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21207119-第三次java博客

发布时间 2023-12-07 10:26:35作者: 21207119

前言

第三次博客，主要是成绩系统和期末考试

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

难度：

中等偏上，包含了诸多细节和需求，包括各种异常处理和特殊情况的处理

测试与分析

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
import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> studentMap = new HashMap<>();
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
       
        while (true) {
            String input = scanner.nextLine();
            if (input.equals("end")) {
                break;
            }
            String[] info = input.split(" ");
            String studentId = info[0];
            String name = info[1];
            String score = info[2];
            studentMap.put(studentId, name + " " + score);
        }

    
        String queryId = scanner.nextLine();
        String studentInfo = studentMap.get(queryId);
        if (studentInfo != null) {
            System.out.println(queryId + " " + studentInfo);
        } else {
            System.out.println("The student " + queryId + " does not exist");
        }
    }

}

分析

较为简单，利用哈希表可以完成数据的存入和检索

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
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.text.Collator;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int a=0;
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        MessageGetAndPrint messageGetAndPrint = new MessageGetAndPrint();
        messageGetAndPrint.print = new Print();
        for(;;){
            String message = in.readLine();
            if(message.equals("end")) {
                if(a==1)
                    return;
                messageGetAndPrint.print.personPrint(messageGetAndPrint.students , messageGetAndPrint.courseSelections);
                messageGetAndPrint.print.coursePrint(messageGetAndPrint.courses , messageGetAndPrint.courseSelections);
                messageGetAndPrint.print.classPrint(messageGetAndPrint.classes , messageGetAndPrint.courseSelections);
                break;
            }
            a=messageGetAndPrint.getMessage(message);
        }
    }
}
class Class {
    private String classNum;
    HashMap<String , Student> students;
    Class(String classNum) {
        setClassNum(classNum);
    }
    public void setClassNum(String classNum) {
        this.classNum = classNum;
    }
    public String getClassNum() {
        return classNum;
    }
    public void addStudent(Student student) {
        students.put(student.getStudentNum() , student);
    }
    public void deleteStudent(String studentNum) {
        students.remove(studentNum);
    }
}
class Student {
    private String name;
    private String studentNum;
    Student(String name , String studentNum) {
        setName(name);
        setStudentNum(studentNum);
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getStudentNum() {
        return studentNum;
    }
    public void setStudentNum(String studentNum) {
        this.studentNum = studentNum;
    }
}
class Course {
    private String className;
    private int classQuality;
    private int assessmentMethodology;
    int shiyan=0;
    Course(String className , int classQuality , int assessmentMethodology) {
        setClassName(className);
        setClassQuality(classQuality);
        setAssessmentMethodology(assessmentMethodology);
    }
    public String getClassName() {
        return className;
    }
    public void setClassName(String className) {
        this.className = className;
    }
    public int getClassQuality() {
        return classQuality;
    }
    public void setClassQuality(int classQuality) {
        this.classQuality = classQuality;
    }
    public int getAssessmentMethodology() {
        return assessmentMethodology;
    }
    public void setAssessmentMethodology(int assessmentMethodology) {
        this.assessmentMethodology = assessmentMethodology;
    }
}
class CourseSelection {
    Student student;
    Course course;
    Grade grade;
}
abstract class Grade {
    int allGrade;
    abstract void getAllGrade();
}
class GradeA extends Grade {
    private int finalGrade;
    private int usualGrade;
    GradeA(int finalGrade , int usualGrade) {
        setFinalGrade(finalGrade);
        setUsualGrade(usualGrade);
    }
    public void setFinalGrade(int finalGrade) {
        this.finalGrade = finalGrade;
    }
    public int getFinalGrade() {
        return finalGrade;
    }
    public void setUsualGrade(int usualGrade) {
        this.usualGrade = usualGrade;
    }
    public int getUsualGrade() {
        return usualGrade;
    }
    @Override
    void getAllGrade() {
        allGrade = (int) (finalGrade*0.7+usualGrade*0.3);
    }
}
class GradeB extends Grade {
    private int finalGrade;
    GradeB(int finalGrade) {
        setFinalGrade(finalGrade);
    }
    public void setFinalGrade(int finalGrade) {
        this.finalGrade = finalGrade;
    }
    public int getFinalGrade() {
        return finalGrade;
    }
    @Override
    void getAllGrade() {
        allGrade = finalGrade;
    }
}
class Print {
    public void personPrint(HashMap<String , Student> students , ArrayList<CourseSelection> courseSelections) {
        Set<String> set = students.keySet();
        Object[] arr=set.toArray();
        Arrays.sort(arr);
        for(Object key:arr) {
            int x = 0 , y = -1;
            for (CourseSelection courseSelection : courseSelections) {
                if (students.get(key).getStudentNum().equals(courseSelection.student.getStudentNum())) {
                    if(y == -1)
                        y = 0;
                    courseSelection.grade.getAllGrade();
                    x += courseSelection.grade.allGrade;
                    y++;
                }
            }
            if(y == -1) {
                System.out.println(students.get(key).getStudentNum()+" "+students.get(key).getName()+" did not take any exams");
            }
            if(y != -1) {
                x = x/y;
                System.out.println(students.get(key).getStudentNum()+" "+students.get(key).getName()+" "+x);
            }

