))
                return false;
        }
        return true;
    }
    public void showStudents(){
        Collections.sort(listStudent);
        for (Student stu : listStudent) {
            ArrayList<ChooseCourse> stuCourseSelects = getStudentSelects(stu.getId());
            if (!stuCourseSelects.isEmpty()) {
                System.out.println(stu.getId() + " " + stu.getStuName() + " " + getAvgTotalScore(stuCourseSelects));
            } else {
                System.out.println(stu.getId() + " " + stu.getStuName() + " " + "did not take any exams");
            }
        }
    }
    public void showCourses(){
        Collections.sort(listCourse);
        for (Course course : listCourse) {
            ArrayList<ChooseCourse> stuCourseSelects = getCourseSelects(course.getCourseName());
            if (!stuCourseSelects.isEmpty()) {
                if (course.testType.equals("考试"))
                    System.out.println( course.getCourseName() + " " + getAvgTotalScore(stuCourseSelects));
                if (course.testType.equals("考察"))
                    System.out.println(course.getCourseName() + " " + getAvgTotalScore(stuCourseSelects));
                if (course.testType.equals("实验"))
                    System.out.println(course.getCourseName()+" "+getAvgTotalScore(stuCourseSelects));
            } else {
                System.out.println(course.courseName + " " + "has no grades yet");
            }
        }
    }
    public void showClasses(){
        Collections.sort(listClass);
        for (Class cls : listClass) {
            ArrayList<ChooseCourse> stuCourseSelects = getClassSelects(cls.getClassId());
            if (!stuCourseSelects.isEmpty()) {
                System.out.println(cls.getClassId() + " " + getAvgTotalScore(stuCourseSelects));
            } else {
                System.out.println(cls.getClassId() + " " + "has no grades yet");
            }
        }
    }
    public ArrayList<ChooseCourse> getStudentSelects(String id){
        ArrayList<ChooseCourse> choose=new ArrayList<>();
        for(ChooseCourse cos:listChooseCourse) {
            if (cos.student.getId().equals(id))
                choose.add(cos);
        }
        return choose;
    }
    public ArrayList<ChooseCourse> getCourseSelects(String courseName){
        ArrayList<ChooseCourse> choose=new ArrayList<>();
        for(ChooseCourse cos:listChooseCourse) {
            if (cos.course.getCourseName().equals(courseName))
                choose.add(cos);
        }
        return choose;
    }
    public ArrayList<ChooseCourse> getClassSelects(String clsId){
        ArrayList<ChooseCourse> choose =new ArrayList<>();
        for(ChooseCourse cos:listChooseCourse) {
            if (cos.student.getClsId().equals(clsId))
                choose.add(cos);
        }
        return choose;
    }
    public int getAvgTotalScore(ArrayList<ChooseCourse> cs){
        int average;
        int sum=0;
        for(ChooseCourse c:cs){
            sum+=c.grade.getTotalGrade();
        }
        average=sum/cs.size();
        return average;
    }
}
class ChooseCourse{
    Course course;
    Student student;
    Grade grade;


    public ChooseCourse(Course course,Student student,Grade grade) {
        this.course = course;
        this.student=student;
        this.grade=grade;
    }
}
class Student implements Comparable<Student>{
    String stuName;
    String id;
    String clsId;
    public String getId(){
        return id;
    }
    public String getStuName(){
        return stuName;
    }
    public String getClsId(){
        return clsId;
    }
    public Student(String clsId,String id,String stuName) {
        this.clsId=clsId;
        this.id=id;
        this.stuName=stuName;
    }
    public int compareTo(Student stu){
        return getId().compareTo(stu.getId());
    }
}
class Course implements Comparable<Course>{
    String courseName;
    String type;
    String testType;
    float []weights;

    public Course(String courseName,String type,String testType,float[] weights) {
        this.courseName=courseName;
        this.type=type;
        this.testType=testType;
        this.weights=weights;
    }
    public String getCourseName(){
        return courseName;
    }
    public String getType(){
        return type;
    }
    public String getTestType(){
        return  testType;
    }
    public int compareTo(Course o) {
        Comparator<Object> compare = Collator.getInstance(java.util.Locale.CHINA);
        return compare.compare(courseName,o.getCourseName());
    }

