BLOG-3

一、前言

1.知识点：总体来说涉及的知识点在之前都用过，所以没有太多值得说的。

LinkedHashMap和HashMap是有区别的，前者是按插入顺序储存元素，后者是哈希表

List ab = studenttotalscoremap.computeIfAbsent(grade.student, k -> Arrays.asList(0.0, 0.0));
ab.set(0, ab.get(0) + totalscore);这种方式可以计算指定位置的元素

其实主要还是逻辑问题，我所运用的知识点并没有太多

2.题量：不是太大，小题写的会快些，但是系列题找测试点的过程有时候很费时间。期末的选择题很多，而且很多都不会。

3.难度：适中，比起菜单系列真的好很多，部分测试点是真找不到。期末考试的题目由于给了类图也相对简单一些

二、设计与分析

7-3 课程成绩统计程序-2

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）：

 

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

实现代码：

package PTA8_2;

import java.util.*;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        GradeData gradeData = new GradeData();
        ArrayList<SelectedCourse> selectedCourses= new ArrayList<>();
        Pattern pattern = Pattern.compile("[0-9]*");
        String[] command = in.nextLine().split(" ");
        while (!command[0].equals("end") && !pattern.matcher(command[0]).matches()){
            if(command[0].length() <= 10){
                if((command[1].equals("必修")||command[1].equals("选修")||command[1].equals("实验"))&&(command[2].equals("考试")||command[2].equals("考察")||command[2].equals("实验"))){
//                    if(command[2].equals("实验")&&command.length < 5){
//                        System.out.println("wrong format");
//                    }
                    if(!gradeData.getCourse().contains(new Course(command[0],"","")))
                        if(!gradeData.addCourse(command))
                            System.out.println(command[0]+" : course type & access mode mismatch");
                }
                else
                    System.out.println("wrong format");
            }
            else
                System.out.println("wrong format");
            command = in.nextLine().split(" ");
        }
        while (!command[0].equals("end")){
            if(command.length >= 4) {
                SelectedCourse record = new SelectedCourse(command);
                if (record.judge()) {
                    if (!selectedCourses.contains(record)) {
                        int judge = gradeData.addCourseScore(command);
                        if (judge == -1)
                            System.out.println(command[2] + " does not exist");
                        else if (judge == -2)
                            System.out.println(command[0] + " " + command[1] + " : access mode mismatch");
                        else if(judge == -3){
                            command = in.nextLine().split(" ");
                            continue;
                        }
                        else if (judge == 0)
                            selectedCourses.add(record);
                        gradeData.addStudent(command,judge);
                        gradeData.addClass(command[0]);
                    }
                }
                else
                    System.out.println("wrong format");
            }
            else
                System.out.println("wrong format");
            command = in.nextLine().split(" ");
        }
        gradeData.studentSort();
        gradeData.courseSort();
        gradeData.classSort();
        gradeData.scorePrint();
    }
}
class GradeData {
    private ArrayList<Course> courses = new ArrayList<>();
    private ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();
    private ArrayList<Class> classes = new ArrayList<>();
    private Score score;