        }
    }
    public void coursePrint(HashMap<String , Course> courses , ArrayList<CourseSelection> courseSelections) {
        List<String> list = courses.keySet().stream().collect(Collectors.toList());
        Collections.sort(list , new SoftName());
        for(String key:list) {
            int mo = 0;
            int x = 0 , y = -1 , f = 0 , u = 0 , uy = -1;
            for (CourseSelection courseSelection : courseSelections) {
                if (courses.get(key).getClassName().equals(courseSelection.course.getClassName())) {
                    if(y == -1)
                        y = 0;
                    if(courses.get(key).getAssessmentMethodology() == 1 && uy == -1)
                        uy = 0;
                    courseSelection.grade.getAllGrade();
                    x += courseSelection.grade.allGrade;
                    if(courseSelection.grade instanceof GradeA) {
                        f += ((GradeA) courseSelection.grade).getFinalGrade();
                        u += ((GradeA) courseSelection.grade).getUsualGrade();
                        uy++;
                    }
                    if(courseSelection.grade instanceof GradeB) {
                        f += ((GradeB) courseSelection.grade).getFinalGrade();
                        mo=courseSelection.course.shiyan;
                    }
                    y++;
                }
            }
            if(y == -1) {
                System.out.println(courses.get(key).getClassName()+" has no grades yet");
            }
            x = x/y;
            f = f/y;
            if(y != -1 && uy == -1) {
                if(mo==1){
                    System.out.println(courses.get(key).getClassName()+" "+f);
                }else
                    System.out.println(courses.get(key).getClassName()+" "+f+" "+x);
            }
            if(y != -1 && uy != -1) {
                u = u/uy;
                System.out.println(courses.get(key).getClassName()+" "+u+" "+f+" "+x);
            }
        }
    }
    public void classPrint(HashMap<String , Class> classes , ArrayList<CourseSelection> courseSelections) {
        Set<String> set = classes.keySet();
        Object[] arr=set.toArray();
        Arrays.sort(arr);
        for(Object key:arr) {
            int x = 0 , y = -1;
            for(CourseSelection courseSelection : courseSelections) {
                if(classes.get(key).students.containsKey(courseSelection.student.getStudentNum())) {
                    if(y == -1) {
                        y = 0;
                    }
                    courseSelection.grade.getAllGrade();
                    x += courseSelection.grade.allGrade;
                    y++;
                }
            }
            if(y == -1) {
                System.out.println(classes.get(key).getClassNum()+" has no grades yet");
                return;
            }
            x = x/y;
            System.out.println(classes.get(key).getClassNum()+" "+x);
        }
    }
    public void wrongFormat() {
        System.out.println("wrong format");
    }
    public void courseExist(String name) {
        System.out.println(name+" does not exist");
    }
    public void courseMatch(String studentNum , String studentName) {
        System.out.println(studentNum+" "+studentName+" : access mode mismatch");
    }
    public void courseMatch(String name) {
        System.out.println(name+" : course type & access mode mismatch");
    }
    static class SoftName implements Comparator<String>{

        public int compare(String name1 , String name2) {
            Comparator<Object> compare = Collator.getInstance(Locale.CHINA);
            return compare.compare(name1 , name2);
        }
    }
}
class MessageGetAndPrint {
    Print print;
    HashMap<String , Class> classes = new HashMap<>();
    HashMap<String , Student> students = new HashMap<>();
    HashMap<String , Course> courses = new HashMap<>();
    ArrayList<CourseSelection> courseSelections = new ArrayList<>();
    public int getMessage(String getInput) {
        String[] message = getInput.split(" ");
       