}
class Class implements Comparable<Class>{
    String classId;

    public String getClassId(){
        return classId;
    }
    public Class(String classId) {
        this.classId = classId;
    }
    public int compareTo(Class o) {
        return getClassId().compareTo(o.getClassId());
    }
}
abstract class Grade{
    double TotalGrade;
    public Grade() {
    }
    public int getTotalGrade(){
        return (int)TotalGrade;
    }
    public abstract int getUsualGrade();
    public abstract int getFinalGrade();
}
class ExamGrade extends Grade{
    int UsualGrade;
    int FinalGrade;
    float []weights;

    public ExamGrade(int UsualGrade, int FinalGrade,float []weights) {
        this.UsualGrade=UsualGrade;
        this.FinalGrade=FinalGrade;
        this.weights=weights;
    }

    public int getTotalGrade(){
        return (int)(this.weights[0]*this.getUsualGrade()+this.weights[1]*this.getFinalGrade());
    }

    public int getUsualGrade() {
        return UsualGrade;
    }

    public int getFinalGrade() {
        return FinalGrade;
    }
}
class AssessGrade extends Grade{
    int FinalGrade;

    public AssessGrade(int FinalGrade) {
        this.FinalGrade=FinalGrade;
    }

    public int getTotalGrade(){
        return FinalGrade;
    }

    @Override
    public int getUsualGrade() {
        return 0;
    }

    public int getFinalGrade() {
        return FinalGrade;
    }
}
class InputMatching {
    public InputMatching() {
    }
    public  int matchingInput(String s) {
        if (matchingCourse(s))
            return 1;
        if (matchingScore(s))
            return 2;
        return 0;
    }
    public boolean matchingCourse(String s) {
        return s.matches("\\S{1,10}" + " " + "(必修|选修|实验)" + " " + "(考试|考察|实验).*");
    }
    public static boolean matchingScore(String s) {
        return s.matches("[0-9]{8}" + " " + "\\S{1,10}" + " " + "\\S{1,10}" +" " + "(\\d|[1-9]\\d|100)"+ "(\\s"+"(\\d|[1-9]\\d|100)"+")*");
    }
}

分析：这道题相对于课程成绩统计程序-2无非多了输入时，将权重也记录其中，代码其他部分没有改动很多，注意的是，可能会出现计算精度出现问题，所以一开始将设置成了float类型。

7-3 jmu-Java-02基本语法-03-身份证排序
分数 9
作者 郑如滨
单位 集美大学
  1. 输入n，然后连续输入n个身份证号。
  2. 然后根据输入的是sort1还是sort2，执行不同的功能。输入的不是sort1或sort2，则输出exit并退出。
    输入sort1，将每个身份证的年月日抽取出来，按年-月-日格式组装，然后对组装后的年-月-日升序输出。
    输入sort2，将所有身份证按照里面的年月日升序输出。

注意：处理输入的时候，全部使用Scanner的nextLine()方法，以免出错。

输入样例:

6
410425198309308225
320203197206115011
431227196108033146
330226196605054190
34080019810819327X
320111197112301539
sort1
sort2
e

输出样例:

1961-08-03
1966-05-05
1971-12-30
1972-06-11
1981-08-19
1983-09-30
431227196108033146
330226196605054190
320111197112301539
320203197206115011
34080019810819327X
410425198309308225
exit

代码如下：

import java.util.*;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        ArrayList<IDNum> idNums=new ArrayList<>();
        String n=input.nextLine();
        for(int i=0;i<Integer.parseInt(n);i++){
            String s=input.nextLine();
            IDNum idNum=new IDNum(s);
            idNums.add(idNum);
        }
        Collections.sort(idNums, new Comparator<IDNum>() {
            @Override
            public int compare(IDNum o1, IDNum o2) {
                return o1.getDate().compareTo(o2.getDate());
            }
        });
        String s=input.nextLine();
        while (true){
            if(s.equals("sort1")){
                for(IDNum id : idNums){
                    System.out.println(id.getDate().substring(0,4)+"-"+id.getDate().substring(4,6)+"-"+id.getDate().substring(6,8));
                }
                s =input.nextLine();
                continue;
            }
            if(s.equals("sort2")){
                for(IDNum id : idNums){
                    System.out.println(id.getId());
                }
                s =input.nextLine();
                continue;
            }
            System.out.println("exit");
            break;
        }
    }
}
class IDNum{
    String id;
    String date;
    public IDNum(String id){
      this.id=id;
      this.date=id.substring(6,14);
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public String getDate() {
        return date;
    }
}