    public GradeData() {
    }
    public ArrayList<Course> getCourse() {
        return courses;
    }
    //添加课程信息
    public boolean addCourse(String[] command){
        String course = command[0];
        String property = command[1];
        String form = command[2];
        if(course.length() > 10){
            System.out.println("wrong format");
            return true;
        }
        if(property.equals("必修") && !form.equals("考试"))
            return false;
        if(property.equals("选修") && !form.equals("考察"))
            return false;
        if(property.equals("实验") && !form.equals("实验"))
            return false;
        if(findCourse(course) >= 0)
            return true;
        if(findCourse(course) == -1){
            if(form.equals("实验")){
                int labnum = Integer.parseInt(command[3]);
                double weights = 0.0;
                Float[] weight = new Float[command.length - 4];
                if(labnum >= 4 && labnum <= 9){
                    for(int i = 4; i < command.length; i++){
                        weight[i-4] = Float.parseFloat(command[i]);
                        weights += Float.parseFloat(command[i]);
                    }
                    if(weight.length != labnum){
                        System.out.println(course+" : number of scores does not match");
                        return true;
                    }
                    else if(Math.abs(weights - 1) > 0.00001){
                        System.out.println(course+" : weight value error");
                        return true;
                    }
                    else{
                        this.courses.add(new Course(course, property, form, labnum, weight));
                        return true;
                    }
                }
                else {
                    System.out.println("wrong format");
                    return true;
                }
            }
        }
        this.courses.add(new Course(course, property, form));
        return true;
    }
    public int addCourseScore(String[] command){
        String course = command[2];
        int fScore = 0;
        int uScore = 0;
        int index = findCourse(course);
        if(index == -1){
            return -1;
        }
        Course replace = courses.get(index);
        int totalScore = 0;
        if(command.length == 4 && replace.form.equals("考察")){
            fScore = Integer.parseInt(command[3]);
            ResearchScore score = new ResearchScore(fScore);
            totalScore = score.getTotalScore();
            replace.addFinalScore(fScore);
        }
        else if(command.length == 5 && replace.form.equals("考试")) {
            uScore = Integer.parseInt(command[3]);
            fScore = Integer.parseInt(command[4]);
            ExamScore score = new ExamScore(fScore,uScore);
            totalScore = score.getTotalScore();
            replace.addFinalScore(fScore);
            replace.addUsualScore(uScore);
        }
        else if(replace.form.equals("实验")){
            int labNum = replace.labnum;
            if(labNum + 3 == command.length){
                LabScore score = new LabScore(command, replace.weight);
                totalScore = score.getTotalScore();
            }
            else
                return -2;
        }
        else{
            return -2;
        }
        replace.addTotalScore(totalScore);
        courses.set(index, replace);
        return 0;
    }
    public int findCourse(String course){
        Course judge = new Course(course,"","");
        return courses.indexOf(judge);
    }
    public void addStudent(String[] command,int judge){
        int stuID = Integer.parseInt(command[0]);
        String name = command[1];
        String course = command[2];
        int index = findStudent(stuID);
        if(index == -1)
            this.students.add(new Student(name, stuID));
        if(courses.contains(new Course(course,"",""))) {
            String form = courses.get(findCourse(course)).form;
            if(judge == 0) {
                index = findStudent(stuID);
                Student replace = students.get(index);
                int totalScore = 0;
                if (form.equals("考试")){
                    ExamScore score = new ExamScore(Integer.parseInt(command[4]), Integer.parseInt(command[3]));
                    totalScore = score.getTotalScore();
                }
                else if(form.equals("考察")){
                    ResearchScore score = new ResearchScore(Integer.parseInt(command[3]));
                    totalScore = score.getTotalScore();
                }
                else if(form.equals("实验")){
                    Float[] weight = courses.get(findCourse(course)).weight;
                    LabScore score = new LabScore(command,weight);
                    totalScore = score.getTotalScore();
                }
                replace.addTotalScore(totalScore);
                students.set(index, replace);
            }
        }
    }
    public int findStudent(int stuID){
        Student judge = new Student("", stuID);
        return students.indexOf(judge);
    }
    public void addClass(String stuID){
        if(stuID.length() == 8 && findClass(stuID.substring(0,6)) == -1)
            classes.add(new Class(stuID.substring(0,6), -1));
        int index = findClass(stuID.substring(0,6));
        if(!students.get(findStudent(Integer.parseInt(stuID))).getTotalScores().isEmpty()){
            Class replace = classes.get(index);
            replace.addStudent(students.get(findStudent(Integer.parseInt(stuID))));
            classes.set(index, replace);
        }
    }
    public int findClass(String classNum){
        Class jugde = new Class(classNum, -1);
        return classes.indexOf(jugde);
    }
    public void courseSort(){
        Collections.sort(courses, new Comparator<Course>() {
            @Override
            public int compare(Course o1, Course o2) {
                Pattern p = Pattern.compile("[\u4e00-\u9fa5]");
                Matcher m1 = p.matcher(o1.course);
                Matcher m2 = p.matcher(o2.course);
                if(m1.find()&&m2.find()){
                    if(o1.course.compareTo(o2.course) > 0){
                        return 1;
                    }else if(o1.course.compareTo(o2.course) == 0){
                        return 0;
                    }else if(o1.course.compareTo(o2.course) < 0){
                        return -1;
                    }
                }
                else {
                    if(o1.course.compareTo(o2.course) > 0){
                        return 1;
                    }else if(o1.course.compareTo(o2.course) == 0){
                        return 0;
                    }else if(o1.course.compareTo(o2.course) < 0){
                        return -1;
                    }
                }
                return 0;
            }
        });
    }
    public void studentSort(){
        Collections.sort(students, new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                if(o1.getStuID() > o2.getStuID()){
                    return 1;
                }else if(o1.getStuID() == o2.getStuID()){
                    return 0;
                }else if(o1.getStuID() < o2.getStuID()){
                    return -1;
                }
                return 0;
            }
        });
    }
    public void classSort(){
        Collections.sort(classes, new Comparator<Class>() {
            @Override
            public int compare(Class o1, Class o2) {
                if(o1.getClassNum().compareTo(o2.getClassNum()) > 0){
                    return 1;
                }else if(o1.getClassNum().compareTo(o2.getClassNum()) == 0){
                    return 0;
                }else if(o1.getClassNum().compareTo(o2.getClassNum()) < 0){
                    return -1;
                }
                return 0;
            }
        });
    }
    public void scorePrint(){
        for (int i = 0; i < students.size(); i++)
            students.get(i).scoreShow();
        for (int i = 0; i < courses.size(); i++)
            courses.get(i).scoreShow();
        for (int i = 0; i < classes.size(); i++)
            classes.get(i).scoreShow();
    }
}
class SelectedCourse {
    public Course course;
    public Student student;
    public String[] command;
    public SelectedCourse(String[] command) {
        this.course = new Course(command[2],"","");
        this.student = new Student("",Integer.parseInt(command[0]));
        this.command = command;
    }
    public boolean judge(){
        Pattern pattern = Pattern.compile("0|[0-9]{1,2}|100");
        if(command[0].length() == 8 && command[1].length() <= 10){
            for(int i = 3; i < command.length; i++){
                if(!pattern.matcher(command[i]).matches())
                    return false;
            }
            return true;
        }
        else
            return false;

    }
    public boolean scorejudge(String[] command){
        Pattern pattern = Pattern.compile("0|[0-9]{1,2}|100");
        for(int i = 3; i < command.length; i++){
            if(pattern.matcher(command[i]).matches())
                return false;
        }
        return true;
    }
    public Course getCourse() {
        return course;
    }
    public Student getStudent() {
        return student;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        SelectedCourse sc = (SelectedCourse) obj;
        if(this.course.course.equals(sc.getCourse().course)&&this.student.getStuID() == sc.getStudent().getStuID())
            return true;
        else
            return false;
    }
}
class Class {
    private String classNum;
    private int averageScore;
    private ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();
    public Class(String classNum, int averageScore) {
        this.classNum = classNum;
        this.averageScore = averageScore;
    }
    public String getClassNum() {
        return classNum;
    }
    public void addStudent(Student student){
        students.add(student);
        double score = 0.0;
        for(int i = 0; i < students.size(); i++)
            score += students.get(i).getAverageScore();
        this.averageScore = (int)(score / students.size());
    }
    public int getAverageScore() {
        return averageScore;
    }
    public void scoreShow(){
        if(students.isEmpty())
            System.out.println(classNum+" has no grades yet");
        else
            System.out.println(classNum+" "+averageScore);
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Class c = (Class) obj;
        return this.classNum.equals(c.classNum);
    }
}
class Student {
    private String name;
    private int stuID;
    private ArrayList<Integer> totalScores = new ArrayList<>();
    public Student(String name, int stuID) {
        this.name = name;
        this.stuID = stuID;
    }
    public ArrayList<Integer> getTotalScores() {
        return totalScores;
    }
    public int getStuID() {
        return stuID;
    }
    public void addTotalScore(int score){
        totalScores.add(score);
    }
    public int getAverageScore() {
        double score = 0.0;
        for(int i = 0; i < totalScores.size(); i++)
            score += totalScores.get(i);
        if(totalScores.size() == 0)
            return 0;
        else
            return (int)(score / totalScores.size());
    }