        
        if(getInput.matches("^(\\S{0,10})( )(必修|选修|实验)( )(考试|考察|实验)$")) {
            int i = 0, j = 0;
            if(message[1].equals("必修")) {
                i = 1;
            }
            if(message[1].equals("选修")) {
                i = 2;
            }
            if(message[2].equals("考试")) {
                j = 1;
            }
            if(message[2].equals("考察")) {
                j = 2;
            }
            if(message[1].equals("实验")) {
                i = 3;
            }
            if(message[2].equals("实验")) {
                j = 3;
            }
            if(i == 1 && j != 1) {
                print.courseMatch(message[0]);
                return 0;
            }
            if(i == 3 && j != 3) {
                print.courseMatch(message[0]);
                return 0;
            }
            if(courses.containsKey(message[0])) {
                return 0;
            }
            Course course = new Course(message[0], i, j);
            if(message[1].equals("实验")) {
                course.shiyan=1;
            }
            courses.put(message[0], course);
            return 0;
        }
        if(getInput.matches("^([0-9]{8})( )(\\S{0,10})( )(\\S{0,10})( )([0-9]|[1-9][0-9]|10{2})( )([0-9]|[1-9][0-9]|10{2})$")) {
            for(CourseSelection courseSelection:courseSelections) {
                if(courseSelection.student.getStudentNum().equals(message[0])&&courseSelection.student.getName().equals(message[1])&&courseSelection.course.getClassName().equals(message[2])) {
                    return 0;
                }
            }
            Student student = new Student(message[1], message[0]);
            students.put(message[0] , student);
            String classNum = message[0].substring(0 , 6);
            if(!classes.containsKey(classNum)) {
                Class aClass = new Class(classNum);
                classes.put(classNum , aClass);
                classes.get(classNum).students = new HashMap<>();
            }
            classes.get(classNum).students.put(message[0], student);
            if(!courses.containsKey(message[2])) {
                print.courseExist(message[2]);
                return 0;
            }
            if(courses.get(message[2]).getAssessmentMethodology() != 1) {
                print.courseMatch(message[0] , message[1]);
                return 0;
            }
            CourseSelection courseSelection = new CourseSelection();
            courseSelection.student = student;
            courseSelection.course = courses.get(message[2]);
            int finalGrade = Integer.parseInt(message[4]);
            int usualGrade = Integer.parseInt(message[3]);
            courseSelection.grade = new GradeA(finalGrade , usualGrade);
            courseSelections.add(courseSelection);
            return 0;
        }
        if(getInput.matches("^([0-9]{8})( )(\\S{0,10})( )(\\S{0,10})( )([0-9]|[1-9][0-9]|10{2})$")) {
            for(CourseSelection courseSelection:courseSelections) {
                if(courseSelection.student.getStudentNum().equals(message[0])&&courseSelection.student.getName().equals(message[1])&&courseSelection.course.getClassName().equals(message[2])) {
                    return 0;
                }
            }
            Student student = new Student(message[1], message[0]);
            students.put(message[0] , student);
            String classNum = message[0].substring(0 , 6);
            if(!classes.containsKey(classNum)) {
                Class aClass = new Class(classNum);
                classes.put(classNum , aClass);
                classes.get(classNum).students = new HashMap<>();
            }
            classes.get(classNum).addStudent(student);
            if(!courses.containsKey(message[2])) {
                print.courseExist(message[2]);
                return 0;
            }
            if(courses.get(message[2]).getAssessmentMethodology() != 2) {
                print.courseMatch(message[0] , message[1]);
                return 0;
            }
            CourseSelection courseSelection = new CourseSelection();
            courseSelection.student = student;
            courseSelection.course = courses.get(message[2]);
            int finalGrade = Integer.parseInt(message[3]);
            courseSelection.grade = new GradeB(finalGrade);
            courseSelections.add(courseSelection);
        }
        else {
            if(message.length>5){
                if(Integer.parseInt(message[3])<4||Integer.parseInt(message[3])>9) {
                    System.out.println("wrong format");
                    return 0;
                }
                for(CourseSelection courseSelection:courseSelections) {
                    if(courseSelection.student.getStudentNum().equals(message[0])&&courseSelection.student.getName().equals(message[1])&&courseSelection.course.getClassName().equals(message[2])) {
                        return 0;
                    }
                }
                Student student = new Student(message[1], message[0]);
                students.put(message[0] , student);
                String classNum = message[0].substring(0 , 6);
                if(!classes.containsKey(classNum)) {
                    Class aClass = new Class(classNum);
                    classes.put(classNum , aClass);
                    classes.get(classNum).students = new HashMap<>();
                }

                classes.get(classNum).addStudent(student);
                if(!courses.containsKey(message[2])) {
                    print.courseExist(message[2]);
                    return 0;
                }
                if(courses.get(message[2]).getAssessmentMethodology() != 3) {
                    print.courseMatch(message[0] , message[1]);
                    return 0;
                }
                CourseSelection courseSelection = new CourseSelection();
                courseSelection.student = student;
                courseSelection.course = courses.get(message[2]);
                double LabScore=0;
                for(int i=4;i<message.length;i++)
                    LabScore+=Integer.parseInt(message[i]);
                int finalGrade = (int)(LabScore/Integer.parseInt(message[3]));
                courseSelection.grade = new GradeB(finalGrade);

                courseSelections.add(courseSelection);

            }
            else
                print.wrongFormat();
        }
        return 0;
    }
}

分析

本次大作业有对实验次数的限制，而如果超过实验次数的处理是直接将这样数据处理为wrong format。因此我们可以在正则中进行处理。

2. 

 实验课的正则中开始是代表 实验次数，而后面的成绩正则只能判断是否符合成绩的格式规定，而不知道成绩的数量，因此需要判断输入成绩的数量和输入的次数是否相等。

3.