分析：老样子，这道题还是利用sort接口，还有就是String类型的substring的使用。

定义IntegerStack接口，用于声明一个存放Integer元素的栈的常见方法:

 
public Integer push(Integer item);
//如果item为null，则不入栈直接返回null。如果栈满，也返回null。如果插入成功，返回item。

public Integer pop();   //出栈，如果为空，则返回null。出栈时只移动栈顶指针，相应位置不置为null
public Integer peek();  //获得栈顶元素，如果为空，则返回null.
public boolean empty(); //如果为空返回true
public int size();      //返回栈中元素个数

定义IntegerStack的实现类ArrayIntegerStack，内部使用数组实现。创建时，可指定内部数组大小。

main方法说明

  1. 输入n，建立可包含n个元素的ArrayIntegerStack对象
  2. 输入m个值，均入栈。每次入栈均打印入栈返回结果。
  3. 输出栈顶元素，输出是否为空，输出size
  4. 使用Arrays.toString()输出内部数组中的值。
  5. 输入x，然后出栈x次，每次出栈均打印。
  6. 输出栈顶元素，输出是否为空，输出size
  7. 使用Arrays.toString()输出内部数组中的值。

思考

如果IntegerStack接口的实现类内部使用ArrayList来存储元素，怎么实现？测试代码需要进行什么修改？

输入样例

5
3
1 2 3
2

输出样例

1
2
3
3,false,3
[1, 2, 3, null, null]
3
2
1,false,1
[1, 2, 3, null, null]

代码如下：

import java.util.*;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        int n=input.nextInt();
        ArrayIntegerStack arrayIntegerStack=new ArrayIntegerStack(n);
        int m=input.nextInt();
        for (int i=0;i<m;i++){
            int num=input.nextInt();
            System.out.println(arrayIntegerStack.push(num));
        }
        System.out.println(arrayIntegerStack.peek()+","+arrayIntegerStack.empty()+","+arrayIntegerStack.size());
        System.out.println(Arrays.toString(arrayIntegerStack.Stack));
        int x=input.nextInt();
        for (int i=0;i<x;i++){
            System.out.println(arrayIntegerStack.pop());
        }
        System.out.println(arrayIntegerStack.peek()+","+arrayIntegerStack.empty()+","+arrayIntegerStack.size());
        System.out.println(Arrays.toString(arrayIntegerStack.Stack));
    }
}
interface IntegerStack{
    Integer push(Integer item);
//如果item为null，则不入栈直接返回null。如果栈满，也返回null。如果插入成功，返回item。

    public Integer pop();   //出栈，如果为空，则返回null。出栈时只移动栈顶指针，相应位置不置为null
    public Integer peek();  //获得栈顶元素，如果为空，则返回null.
    public boolean empty(); //如果为空返回true
    public int size();      //返回栈中元素个数
}
class ArrayIntegerStack implements IntegerStack{
    public Integer[] Stack;
    public int top=0;
    public ArrayIntegerStack(int n){
        this.Stack=new Integer[n];
    }
    public Integer push(Integer item) {
        if(item==null || top==Stack.length){
            return null;
        }else {
            Stack[top++]=item;
            return item;
        }

    }

    public Integer peek() {
        if(empty())
            return null;
        return Stack[top-1];
    }

    public Integer pop() {
        if (empty())
            return null;
        return Stack[--top];
    }

    public boolean empty() {
        if(top==0)
            return true;
        return false;
    }

    public int size() {
        return top;
    }
}

分析：学过数据结构的话，对栈也不会陌生，主要就是对栈的pop，push的操作，想读来说很简单的。

7-5 jmu-Java-03面向对象基础-05-覆盖
分数 5
作者 郑如滨
单位 集美大学

Java每个对象都继承自Object,都有equals、toString等方法。
现在需要定义PersonOverride类并覆盖其toString与equals方法。

1. 新建PersonOverride类

a. 属性：String name、int age、boolean gender，所有的变量必须为私有(private)。

b. 有参构造方法，参数为name, age, gender

c. 无参构造方法，使用this(name, age,gender)调用有参构造方法。参数值分别为"default",1,true

d.toString()方法返回格式为：name-age-gender

e. equals方法需比较name、age、gender，这三者内容都相同，才返回true.