    public void scoreShow(){
        if(totalScores.isEmpty())
            System.out.println(stuID+" "+name+" did not take any exams");
        else
            System.out.println(stuID+" "+name+" "+getAverageScore());
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Student s = (Student)obj;
        if(this.stuID == s.stuID)
            return true;
        else
            return false;
    }
}

class Course {
    String course;
    String property;
    String form;
    int labnum;
    Float[] weight;
    ArrayList<Integer> finalScores = new ArrayList<>();
    ArrayList<Integer> usualScores = new ArrayList<>();
    ArrayList<Integer> totalScores = new ArrayList<>();

    public Course(String course, String property, String form) {
        this.course = course;
        this.form = form;
        this.property = property;
    }
    public Course(String course, String property, String form, int num, Float[] weight){
        this.course = course;
        this.form = form;
        this.property = property;
        this.labnum = num;
        this.weight = weight;
    }
    public void addFinalScore(int score){
        finalScores.add(score);
    }
    public void addUsualScore(int score){
        usualScores.add(score);
    }
    public void addTotalScore(int score){
        totalScores.add(score);
    }
    public int getAverageFinal(){
        double score = 0.0;
        for(int i = 0; i < finalScores.size(); i++)
            score += finalScores.get(i);
        return (int)(score / finalScores.size());
    }
    public int getAverageUsual(){
        double score = 0.0;
        for(int i = 0; i < usualScores.size(); i++)
            score += usualScores.get(i);
        return (int)(score / usualScores.size());
    }
    public int getAverageTotal(){
        double score = 0.0;
        for(int i = 0; i < totalScores.size(); i++)
            score += totalScores.get(i);
        return (int)(score / totalScores.size());
    }
    public void scoreShow(){
        if(totalScores.isEmpty())
            System.out.println(course+" has no grades yet");
        else{
            if(form.equals("考试"))
                System.out.println(course+" "+getAverageUsual()+" "+getAverageFinal()+" "+getAverageTotal());
            else if(form.equals("考察"))
                System.out.println(course+" "+getAverageFinal()+" "+getAverageTotal());
            else if(form.equals("实验"))
                System.out.println(course+" "+getAverageTotal());
        }
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Course c = (Course) obj;
        return this.course.equals(c.course);
    }
}
class Score {
    int finalScore = 0;
    int usualScore = 0;
    ArrayList<Labgrade> labScores = new ArrayList<>();
    public Score() {
    }
    public Score(int finalCourse) {
        this.finalScore = finalCourse;
    }
    public Score(int finalCourse, int usualCourse) {
        this.finalScore = finalCourse;
        this.usualScore = usualCourse;
    }
}
class ExamScore{
    Score score;
    public ExamScore(int finalCourse, int usualCourse) {
        score = new Score(finalCourse ,usualCourse);
    }
    public int getTotalScore(){
        return (int)(score.finalScore * 0.7 + score.usualScore * 0.3);
    }
}

class ResearchScore{
    Score score;
    public ResearchScore(int finalCourse){
        score = new Score(finalCourse);
    }
    public int getTotalScore(){
        return score.finalScore;
    }
}
class LabScore{
    Score score = new Score();
    public LabScore(String[] labscore,Float[] weight) {
        for(int i = 3; i < labscore.length; i++)
            score.labScores.add(new Labgrade(Integer.parseInt(labscore[i]), weight[i-3]));
    }
    public int getTotalScore(){
        double totalScore = 0.0;
        for(Labgrade labgrade: score.labScores){
            totalScore += labgrade.score *labgrade.weight;
        }
        return (int)totalScore;
    }
}
class Labgrade{
    int score;
    double weight;
    public Labgrade(int score, double weight) {
        this.score = score;
        this.weight = weight;
    }
}

 

 

分析：

这道题类的设计国庆的时候写过1，我创建了成绩、课程、班级、学生、和选课类，成绩里面的属性时平时成绩、期末成绩、和总成绩，如果是考试的话就根据平时和期末成绩计算总成绩。课程类的话进行了构造函数，加进去了课程名称、课程性质、考核方式。学生类也进行了构造函数，加上了学号和学生姓名，但是我的班级类没有用上，其实按照现实情况来讲需要班级类，但是代码的实现并不需要，因为有更为方便的选课类，选课类是个神奇的东西，它把学生、课程、成绩一一对应组合到了一起，我把它存到了一个list集合grade，但在进行输出之前并未进行其他操作。

输入部分，我存储了课程信息，主要目的是在输入学生成绩的时候能即使判断是应按照考试还是考察计算学生成绩，再创建学生，最后把课程，成绩存到选课类里面。这就解决了没有错误信息处理的输入。

输出的话分3个部分，先是输出每个学生的平均分，并且需要排序,创建了 Map<Student, List>对象studenttotalscoremap，student就指的是学生，list集合里面是他的所有科目成绩，但刚创建时肯定为空，这时候就遍历选课类的对象grade，以学生做键，把这个学生所有的成绩存到list里面，再遍历studenttotalscoremap输出。后面输出课程平均分和班级平均分几乎和上面的一样。这里面排序其实也是大问题，研究了很久，分别用三种方法给三个输出进行排序。