 这个测试点，虽然题目中写的是样例2和3，但是当我修改成样例2，3.都为正确结果的时候，还是无法通过。而当我测试样例1 的时候发现并没有通过。当我对输入输出进行一定的处理后，修改成正确的答案，就通过了这些测试点。

4. 因为多添加了一个课程，那么我们在判断课程性质和考核方式是否匹不匹配的要求也就增加了很多。当一个课程为选修的话，只有实验不符合规定，当一个课程为必修的话，只有考试是符合规定的。当一个课程为实验的话，只有实验是符合规定的。

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

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int n = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine();

        List<String> idCards = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            String idCard = scanner.nextLine();
            idCards.add(idCard);
        }

        while (scanner.hasNext()) {
            String input = scanner.nextLine();
            if (input.equals("sort1")) {
                sortByIdCardDate(idCards);
            } else if (input.equals("sort2")) {
                sortByFullIdCardDate(idCards);
            } else {
                System.out.println("exit");
                break;
            }
        }
    }

    // 按身份证日期升序排序
    private static void sortByIdCardDate(List<String> idCards) {
        List<String> dates = new ArrayList<>();
        for (String idCard : idCards) {
            String year = idCard.substring(6, 10);
            String month = idCard.substring(10, 12);
            String day = idCard.substring(12, 14);
            String date = year + "-" + month + "-" + day;
            dates.add(date);
        }
        Collections.sort(dates);
        for (String date : dates) {
            System.out.println(date);
        }
    }

    // 按完整身份证日期升序排序
    private static void sortByFullIdCardDate(List<String> idCards) {
        Collections.sort(idCards, new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                String date1 = o1.substring(6, 14);
                String date2 = o2.substring(6, 14);
                return date1.compareTo(date2);
            }
        });
        for (String idCard : idCards) {
            System.out.println(idCard);
        }
    }
}

分析：

利用可变数组储存，substring裁切，用compare排序

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

import java.text.Collator;
import java.util.*;
import java.io.Serializable;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        List<Course> courses = new ArrayList<>();
        List<CurriculaVariable> curriculaVariables = new ArrayList<>();
        Map<Integer, String> students = new HashMap<>();
        Map<String, Integer> scoreNumMatchExamType = new HashMap<>();
        Map<String, Integer> normalPerformance = new HashMap<>();
        Map<String, Integer> finalGrade = new HashMap<>();
        Map<String, Integer> totalScore = new HashMap<>();
        Map<String, Integer> experimentalScore = new HashMap<>();
        Map<String, Integer> numberCourses = new HashMap<>();
        Map<String, Boolean> courseTrueOrFalse = new HashMap<>();
        Map<String, Boolean> courseTrueOrFalse2 = new HashMap<>();
        Map<String, Boolean> courseTrueOrFalse3 = new HashMap<>();
        List<String> courseTypeTrueOrFalse = new ArrayList<>();
        List<String> courseFormat = new ArrayList<>();
        Boolean info = false;
        Set<String> classSet = new TreeSet<>();
        Map<String, Integer> classGrade = new HashMap<>();
        Map<String, Integer> classStudentNum = new HashMap<>();
        String content = "";
        int d=0;
        int b=0;
        int c=0;
        while (!"end".equals(content)) {
            content = sc.nextLine();
            if (!"end".equals(content)) {
                String[] input = content.split(" ");
                if (input.length <= 3) {
                    Course course = new Course();
                    if (input.length == 2) {
                        course.setName(input[0]);
                        course.setQuality(input[1]);
                    }else {
                        course.setName(input[0]);
                        course.setQuality(input[1]);
                        course.setType(input[2]);
                        if ("必修".equals(course.getQuality()) && "考察".equals(course.getType())) {
                            courseTypeTrueOrFalse.add(course.getName());
                        }
                        if ("必修".equals(course.getQuality()) && "实验".equals(course.getType())) {
                            courseTypeTrueOrFalse.add(course.getName());
                        }
                        if ("选修".equals(course.getQuality()) && "实验".equals(course.getType())) {
                            courseTypeTrueOrFalse.add(course.getName());
                        }
                        if ("实验".equals(course.getQuality()) && "考试".equals(course.getType())) {
                            courseTypeTrueOrFalse.add(course.getName());
                        }
                    }
                    courses.add(course);
                }
                if(input.length == 4) {
                    Student student = new Student();
                    CurriculaVariable curriculaVariable = new CurriculaVariable();
                    TestScore testScore = new TestScore();
                    Course course = new Course();
                    Score score = new Score();

                    student.setId(Integer.valueOf(input[0]));

                    String idStr = String.valueOf(student.getId());
                    String classNum = idStr.substring(0, 6);
                    student.setStudentName(input[1]);
                    course.setName(input[2]);
                    testScore.setNumber(Integer.valueOf(input[3]));
                    score.setNumber(testScore.getNumber());
                    curriculaVariable.setStudent(student);
                    curriculaVariable.setCourse(course);
                    curriculaVariable.setScore(score);
                    if (testScore.getNumber()>100 || testScore.getNumber()<0) {
                        courseFormat.add(course.getName());
                        info = true;
                    }
                    for (Course course1 : courses) {
                        if (course1.getName().equals(course.getName()) && "必修".equals(course1.getQuality())) {
                            courseTrueOrFalse.put(student.getStudentName(), false);
                            courseTrueOrFalse2.put(course1.getName(), false);
                            courseTrueOrFalse3.put(classNum, false);
                        } else {
                            courseTrueOrFalse.put(student.getStudentName(), true);
                            courseTrueOrFalse2.put(course1.getName(), true);
                            courseTrueOrFalse3.put(classNum, true);
                        }
                    }
                    normalPerformance.put(course.getName(), null);
                    finalGrade.put(course.getName(), finalGrade.getOrDefault(course.getName(), 0) + testScore.getNumber());
                    totalScore.put(course.getName(), totalScore.getOrDefault(course.getName(), 0) + score.getNumber());
                    numberCourses.put(course.getName(), numberCourses.getOrDefault(course.getName(), 0)+1);
                    students.put(student.getId(), student.getStudentName());
                    classSet.add(classNum);
                    classGrade.put(classNum, classGrade.getOrDefault(classNum, 0) + score.getNumber());
                    classStudentNum.put(classNum, classStudentNum.getOrDefault(classNum, 0) + 1);
                    curriculaVariables.add(curriculaVariable);
                }
                if(input.length == 5) {
                    Student student = new Student();
                    CurriculaVariable curriculaVariable = new CurriculaVariable();
                    TestScore testScore = new TestScore();
                    ReviewScore reviewScore = new ReviewScore();
                    Course course = new Course();
                    Score score = new Score();