2. main方法

2.1 输入n1，使用无参构造方法创建n1个对象，放入数组persons1。
2.2 输入n2，然后指定name age gender。每创建一个对象都使用equals方法比较该对象是否已经在数组中存在，如果不存在，才将该对象放入数组persons2。
2.3 输出persons1数组中的所有对象
2.4 输出persons2数组中的所有对象
2.5 输出persons2中实际包含的对象的数量
2.5 使用System.out.println(Arrays.toString(PersonOverride.class.getConstructors()));输出PersonOverride的所有构造方法。

提示：使用ArrayList代替数组大幅复简化代码，请尝试重构你的代码。

输入样例:

1
3
zhang 10 true
zhang 10 true
zhang 10 false

输出样例:

default-1-true
zhang-10-true
zhang-10-false
2
[public PersonOverride(), public PersonOverride(java.lang.String,int,boolean)]
 代码如下：
import java.util.*;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        int n1 = input.nextInt();
        ArrayList<PersonOverride> persons1 = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < n1; i++) {
            persons1.add(new PersonOverride());
        }
        int n2 = input.nextInt();
        ArrayList<PersonOverride> persons2 = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < n2; i++) {
            String name=input.next();
            int age = input.nextInt();
            boolean gender = input.nextBoolean();
            PersonOverride person = new PersonOverride(name, age, gender);
            if (!persons2.contains(person)) {
                persons2.add(person);
            }
        }
        for (PersonOverride person : persons1) {
            System.out.println(person);
        }
        for (PersonOverride person : persons2) {
            System.out.println(person);
        }
        System.out.println(persons2.size());
        System.out.println(Arrays.toString(PersonOverride.class.getConstructors()));
    }
}

class PersonOverride{
    private final String name;
    private final int age;
    private final boolean gender;

    public PersonOverride(){
        this("default", 1, true);
    }
    public PersonOverride(String name,int age,boolean gender){
        this.name=name;
        this.age=age;
        this.gender=gender;
    }
    public String toString(){
        return this.name+"-"+this.age+"-"+this.gender;
    }
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o)
            return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        PersonOverride person = (PersonOverride) o;
        if(Objects.equals(name, person.name) && age == person.age && gender == person.gender)
            return true;
        return false;
    }
}

分析：我的问题主要是没有理解那个equals的代码怎么写，后俩看了网上的参考。

期末考试

7-1 立体图形问题
分数 10
作者 段喜龙
单位 南昌航空大学

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）：

image.png
试编程完成如上类设计，主方法源码如下（可直接拷贝使用）：

 
public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    Scanner input = new Scanner(System.in);
    double side = input.nextDouble();
        
    display(new Cube(side));
    display(new RegularPyramid(side));
}

其中，display(Solid solid)方法为定义在Main类中的静态方法，作用为体现程序的多态性。

注：正三棱锥的体积计算公式为底面积*高/3。

输入格式:

输入一个实型数，分别作为正方体的边长和正三棱锥的边长。

输出格式:

分别输出正方体的表面积、体积以及正棱锥的表面积和体积。保留两位小数，建议使用String.format(“%.2f”,value)

进行小数位数控制。


输入样例:

在这里给出一组输入。例如：

2.5

输样例:

在这里给出相应的输出。例如：

37.50
15.63
10.83
1.84

代码如下：

import java.util.Scanner;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        double side = input.nextDouble();

        display(new Cube(side));
        display(new RegularPyramid(side));
    }

    static void display(Solid solid) {
        System.out.println(String.format("%.2f", solid.getSurfaceArea()));
        System.out.println(String.format("%.2f", solid.getVolume()));
    }
}


class Cube extends Solid {
    public double side;

    public Cube(double side) {
        this.side = side;
    }

    @Override
    double getSurfaceArea() {
        return 6 * side * side;
    }

    @Override
    double getVolume() {
        return side * side * side;
    }
}

class RegularPyramid extends Solid {
    public double side;

    public RegularPyramid(double side) {
        this.side = side;
    }

    @Override
    double getSurfaceArea() {
        // Assuming the base of the pyramid is a equilateral triangle
        return  4*Math.sqrt(3) * side * side / 4;
    }

    @Override
    double getVolume() {
        return Math.sqrt(6)*side*Math.sqrt(3) * side * side / 36;
    }
}

分析：无需多言。

7-2 魔方问题
分数 20
作者 段喜龙
单位 南昌航空大学

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：

image.png


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：

image.png

主方法部分可参考如下源码（可拷贝直接使用）：


 
public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        
        String color = input.next();
        int layer = input.nextInt();
        double side = input.nextDouble();        
        