主要是这次研究了一下正则表达式，"(\S{1,10})( )(必修)( )(考察)")和"(\S{1,10})( )(必修|选修)( )(实验)"是错误的成绩信息，输出不匹配，"(\S{1,10})( )(((选修)( )(考试|考察))|((必修)(( )(考试))?))"是普通课程信息，"(\S{1,10})( )(实验)( )(实验)")是实验课程信息，"(\d{8})( )(\S{1,10})( )(\S{1,10})( )(\d{1,2}|(100))(( )(\d{1,2}|(100)))?"是考试考察的成绩信息，要是课程未找到输出不存在，再把把这个课程加进去，但是课程性质和考核方式都变成wrong，按长度判断是考试还是考察，如果课程是wrong的话总分就赋0，长度跟考核方式不匹配的话也赋0，并输出不匹配。"(\d{8})( )(\S{1,10})( )(\S{1,10})( )([4-9])( )((\d{1,2}|(100))( ))(\d{1,2}|(100))"这是实验成绩信息，要是课程未找到输出不存在，再把把这个课程加进去，但是课程性质和考核方式都变成wrong,长度不对也输出不匹配。

因为错误信息没写多少给我增添了不少负担，但是总的来说不算很难。

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（某门课程某个学生成绩）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。

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）：

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：

package PTA8_2;

import java.util.*;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        GradeData gradeData = new GradeData();
        ArrayList<SelectedCourse> selectedCourses= new ArrayList<>();
        Pattern pattern = Pattern.compile("[0-9]*");
        String[] command = in.nextLine().split(" ");
        while (!command[0].equals("end") && !pattern.matcher(command[0]).matches()){
            if(command[0].length() <= 10){
                if((command[1].equals("必修")||command[1].equals("选修")||command[1].equals("实验"))&&(command[2].equals("考试")||command[2].equals("考察")||command[2].equals("实验"))){
//                    if(command[2].equals("实验")&&command.length < 5){
//                        System.out.println("wrong format");
//                    }
                    if(!gradeData.getCourse().contains(new Course(command[0],"","")))
                        if(!gradeData.addCourse(command))
                            System.out.println(command[0]+" : course type & access mode mismatch");
                }
                else
                    System.out.println("wrong format");
            }
            else
                System.out.println("wrong format");
            command = in.nextLine().split(" ");
        }
        while (!command[0].equals("end")){
            if(command.length >= 4) {
                SelectedCourse record = new SelectedCourse(command);
                if (record.judge()) {
                    if (!selectedCourses.contains(record)) {
                        int judge = gradeData.addCourseScore(command);
                        if (judge == -1)
                            System.out.println(command[2] + " does not exist");
                        else if (judge == -2)
                            System.out.println(command[0] + " " + command[1] + " : access mode mismatch");
                        else if(judge == -3){
                            command = in.nextLine().split(" ");
                            continue;
                        }
                        else if (judge == 0)
                            selectedCourses.add(record);
                        gradeData.addStudent(command,judge);
                        gradeData.addClass(command[0]);
                    }
                }
                else
                    System.out.println("wrong format");
            }
            else
                System.out.println("wrong format");
            command = in.nextLine().split(" ");
        }
        gradeData.studentSort();
        gradeData.courseSort();
        gradeData.classSort();
        gradeData.scorePrint();
    }
}
class GradeData {
    private ArrayList<Course> courses = new ArrayList<>();
    private ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();
    private ArrayList<Class> classes = new ArrayList<>();
    private Score score;