                    student.setId(Integer.valueOf(input[0]));
                    String idStr = String.valueOf(student.getId());
                    String classNum = idStr.substring(0, 6);
                    student.setStudentName(input[1]);
                    course.setName(input[2]);
                    reviewScore.setNumber(Integer.valueOf(input[3]));
                    testScore.setNumber(Integer.valueOf(input[4]));
                    int tmp = (int) (reviewScore.getNumber()*0.3 + testScore.getNumber()*0.7);
                    score.setNumber(tmp);
                    curriculaVariable.setStudent(student);
                    curriculaVariable.setCourse(course);
                    curriculaVariable.setScore(score);
                    if (testScore.getNumber()>100 || testScore.getNumber()<0 || reviewScore.getNumber()>100 || reviewScore.getNumber()<0) {
                        info = true;
                        courseFormat.add(course.getName());
                    }
                    normalPerformance.put(course.getName(), normalPerformance.getOrDefault(course.getName(), 0) + reviewScore.getNumber());
                    finalGrade.put(course.getName(), finalGrade.getOrDefault(course.getName(), 0) + testScore.getNumber());
                    totalScore.put(course.getName(), totalScore.getOrDefault(course.getName(), 0) + score.getNumber());
                    numberCourses.put(course.getName(), numberCourses.getOrDefault(course.getName(), 0)+1);
                    classGrade.put(classNum, classGrade.getOrDefault(classNum, 0) + score.getNumber());
                    classStudentNum.put(classNum, classStudentNum.getOrDefault(classNum, 0) + 1);
                    classSet.add(classNum);
                    students.put(student.getId(), student.getStudentName());
                    curriculaVariables.add(curriculaVariable);
                }
                if (input.length >=6){
                    if(!(input[0].matches("-?\\d+(\\.\\d+)?"))){
                        Course course = new Course();
                        course.setName(input[0]);
                        course.setQuality(input[1]);
                        course.setType(input[2]);
                        int a=Integer.parseInt(input[3]);
                        double all=0;
                        
                        if (a< 4 || a> 9) {
                            System.out.println(input[0]+" : course type & access mode mismatch");
                        }
                        if(input.length!=a+4){
                            System.out.println(input[0]+" : number of scores does not match");
                            break;
                        }
                        for(int i=3+a;i>3;i--){
                            all+=Double.parseDouble(input[i]);
                        }
                        if((int) Math.round(all)!=1){
                            System.out.println(input[0]+" : weight value error");
                            break;
                        }
                        course.num= a;
                        for(int i=0;i<a;i++){
                            course.arr.add(Double.parseDouble(input[4+i]));
                        }
                        courses.add(course);
                    }
                    else{
                        Student student = new Student();
                        CurriculaVariable curriculaVariable = new CurriculaVariable();

                        Course course = new Course();
                        Course course1 = new Course();
                        Score score = new Score();
                        // 获取学号
                        student.setId(Integer.valueOf(input[0]));

                        // 截取学号前六位为班级
                        String idStr = String.valueOf(student.getId());
                        String classNum = idStr.substring(0, 6);

                        // 获取姓名
                        student.setStudentName(input[1]);
                        // 获取课程名称
                        course.setName(input[2]);
                        // input[3] 为实验次数
                        for (Course course2 : courses){
                            if(course2.getName().equals(input[2])){
                                course1=course2;
                                break;
                            }
                        }
                       
                        double num1 = 0;
                        if(input.length!=course1.num+3){
                            System.out.println(input[0]+" "+input[1]+" : number of scores does not match");
                            break;
                        }
                        int n=0;
                        for (int i = 3; i < input.length; i++) {
                            num1 += (Double.parseDouble(input[i])*course1.arr.get(n));
                            n++;
                        }


                        // 计算总成绩
                        int tmp = (int) Math.floor(num1);
                        score.setNumber(tmp);

                        curriculaVariable.setStudent(student);
                        curriculaVariable.setCourse(course);
                        curriculaVariable.setScore(score);



                        totalScore.put(course.getName(), totalScore.getOrDefault(course.getName(), 0) + score.getNumber());

                        experimentalScore.put(course.getName(), totalScore.getOrDefault(course.getName(), 0) + score.getNumber());

                        numberCourses.put(course.getName(), numberCourses.getOrDefault(course.getName(), 0)+1);