        RubikCube cube1 = new SquareCube(color, layer,new Cube(side)); 
                
        color = input.next();
        layer = input.nextInt();
        side = input.nextDouble();
        
        RubikCube cube2 = new RegularPyramidCube(color, layer,new RegularPyramid(side));
        display(cube1);
        display(cube2);
    }
}

其中，display(RubikCube cube)方法为Main类中定义的静态方法，用户输出魔方的信息，用于体现多态性。

输入格式:

第一部分：正方体魔方颜色、阶数、单元正方体边长，以空格或回车分隔；

第二部分：正三棱锥魔方颜色、阶数、单元正三棱锥边长，以空格或回车分隔。

输出格式:

正方体魔方颜色

正方体魔方表面积

正方体魔方体积

正三棱锥魔方颜色

正三棱锥魔方表面积
正三棱锥魔方体积

注：小数点保留两位

输入样例:

在这里给出一组输入。例如：

red 3 4.5
black 4 2.1

输出样例:

在这里给出相应的输出。例如：

red
1093.50
2460.38
black
122.21
69.85

代码如下：

import java.util.Scanner;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);

        String color = input.next();
        int layer = input.nextInt();
        double side = input.nextDouble();

        RubikCube cube1 = new SquareCube(color, layer, new Cube(side));

        color = input.next();
        layer = input.nextInt();
        side = input.nextDouble();

        RubikCube cube2 = new RegularPyramidCube(color, layer, new RegularPyramid(side));
        display(cube1);
        display(cube2);
    }

    static void display(RubikCube cube) {
        System.out.println(cube.color);
        System.out.println(String.format("%.2f", cube.getSurfaceArea()));
        System.out.println(String.format("%.2f", cube.getVolume()));
    }
}
// Abstract class for RubikCube
abstract class RubikCube {
    protected String color;
    protected int layer;
    Solid solid;

    public RubikCube(String color, int layer) {
        this.color = color;
        this.layer = layer;
    }

    abstract double getSurfaceArea();

    abstract double getVolume();
}
abstract class Solid {
    double side;

    public double getSide() {
        return side;
    }

    public void setSide(double side) {
        this.side = side;
    }

    abstract double getSurfaceArea();

    abstract double getVolume();
}
// Subclass for SquareCube
class SquareCube extends RubikCube {
    public Cube cube;

    public SquareCube(String color, int layer, Cube cube) {
        super(color, layer);
        this.cube=cube;
    }

    @Override
    double getSurfaceArea() {
        return layer * layer * cube.getSurfaceArea();
    }

    @Override
    double getVolume() {
        return layer * layer * layer * cube.getVolume();
    }
}

// Subclass for RegularPyramidCube
class RegularPyramidCube extends RubikCube {
    public RegularPyramid unitPyramid;

    public RegularPyramidCube(String color, int layer, RegularPyramid unitPyramid) {
        super(color, layer);
        this.unitPyramid = unitPyramid;
    }

    @Override
    double getSurfaceArea() {
        return layer * layer * unitPyramid.getSurfaceArea();
    }

    @Override
    double getVolume() {
        return layer * layer * layer * unitPyramid.getVolume();
    }
}
class Cube extends Solid {
    public double side;

    public Cube(double side) {
        this.side = side;
    }

    @Override
    double getSurfaceArea() {
        return 6 * side * side;
    }

    @Override
    double getVolume() {
        return side * side * side;
    }
}

class RegularPyramid extends Solid{
    public double side;

    public RegularPyramid(double side) {
        this.side = side;
    }
    double getSurfaceArea() {
        // Assuming the base of the pyramid is a equilateral triangle
        return  4*Math.sqrt(3) * side * side / 4;
    }
    double getVolume() {
        return Math.sqrt(6)*side*Math.sqrt(3) * side * side / 36;
    }
}

分析：主要还是数学计算问题。

7-3 魔方排序问题
分数 20
作者 段喜龙
单位 南昌航空大学

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("");
        }            
    }    
}

输入格式:

输入魔方类型（1：正方体魔方；2：正三棱锥魔方；0：结束输入）

魔方颜色、魔方阶数、魔方单元正方体、正三棱锥边长

..循环..