    public GradeData() {
    }
    public ArrayList<Course> getCourse() {
        return courses;
    }
    //添加课程信息
    public boolean addCourse(String[] command){
        String course = command[0];
        String property = command[1];
        String form = command[2];
        if(course.length() > 10){
            System.out.println("wrong format");
            return true;
        }
        if(property.equals("必修") && !form.equals("考试"))
            return false;
        if(property.equals("选修") && !form.equals("考察"))
            return false;
        if(property.equals("实验") && !form.equals("实验"))
            return false;
        if(findCourse(course) >= 0)
            return true;
        if(findCourse(course) == -1){
            if(form.equals("实验")){
                int labnum = Integer.parseInt(command[3]);
                double weights = 0.0;
                Float[] weight = new Float[command.length - 4];
                if(labnum >= 4 && labnum <= 9){
                    for(int i = 4; i < command.length; i++){
                        weight[i-4] = Float.parseFloat(command[i]);
                        weights += Float.parseFloat(command[i]);
                    }
                    if(weight.length != labnum){
                        System.out.println(course+" : number of scores does not match");
                        return true;
                    }
                    else if(Math.abs(weights - 1) > 0.00001){
                        System.out.println(course+" : weight value error");
                        return true;
                    }
                    else{
                        this.courses.add(new Course(course, property, form, labnum, weight));
                        return true;
                    }
                }
                else {
                    System.out.println("wrong format");
                    return true;
                }
            }
        }
        this.courses.add(new Course(course, property, form));
        return true;
    }
    public int addCourseScore(String[] command){
        String course = command[2];
        int fScore = 0;
        int uScore = 0;
        int index = findCourse(course);
        if(index == -1){
            return -1;
        }
        Course replace = courses.get(index);
        int totalScore = 0;
        if(command.length == 4 && replace.form.equals("考察")){
            fScore = Integer.parseInt(command[3]);
            ResearchScore score = new ResearchScore(fScore);
            totalScore = score.getTotalScore();
            replace.addFinalScore(fScore);
        }
        else if(command.length == 5 && replace.form.equals("考试")) {
            uScore = Integer.parseInt(command[3]);
            fScore = Integer.parseInt(command[4]);
            ExamScore score = new ExamScore(fScore,uScore);
            totalScore = score.getTotalScore();
            replace.addFinalScore(fScore);
            replace.addUsualScore(uScore);
        }
        else if(replace.form.equals("实验")){
            int labNum = replace.labnum;
            if(labNum + 3 == command.length){
                LabScore score = new LabScore(command, replace.weight);
                totalScore = score.getTotalScore();
            }
            else
                return -2;
        }
        else{
            return -2;
        }
        replace.addTotalScore(totalScore);
        courses.set(index, replace);
        return 0;
    }
    public int findCourse(String course){
        Course judge = new Course(course,"","");
        return courses.indexOf(judge);
    }
    public void addStudent(String[] command,int judge){
        int stuID = Integer.parseInt(command[0]);
        String name = command[1];
        String course = command[2];
        int index = findStudent(stuID);
        if(index == -1)
            this.students.add(new Student(name, stuID));
        if(courses.contains(new Course(course,"",""))) {
            String form = courses.get(findCourse(course)).form;
            if(judge == 0) {
                index = findStudent(stuID);
                Student replace = students.get(index);
                int totalScore = 0;
                if (form.equals("考试")){
                    ExamScore score = new ExamScore(Integer.parseInt(command[4]), Integer.parseInt(command[3]));
                    totalScore = score.getTotalScore();
                }
                else if(form.equals("考察")){
                    ResearchScore score = new ResearchScore(Integer.parseInt(command[3]));
                    totalScore = score.getTotalScore();
                }
                else if(form.equals("实验")){
                    Float[] weight = courses.get(findCourse(course)).weight;
                    LabScore score = new LabScore(command,weight);
                    totalScore = score.getTotalScore();
                }
                replace.addTotalScore(totalScore);
                students.set(index, replace);
            }
        }
    }
    public int findStudent(int stuID){
        Student judge = new Student("", stuID);
        return students.indexOf(judge);
    }
    public void addClass(String stuID){
        if(stuID.length() == 8 && findClass(stuID.substring(0,6)) == -1)
            classes.add(new Class(stuID.substring(0,6), -1));
        int index = findClass(stuID.substring(0,6));
        if(!students.get(findStudent(Integer.parseInt(stuID))).getTotalScores().isEmpty()){
            Class replace = classes.get(index);
            replace.addStudent(students.get(findStudent(Integer.parseInt(stuID))));
            classes.set(index, replace);
        }
    }
    public int findClass(String classNum){
        Class jugde = new Class(classNum, -1);
        return classes.indexOf(jugde);
    }
    public void courseSort(){
        Collections.sort(courses, new Comparator<Course>() {
            @Override
            public int compare(Course o1, Course o2) {
                Pattern p = Pattern.compile("[\u4e00-\u9fa5]");
                Matcher m1 = p.matcher(o1.course);
                Matcher m2 = p.matcher(o2.course);
                if(m1.find()&&m2.find()){
                    if(o1.course.compareTo(o2.course) > 0){
                        return 1;
                    }else if(o1.course.compareTo(o2.course) == 0){
                        return 0;
                    }else if(o1.course.compareTo(o2.course) < 0){
                        return -1;
                    }
                }
                else {
                    if(o1.course.compareTo(o2.course) > 0){
                        return 1;
                    }else if(o1.course.compareTo(o2.course) == 0){
                        return 0;
                    }else if(o1.course.compareTo(o2.course) < 0){
                        return -1;
                    }
                }
                return 0;
            }
        });
    }
    public void studentSort(){
        Collections.sort(students, new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                if(o1.getStuID() > o2.getStuID()){
                    return 1;
                }else if(o1.getStuID() == o2.getStuID()){
                    return 0;
                }else if(o1.getStuID() < o2.getStuID()){
                    return -1;
                }
                return 0;
            }
        });
    }
    public void classSort(){
        Collections.sort(classes, new Comparator<Class>() {
            @Override
            public int compare(Class o1, Class o2) {
                if(o1.getClassNum().compareTo(o2.getClassNum()) > 0){
                    return 1;
                }else if(o1.getClassNum().compareTo(o2.getClassNum()) == 0){
                    return 0;
                }else if(o1.getClassNum().compareTo(o2.getClassNum()) < 0){
                    return -1;
                }
                return 0;
            }
        });
    }
    public void scorePrint(){
        for (int i = 0; i < students.size(); i++)
            students.get(i).scoreShow();
        for (int i = 0; i < courses.size(); i++)
            courses.get(i).scoreShow();
        for (int i = 0; i < classes.size(); i++)
            classes.get(i).scoreShow();
    }
}
class SelectedCourse {
    public Course course;
    public Student student;
    public String[] command;
    public SelectedCourse(String[] command) {
        this.course = new Course(command[2],"","");
        this.student = new Student("",Integer.parseInt(command[0]));
        this.command = command;
    }
    public boolean judge(){
        Pattern pattern = Pattern.compile("0|[0-9]{1,2}|100");
        if(command[0].length() == 8 && command[1].length() <= 10){
            for(int i = 3; i < command.length; i++){
                if(!pattern.matcher(command[i]).matches())
                    return false;
            }
            return true;
        }
        else
            return false;