                        classGrade.put(classNum, classGrade.getOrDefault(classNum, 0) + score.getNumber());

                        classStudentNum.put(classNum, classStudentNum.getOrDefault(classNum, 0) + 1);

                        classSet.add(classNum);

                        // 添加学生队列中
                        students.put(student.getId(), student.getStudentName());
                        // 添加到选修队列中
                        curriculaVariables.add(curriculaVariable);


                    }
                }


                if(input.length > 13) {
                    info = true;
                }

            }


        }


        Map<Student, Integer> map1 = new HashMap<>();
        for (Map.Entry<Integer, String> entry : students.entrySet()) {
            // 成绩和
            int score = 0;
            // 科目
            int num = 0;
            for (CurriculaVariable curriculaVariable : curriculaVariables) {
                // id 一致说明是一个人
                if (curriculaVariable.getStudent().getId().equals(entry.getKey()) ) {
                    score += curriculaVariable.getScore().getNumber();
                    num ++;
                }
            }
            Student s = new Student();
            s.setStudentName(entry.getValue());
            s.setId(entry.getKey());
            map1.put(s, (int)score/num);
        }
        // 将 Map 转换为 List
        List<Map.Entry<Student, Integer>> list = new ArrayList<>(map1.entrySet());

        // 使用 Collections.sort() 方法对 List 进行排序
        Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<Student, Integer>>() {
            @Override
            public int compare(Map.Entry<Student, Integer> o1, Map.Entry<Student, Integer> o2) {
                return o1.getKey().getId().compareTo(o2.getKey().getId());
            }
        });


        boolean gradeIsNull = false;

        for (Map.Entry<Student, Integer> entry : list) {
//            Map<String, Boolean> courseTrueOrFalse = new HashMap<>();

            if (!courseFormat.isEmpty()) {
                System.out.println("wrong format");
            }
            else if (!courseTypeTrueOrFalse.isEmpty() && info) {
                for (String str : courseTypeTrueOrFalse) {
                    System.out.println(str + " : course type & access mode mismatch");
                }
            } else if(!courseTypeTrueOrFalse.isEmpty() && !info) {
                for (String str : courseTypeTrueOrFalse) {
                    System.out.println(str + " : course type & access mode mismatch");
                    System.out.println(str+ " does not exist");
                    System.out.println(entry.getKey().getId() + " " + entry.getKey().getStudentName() + " " + "did not take any exams");
                    gradeIsNull = true;
                }
            } else if(scoreNumMatchExamType.getOrDefault(entry.getKey().getStudentName(), 0) > 0) {
                System.out.println(entry.getKey().getId() + " " + entry.getKey().getStudentName() + " " + ": access mode mismatch");
            }  else if (info) {

            }else {
                if (entry.getValue() == 0 || entry.getValue() == null) {
                    System.out.println(entry.getKey().getId() + " " + entry.getKey().getStudentName() + " " + "did not take any exams");
                } else {
                    System.out.println(entry.getKey().getId() + " " + entry.getKey().getStudentName() + " " + entry.getValue());
                }
            }

            if (courseTrueOrFalse.getOrDefault(entry.getKey().getStudentName(), true) != true && !info) {

                System.out.println(entry.getKey().getId() + " " + entry.getKey().getStudentName() + " " + "did not take any exams");

            }

        }

        if(info) {
            System.out.println("wrong format");
        }

        Collator collator = Collator.getInstance(Locale.CHINA); // 创建一个中文排序器
        Collections.sort(courses, new Comparator<Course>() {
            @Override
            public int compare(Course c1, Course c2) {
                return collator.compare(c1.getName(), c2.getName());
            }
        });


        for (Course course : courses) {
            // 总人数
            Integer num = numberCourses.get(course.getName());

            if (!courseFormat.isEmpty()) {
                for (String tmp : courseFormat) {
                    System.out.println(tmp + " has no grades yet");
                }
            } else if (!courseTypeTrueOrFalse.isEmpty()) {  // 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"

            } else if (normalPerformance.get(course.getName()) == null && finalGrade.get(course.getName()) == null && totalScore.get(course.getName()) == null) {
                System.out.println(course.getName() + " " + "has no grades yet");
            } else if (courseTrueOrFalse2.getOrDefault(course.getName(), true) != true) {
                System.out.println(course.getName() + " " + "has no grades yet");
            }else {

                Integer normalPerformance1 = null;

                // 期末成绩
                int finalGrade1;
                // 总成绩
                int numberCourses1;

                if (normalPerformance.get(course.getName()) == null && experimentalScore.get(course.getName()) == null) {
                    // 期末成绩
                    finalGrade1 = (int)finalGrade.get(course.getName())/num;
                    // 总成绩
                    numberCourses1 = (int) totalScore.get(course.getName())/num;

                    System.out.println(course.getName() + " " + finalGrade1 + " " + numberCourses1);
                } else if (experimentalScore.get(course.getName()) != null) { // 是实验课
                    numberCourses1 = (int) totalScore.get(course.getName())/num;
                    System.out.println(course.getName() + " " + numberCourses1);