输出格式:

按魔方体积升序输出列表中各魔方的信息（实型数均保留两位小数），输出样式参见输出样例。

输入样例:

在这里给出一组输入。例如：

1 blue 3 4.5
2 red 4 2.1
1 yellow 5 2.3
2 black 4 9.42
1 white 4 5.4423
0

输出样例:

在这里给出相应的输出。例如：

red 122.21 69.85
yellow 793.50 1520.88
blue 1093.50 2460.38
black 2459.14 6304.73
white 2843.39 10316.38

代码如下：

import java.util.Scanner;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
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, 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("");
        }
    }
}

abstract class RubikCube implements Comparable<RubikCube> {
    public String color;
    public int layer;

    public RubikCube(String color, int layer) {
        this.color = color;
        this.layer = layer;
    }

    public abstract double getArea();
    public abstract double getVolume();

    @Override
    public int compareTo(RubikCube other) {
        return Double.compare(this.getVolume(), other.getVolume());
    }
    public String getColor() {
        return color;
    }
}
class SquareCube extends RubikCube {
    public Cube cube;

    public SquareCube(String color, int layer, Cube cube) {
        super(color, layer);
        this.cube = cube;
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return cube.getArea() * super.layer*super.layer;
    }

    @Override
    public double getVolume() {
        return cube.getVolume() * Math.pow(super.layer, 3);
    }
}

class RegularPyramidCube extends RubikCube {
    public RegularPyramid pyramid;

    public RegularPyramidCube(String color, int layer, RegularPyramid pyramid) {
        super(color, layer);
        this.pyramid = pyramid;
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return pyramid.getArea() * super.layer*super.layer;
    }

    @Override
    public double getVolume() {
        return pyramid.getVolume() * Math.pow(super.layer, 3);
    }
}

class Cube {
    public double side;

    public Cube(double side) {
        this.side = side;
    }

    public double getArea() {
        return 6 * side * side;
    }

    public double getVolume() {
        return side * side * side;
    }
}

class RegularPyramid {
    public double side;

    public RegularPyramid(double side) {
        this.side = side;
    }

    public double getArea() {
        return 4*Math.sqrt(3) * side * side / 4;
    }

    public double getVolume() {
        return  Math.sqrt(6)*side*Math.sqrt(3) * side * side / 36;
    }
}

分析：这道题没有拿到满分，看了测试点有一个计算问题，精度的问题，原因不知道，其它的都能计算正确，不知道为什么有一个计算不正确。

三、踩坑心得

    1. 输入输出格式：根据题目要求，需要注意输入和输出的格式。在处理输入时，需要注意每行数据的格式，使用适当的分隔符进行分割。在输出时，需要按照题目要求的格式进行输出，包括空格、换行等。
    2. 数据结构的选择：在解决这个问题时，需要选择合适的数据结构来存储和处理数据。例如，选择使用列表来存储课程成绩和学生信息，使用映射来存储班级和课程成绩的关系。
    3. 数组越界问题：在处理输入时，需要注意数组越界的问题。例如，当解析学生信息时，需要确保课程索引在合法范围内，否则可能导致数组越界异常。
    4. 算法的设计和实现：在计算平均成绩时，需要设计合适的算法来处理课程成绩和权重。例如，我使用两个循环来遍历课程成绩和分项成绩，并计算总成绩。
    5. 代码的可读性和可维护性：在编写代码时，需要注意代码的可读性和可维护性。可以使用合适的命名、注释和代码结构来提高代码的可读性。另外，可以将一些功能封装成函数，提高代码的可维护性
    可以将一些通用的功能封装成方法，以便在其他项目中复用。

四、主要困难和改进意见　

  1. 错误处理和异常处理：在处理输入时，需要考虑错误处理和异常处理。例如，当解析学生信息时，可以使用try-catch块来捕获可能的异常，如数组越界异常等，并进行相应的处理。
  2. 单一职责原则：在设计和实现功能时，遵循单一职责原则，确保每个类和方法只负责一项具体的功能。这样可以提高代码的可维护性和复用性。
  3. 代码注释和文档：为代码添加适当的注释和文档，以便其他人理解和维护代码。注释可以解释代码的意图和实现细节，文档可以提供代码的使用方法和示例

五、总结

　　 一个学期下来，也写了很多的PTA大作业，也没有当初开始写的时候那么没有思路，也积累了较多的经验，意识到了面向对象的设计和合适的数据结构对于代码的可读性和可维护性的重要性。