    }
    public boolean scorejudge(String[] command){
        Pattern pattern = Pattern.compile("0|[0-9]{1,2}|100");
        for(int i = 3; i < command.length; i++){
            if(pattern.matcher(command[i]).matches())
                return false;
        }
        return true;
    }
    public Course getCourse() {
        return course;
    }
    public Student getStudent() {
        return student;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        SelectedCourse sc = (SelectedCourse) obj;
        if(this.course.course.equals(sc.getCourse().course)&&this.student.getStuID() == sc.getStudent().getStuID())
            return true;
        else
            return false;
    }
}
class Class {
    private String classNum;
    private int averageScore;
    private ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();
    public Class(String classNum, int averageScore) {
        this.classNum = classNum;
        this.averageScore = averageScore;
    }
    public String getClassNum() {
        return classNum;
    }
    public void addStudent(Student student){
        students.add(student);
        double score = 0.0;
        for(int i = 0; i < students.size(); i++)
            score += students.get(i).getAverageScore();
        this.averageScore = (int)(score / students.size());
    }
    public int getAverageScore() {
        return averageScore;
    }
    public void scoreShow(){
        if(students.isEmpty())
            System.out.println(classNum+" has no grades yet");
        else
            System.out.println(classNum+" "+averageScore);
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Class c = (Class) obj;
        return this.classNum.equals(c.classNum);
    }
}
class Student {
    private String name;
    private int stuID;
    private ArrayList<Integer> totalScores = new ArrayList<>();
    public Student(String name, int stuID) {
        this.name = name;
        this.stuID = stuID;
    }
    public ArrayList<Integer> getTotalScores() {
        return totalScores;
    }
    public int getStuID() {
        return stuID;
    }
    public void addTotalScore(int score){
        totalScores.add(score);
    }
    public int getAverageScore() {
        double score = 0.0;
        for(int i = 0; i < totalScores.size(); i++)
            score += totalScores.get(i);
        if(totalScores.size() == 0)
            return 0;
        else
            return (int)(score / totalScores.size());
    }

    public void scoreShow(){
        if(totalScores.isEmpty())
            System.out.println(stuID+" "+name+" did not take any exams");
        else
            System.out.println(stuID+" "+name+" "+getAverageScore());
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Student s = (Student)obj;
        if(this.stuID == s.stuID)
            return true;
        else
            return false;
    }
}

class Course {
    String course;
    String property;
    String form;
    int labnum;
    Float[] weight;
    ArrayList<Integer> finalScores = new ArrayList<>();
    ArrayList<Integer> usualScores = new ArrayList<>();
    ArrayList<Integer> totalScores = new ArrayList<>();

    public Course(String course, String property, String form) {
        this.course = course;
        this.form = form;
        this.property = property;
    }
    public Course(String course, String property, String form, int num, Float[] weight){
        this.course = course;
        this.form = form;
        this.property = property;
        this.labnum = num;
        this.weight = weight;
    }
    public void addFinalScore(int score){
        finalScores.add(score);
    }
    public void addUsualScore(int score){
        usualScores.add(score);
    }
    public void addTotalScore(int score){
        totalScores.add(score);
    }
    public int getAverageFinal(){
        double score = 0.0;
        for(int i = 0; i < finalScores.size(); i++)
            score += finalScores.get(i);
        return (int)(score / finalScores.size());
    }
    public int getAverageUsual(){
        double score = 0.0;
        for(int i = 0; i < usualScores.size(); i++)
            score += usualScores.get(i);
        return (int)(score / usualScores.size());
    }
    public int getAverageTotal(){
        double score = 0.0;
        for(int i = 0; i < totalScores.size(); i++)
            score += totalScores.get(i);
        return (int)(score / totalScores.size());
    }
    public void scoreShow(){
        if(totalScores.isEmpty())
            System.out.println(course+" has no grades yet");
        else{
            if(form.equals("考试"))
                System.out.println(course+" "+getAverageUsual()+" "+getAverageFinal()+" "+getAverageTotal());
            else if(form.equals("考察"))
                System.out.println(course+" "+getAverageFinal()+" "+getAverageTotal());
            else if(form.equals("实验"))
                System.out.println(course+" "+getAverageTotal());
        }
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Course c = (Course) obj;
        return this.course.equals(c.course);
    }
}
class Score {
    int finalScore = 0;
    int usualScore = 0;
    ArrayList<Labgrade> labScores = new ArrayList<>();
    public Score() {
    }
    public Score(int finalCourse) {
        this.finalScore = finalCourse;
    }
    public Score(int finalCourse, int usualCourse) {
        this.finalScore = finalCourse;
        this.usualScore = usualCourse;
    }
}
class ExamScore{
    Score score;
    public ExamScore(int finalCourse, int usualCourse) {
        score = new Score(finalCourse ,usualCourse);
    }
    public int getTotalScore(){
        return (int)(score.finalScore * 0.7 + score.usualScore * 0.3);
    }
}

class ResearchScore{
    Score score;
    public ResearchScore(int finalCourse){
        score = new Score(finalCourse);
    }
    public int getTotalScore(){
        return score.finalScore;
    }
}
class LabScore{
    Score score = new Score();
    public LabScore(String[] labscore,Float[] weight) {
        for(int i = 3; i < labscore.length; i++)
            score.labScores.add(new Labgrade(Integer.parseInt(labscore[i]), weight[i-3]));
    }
    public int getTotalScore(){
        double totalScore = 0.0;
        for(Labgrade labgrade: score.labScores){
            totalScore += labgrade.score *labgrade.weight;
        }
        return (int)totalScore;
    }
}
class Labgrade{
    int score;
    double weight;
    public Labgrade(int score, double weight) {
        this.score = score;
        this.weight = weight;
    }
}

 

分析：

这次改动的有点多，且最终也没有拿到满分。课程类增添记录权重的数组。

输入的第三个是不是考试考察或者实验，这仨是课程信息，是考试时，长度不为5或者第二个或者权重相加不为1或者是实验就报错，把权重存到数组，若没问题就加到map里面。考察没啥东西就不说了，实验的话，次数不是4-9或者数量不匹配或者加权不得1都报错，没问题加到map。