                } else {
                    // 期末成绩
                    finalGrade1 = (int)finalGrade.get(course.getName())/num;
                    // 总成绩
                    numberCourses1 = (int) totalScore.get(course.getName())/num;

                    // 平时成绩
                    normalPerformance1 = (int)normalPerformance.get(course.getName())/num;
                    System.out.println(course.getName() + " " + normalPerformance1 + " " + finalGrade1 + " " + numberCourses1);
                }

            }

        }




        if (!info) {
            for (String className : classSet) {
                if (!courseFormat.isEmpty()) {

                } else if (!courseTypeTrueOrFalse.isEmpty()) {
                    System.out.println(className + " " + "has no grades yet");
                } else if (classGrade.get(className) != null && courseTrueOrFalse3.getOrDefault(className, true) == true) {
                    int classScore = (int)classGrade.get(className)/classStudentNum.get(className);
                    System.out.println(className + " " + classScore);
                }else {
                    System.out.println(className + " " + "has no grades yet");

                }

            }
        }



    }
}
class Class implements Serializable {
    private Integer id;
    private String className;

    public Class() {
    }

    public Class(Integer id, String className) {
        this.id = id;
        this.className = className;
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public String getClassName() {
        return className;
    }

    public void setClassName(String className) {
        this.className = className;
    }
}
class Course implements Serializable {
    // ID
    private Integer id;
    private String name;
    // 课程性质
    private String quality;
    // 考核方式
    private String type;
    int num;
    ArrayList<Double> arr = new ArrayList<Double>();

    public Course() {
    }

    public Course(Integer id, String name, String quality, String type) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.quality = quality;
        this.type = type;
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getQuality() {
        return quality;
    }

    public void setQuality(String quality) {
        this.quality = quality;
    }

    public String getType() {
        return type;
    }

    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }
}
class CurriculaVariable {
    private Course course;
    private Student student;
    private Score score;
    public CurriculaVariable() {
    }
    public void setCourse(Course course) {
        this.course = course;
    }

    public Student getStudent() {
        return student;
    }
    public void setStudent(Student student) {
        this.student = student;
    }
    public Score getScore() {
        return score;
    }
    public void setScore(Score score) {
        this.score = score;
    }
}
class ReviewScore extends Score{
}
class Score implements Serializable {
    private Integer number;

    public Score(Integer number) {
        this.number = number;
    }

    public Score() {
    }

    public Integer getNumber() {
        return number;
    }

    public void setNumber(Integer number) {
        this.number = number;
    }
}
class Student implements Serializable {
    private Integer id;
    // 姓名
    private String studentName;
    // 学生专业
    public Student() {
    }
    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public String getStudentName() {
        return studentName;
    }

    public void setStudentName(String studentName) {
        this.studentName = studentName;
    }


}
class TestScore extends Score{
}

分析：

代码的结构
代码中定义了多个类，包括Class、Course、CourseScore、CurriculaVariable、Student和SubItemScope，以及一个Main主类；
主要功能
代码的主要功能是根据输入的学生信息和成绩信息，对学生的成绩进行统计分析，并按照一定规则进行输出；
类的功能及解释
Class类：表示班级信息，包括班级ID和班级名称；
Course类：表示课程信息，包括课程名称、课程性质和考核方式；
CourseScore类：表示课程成绩信息，包括各个分项成绩和其权重；
CurriculaVariable类：表示课程成绩的变量，包括课程、学生和成绩；
Student类：表示学生信息，包括学号、姓名、专业和班级；
SubItemScope类：表示成绩的分项信息，包括分值和权重；

此题的难度较难，对面向对象设计原则和异常处理的理解。

在处理输入输出时，需要注意格式的要求，使用适当的分隔符进行分割。还要注意数组越界的问题，确保课程索引在合法范围内。

在解决问题时要选择合适的数据结构来存储和处理数据，例如使用列表和映射。

计算平均成绩时，需设计合适的算法处理课程成绩和权重，例如使用循环遍历计算总成绩。

编写代码时，要注意可读性和可维护性，使用合适的命名、注释和代码结构。可以考虑封装一些功能成函数，提高代码的可维护性。

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

输出样例:

在这里给出相应的输出。例如：

37.50
15.63
10.83
1.84

import java.util.Scanner;

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

class Cube extends Solid {
    private double side;

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

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

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

class RegularPyramid extends Solid {
    private double side;

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

    @Override
    double getSurfaceArea() {
        // Assuming the regular pyramid has a square base
        return  Math.sqrt(3) * side * side;
    }

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

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()));
    }
}

分析：

先创建一个总的抽象类：Solid，然用另外两个子类继承他，再分别定义各自的函数即可

该代码实现了一个抽象类Solid及其子类Cube和RegularPyramid，以及一个Main类。

Solid是一个抽象类，包含计算表面积和体积的抽象方法。

Cube和RegularPyramid分别是Solid的子类，表示立方体和常规金字塔。它们实现了父类的抽象方法，并分别计算了立方体和常规金字塔的表面积和体积。

Main类是程序的入口，通过Scanner类获取输入的边长，并创建立方体和常规金字塔对象。最后调用display方法打印表面积和体积。

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
import java.util.Scanner;