"(\d{8})( )(\S{1,10})( )(\S{1,10})( )((\d{1,2}|(100))( ))(\d{1,2}|(100))"用于是判断成绩信息的，就是把上次判断是不是实验的4-9扣去了，首先还是判断有没有课，没课就加上，但课程性质和考核方式都是wrong，权重数组是null，再判断是不是wrong，是的话就输出不存在，这样就避免了上次代码只能输出一次的弊端。接下来判断是什么课，考核方式是实验或者wrong就是实验课，如果是正常信息的话就用一个for循环让每项成绩跟权重相乘得到总分，考试考察的话跟上次大致一样。但是最后还是有两个测试点没有过去TT

期末考试

（期末怎么可以有选择题啊怎么可以有选择题啊怎么可以有选择题啊怎么可以有选择题啊啊啊啊啊啊啊）

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）：

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

输出样例:

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;

// 父类：固体
abstract class Solid {
    // 获取表面积
    public abstract double getArea();
    // 获取体积
    public abstract double getVolume();
}

// 子类：正方体
class Cube extends Solid {
    private double side;
    public Cube(double side) {
        this.side = side;
    }
    // 重写父类方法:获取表面积
    @Override
    public double getArea() {
        return 6 * side * side;
    }

    // 重写父类方法：获取体积
    @Override
    public double getVolume() {
        return side * side * side;
    }
}

// 子类：正三棱锥
class RegularPyramid extends Solid {
    private double side;
    private double height;

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

    // 重写父类方法：获取表面积
    @Override
    public double getArea() {
        return  Math.sqrt(3) * side * side ;
    }

    // 重写父类方法：获取体积
    @Override
    public double getVolume() {
        double baseArea = (side * side * Math.sqrt(3)) / 4;
        return baseArea * height / 3;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        double side = input.nextDouble();
        double height = (side * Math.sqrt(6)) / 3;


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

    // 多态方法：展示固体的表面积和体积
    public static void display(Solid solid) {
        System.out.printf("%.2f\n", solid.getArea());
        System.out.printf("%.2f\n", solid.getVolume());
    }
}

分析：这个题目真的蛮简单的，就是一开始忘记了正三棱锥的高怎么求。。。感觉更多就像是考察数学，没有什么很难的部分，更多是为了后面的题目铺垫。

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：

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：

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;

abstract class RubikCube {
    protected String color;
    protected int layer;
    protected String type;

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

    public abstract double calculateSurfaceArea();
    public abstract double calculateVolume();
}

class Cube extends RubikCube {
    private double side;

    public Cube(String color, int layer, double side) {
        super(color, layer, "正方体");
        this.side = side;
    }

    @Override
    public double calculateSurfaceArea() {
        return 6 * layer * layer * side * side;
    }

    @Override
    public double calculateVolume() {
        return layer * layer * layer * side * side * side;
    }
}

class RegularPyramid extends RubikCube {
    private double side;

    public RegularPyramid(String color, int layer, double side) {
        super(color, layer, "正三棱锥");
        this.side = side;
    }

    @Override
    public double calculateSurfaceArea() {
        return Math.sqrt(3) * layer * side * layer * side ;
    }

    @Override
    public double calculateVolume() {
        double height = (layer * side * Math.sqrt(6)) / 3;
        double baseArea = (layer * side *layer *  side * Math.sqrt(3)) / 4;
        return baseArea * height / 3;
    }
}

class SquareCube extends Cube {
    public SquareCube(String color, int layer, double side) {
        super(color, layer, side);
    }
}

class RegularPyramidCube extends RegularPyramid {
    public RegularPyramidCube(String color, int layer, double side) {
        super(color, layer, side);
    }
}

public class Main {
    public static void display(RubikCube cube) {
        System.out.println(cube.color);
        System.out.printf("%.2f%n", cube.calculateSurfaceArea());
        System.out.printf("%.2f%n", cube.calculateVolume());
    }

    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, side);

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

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

分析：这个也很简单不是很难，一次就过了。

7-3 魔方排序问题

分数 20

全屏浏览题目

切换布局

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.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;

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

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

    public abstract double calculateSurfaceArea();
    public abstract double calculateVolume();

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public double getArea() {
        return calculateSurfaceArea();
    }

    public double getVolume() {
        return calculateVolume();
    }

    @Override
    public int compareTo(RubikCube other) {
        double thisVolume = calculateVolume();
        double otherVolume = other.calculateVolume();
        if (thisVolume < otherVolume) {
            return -1;
        } else if (thisVolume > otherVolume) {
            return 1;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

class Cube extends RubikCube {
    private double side;

    public Cube(String color, int layer, double side) {
        super(color, layer, "正方体");
        this.side = side;
    }

    @Override
    public double calculateSurfaceArea() {
        return 6 * layer * layer * side * side;
    }

    @Override
    public double calculateVolume() {
        return layer * layer * layer * side * side * side;
    }
}

class RegularPyramid extends RubikCube {
    private double side;

    public RegularPyramid(String color, int layer, double side) {
        super(color, layer, "正三棱锥");
        this.side = side;
    }

    @Override
    public double calculateSurfaceArea() {
        return Math.sqrt(3) * layer * side * layer * side ;
    }

    @Override
    public double calculateVolume() {
        double height = (layer * side * Math.sqrt(6)) / 3;
        double baseArea = (layer * side *layer *  side * Math.sqrt(3)) / 4;
        return baseArea * height / 3;
    }
}

class SquareCube extends Cube {
    public SquareCube(String color, int layer, double side) {
        super(color, layer, side);
    }
}

class RegularPyramidCube extends RegularPyramid {
    public RegularPyramidCube(String color, int layer, double side) {
        super(color, layer, side);
    }
}

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();
        }

        Collections.sort(list);// 使用自然排序（按体积升序）

        for (RubikCube rubikCube : list) {
            System.out.println(
                    rubikCube.getColor() + " " + String.format("%.2f", rubikCube.getArea()) + " " + String.format("%.2f", rubikCube.getVolume()));
        }
    }
}

分析：

这题主要加了排序的功能，还好之前运用过Collections.sort()函数，其他的都主要在前期代码上面迭代，也不算很难。

7-4 销售步枪问题（附加题）

分数 10

全屏浏览题目

切换布局

作者 段喜龙

单位 南昌航空大学

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：

输入格式:

输入销售商每个月售出枪机、枪托、枪管的数量，可以用空格或者回车分隔。

输出格式:

分别输出销售商在该月的销售额和佣金，中间用空格分开。

输入样例1:

在这里给出一组输入。例如：

30 40 50

输出样例1:

在这里给出相应的输出。例如：

3800.00 620.00

输入样例2:
在这里给出一组输入。例如：

88 56 98

输出样例2:
在这里给出相应的输出。例如：

Wrong Format

代码：

import java.util.Scanner;
// 销售订单类
class SalesOrder {
    private int rifleQuantity;  // 步枪数量
    private int stockQuantity;  // 枪托数量
    private int barrelQuantity; // 枪管数量

    // 构造函数，用于初始化销售订单
    public SalesOrder(int rifleQuantity, int stockQuantity, int barrelQuantity) {
        this.rifleQuantity = rifleQuantity;
        this.stockQuantity = stockQuantity;
        this.barrelQuantity = barrelQuantity;
    }

    // 获取步枪数量
    public int getRifleQuantity() {
        return rifleQuantity;
    }

    // 获取枪托数量
    public int getStockQuantity() {
        return stockQuantity;
    }

    // 获取枪管数量
    public int getBarrelQuantity() {
        return barrelQuantity;
    }
}

// 步枪类
class Rifle {
    private double riflePrice; // 步枪价格

    // 构造函数，用于初始化步枪价格
    public Rifle(double riflePrice) {
        this.riflePrice = riflePrice;
    }

    // 获取步枪价格
    public double getRiflePrice() {
        return riflePrice;
    }
}

// 销售商类
class Salesman {
    private Rifle rifle;  // 步枪对象
    private double stockPrice;  // 枪托价格
    private double barrelPrice; // 枪管价格

    // 构造函数，用于初始化销售商的步枪、枪托和枪管价格
    public Salesman(Rifle rifle, double stockPrice, double barrelPrice) {
        this.rifle = rifle;
        this.stockPrice = stockPrice;
        this.barrelPrice = barrelPrice;
    }

    // 计算销售商的销售额
    public double calculateTotalSales(SalesOrder salesOrder) {
        int rifleQuantity = salesOrder.getRifleQuantity();
        int stockQuantity = salesOrder.getStockQuantity();
        int barrelQuantity = salesOrder.getBarrelQuantity();

        double rifleSales = rifle.getRiflePrice() * rifleQuantity;
        double stockSales = stockPrice * stockQuantity;
        double barrelSales = barrelPrice * barrelQuantity;

        return rifleSales + stockSales + barrelSales;
    }

    // 计算销售商的佣金
    public double calculateCommission(double totalSales) {
        double commission;
        if (totalSales <= 1000) {
            commission = totalSales * 0.1;
        } else if (totalSales <= 1800) {
            commission = 1000 * 0.1 + (totalSales - 1000) * 0.15;
        } else {
            commission = 1000 * 0.1 + 800 * 0.15 + (totalSales - 1800) * 0.2;
        }
        return commission;
    }
}

// 主程序
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建步枪对象
        Rifle rifle = new Rifle(45.0);

        // 创建销售商对象
        Salesman salesman = new Salesman(rifle, 30.0, 25.0);

        // 读取输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int rifleQuantity = scanner.nextInt();
        int stockQuantity = scanner.nextInt();
        int barrelQuantity = scanner.nextInt();
        scanner.close();

        //判断是否卖出一把完整步枪内
        if(rifleQuantity < 1 || stockQuantity < 1 || barrelQuantity < 1){
            System.out.printf("Wrong Format");
            return;
        }
        //判断是否在生产限额内
        if(rifleQuantity > 70 || stockQuantity > 80 || barrelQuantity > 90){
            System.out.printf("Wrong Format");
            return;
        }
        // 创建销售订单对象
        SalesOrder salesOrder = new SalesOrder(rifleQuantity, stockQuantity, barrelQuantity);

        // 计算销售额和佣金
        double totalSales = salesman.calculateTotalSales(salesOrder);
        double commission = salesman.calculateCommission(totalSales);

        // 输出结果
        System.out.printf("%.2f %.2f\n", totalSales, commission);
    }
}

 

分析：经过大作业的捶打，这种题目都比较得心应手。除了在输入合法性的时候漏考虑了一个点，其他的都很快通过。

三、踩坑心得

1. 应该多给代码标上备注。比如这几次题目集相隔时间有点远，导致我对之前的代码没什么记忆，又没有注释，让我读起来还需要仔细回忆一下这些东西都是干什么的，浪费了很多时间，也感到了注释的重要性。
2. 不要瞎写，先动脑子再动键盘，我往往是感觉哪不对就改，并没有想好怎么改，导致代码冗余。
3. 最近写大作业发现打断点去调试真的很有用会比自己想想想好很多。

四、改进意见

1.日后不能只追求写出来，更要运用好一些上课的设计模式，去灵活构造，而不是做底层码农。

2.与那些算法设计的比较好的同学交流交流，询问他们是如何想到更加优质的代码和更加良好的结构的。

五、总结

按照类图去做题、构造真的让我感受到了面向对象的很多优势，每次迭代需要改的地方都很少，java最重要的地方还是逻辑和涉及，这次是老师为我们想好类图，但下次我们就要自己想了，在写代码之前缕清题目逻辑并确定一个合适的类与类的关系是至关重要的。