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

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

    abstract double getSurfaceArea();

    abstract double getVolume();
}

class SquareCube extends RubikCube {
    private Cube unitCube;

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

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

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

class RegularPyramidCube extends RubikCube {
    private 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 {
    private double side;

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

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

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

class RegularPyramid {
    private double side;

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

    double getSurfaceArea() {
        return Math.sqrt(3) * side * side;
    }

    double getVolume() {
        return (Math.sqrt(2) / 12) * side * side * side;
    }
}

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);
    }

    private static void display(RubikCube cube) {
        System.out.println(cube.color);
        System.out.printf("%.2f\n", cube.getSurfaceArea());
        System.out.printf("%.2f\n", cube.getVolume());
    }
}

分析：

该代码实现了一个魔方抽象类RubikCube及其子类SquareCube和RegularPyramidCube，以及Cube和RegularPyramid类。

RubikCube是一个抽象类，包含颜色和层数两个属性，以及计算表面积和体积的抽象方法。

SquareCube和RegularPyramidCube分别是RubikCube的子类，分别表示由立方体和正四面体构成的魔方。它们分别包含一个单位立方体和单位正四面体对象作为属性，并实现了父类的抽象方法。

Cube和RegularPyramid分别是立方体和正四面体的类，包含边长/底边边长作为属性，并实现了计算表面积和体积的方法。

Main类是程序的入口，通过输入获取颜色、层数和边长，并创建魔方对象。最后调用display方法打印颜色、表面积和体积。

在使用这段代码时需要注意以下几点：

  1. 程序通过Scanner类获取输入，输入的顺序必须按照代码中的顺序，否则会导致输入错误。
  2. 在创建SquareCube和RegularPyramidCube对象时，需要传入一个Cube和RegularPyramid对象作为参数。
  3. 在display方法中，通过调用魔方对象的方法来获取表面积和体积，并打印出来。

这段代码的设计模式是面向对象的，利用继承和抽象类实现了不同类型的魔方对象，并通过多态的方式来调用不同对象的方法。

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
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;
class RubikCube implements Comparable <RubikCube>{
    protected String color;
    protected int layer;
    public RubikCube(String color, int layer) {
        this.color = color;
        this.layer = layer;
    }

    double getSurfaceArea() {
        return 0;
    }

    double getVolume() {
        return 0;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

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

    @Override
    public int compareTo(RubikCube other) {
        if (getVolume() < other.getVolume()) {
            return -1;
        } else if (getVolume() > other.getVolume()) {
            return 1;
        } else {
            return 0;
        }
    }

}
class SquareCube extends RubikCube {
    private Cube unitCube;
    public SquareCube(String color, int layer, Cube unitCube) {
        super(color, layer);
        this.unitCube = unitCube;
    }

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

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

}
class RegularPyramidCube extends RubikCube {
    private 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 {
    private double side;
    public Cube(double side) {
        this.side = side;
    }

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

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

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

    double getSurfaceArea() {
        return Math.sqrt(3) * side * side;
    }

    double getVolume() {
        return (Math.sqrt(2) / 12) * side * side * 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, 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("");
        }
    }

}

分析：

该代码实现了一个魔方抽象类RubikCube及其子类SquareCube和RegularPyramidCube，以及Cube和RegularPyramid类。

RubikCube是一个抽象类，包含颜色和层数两个属性，以及计算表面积和体积的方法。还实现了Comparable接口，用于比较魔方的体积。

SquareCube和RegularPyramidCube分别是RubikCube的子类，分别表示由立方体和正四面体构成的魔方。它们分别包含一个单位立方体和单位正四面体对象作为属性，并实现了父类的方法。

Cube和RegularPyramid分别是立方体和正四面体的类，包含边长/底边边长作为属性，并实现了计算表面积和体积的方法。

Main类是程序的入口，通过Scanner类获取输入并根据选择创建魔方对象，并将对象存入ArrayList中。然后对ArrayList进行排序，并遍历输出魔方的颜色、表面积和体积。

 总结：

这几次大作业学习到了如何更好的灵活运用正则表达式，明白类之间的关系。还有对比了成绩类用继承还是组合关系哪个更好。

相比于继承关系，组合关系更具灵活性和可扩展性。通过组合关系，可以动态地组合不同的类，以适应各种需求的变更。例如，对于不同的课程类型，可以组合不同的分项成绩类进行计算；对于不同的学校或学院，可以根据需要组合不同的成绩类模块进行定制。

综上所述，组合关系更加灵活、可扩展和适应变更。通过不同类的组合，可以实现更多样化的功能和计算方式，更好地满足实际需求。继承关系的使用需要更加慎重，适合于具有类似属性和方法的类之间的层次化组织。

我还学习到了一些关于哈希表的知识点：

  1. HashMap可以使用put方法添加键值对，使用get方法获取值，使用remove方法删除键值对。

  2. HashMap可以通过调用size方法获取存储的键值对数量，通过isEmpty方法检查是否为空。

  3. HashMap的遍历可以使用迭代器或者Java 8引入的forEach方法进行操作。遍历顺序不是键值对被插入的顺序，而是基于哈希码。