一、前言
本篇博客包含了以下Java的主要知识点:
- 面向对象基础: 包括类和对象的基本概念、构造方法、访问权限和成员变量。
- 面向对象设计原则: 重点讨论了继承和组合这两个重要的设计原则。要求学生深入理解它们的区别,并能根据实际需求选择恰当的设计原则。
- 异常处理: 涉及到许多异常情况,要求学生能够正确处理这些异常情况。
- 字符串处理: 涉及输入和输出的字符串处理,包括字符串的拆分、组合和转换等操作。
- 基本控制流和数据结构: 例如循环、条件语句、数组和列表。
本次题目主要为PTA6-8次题目集,主要为课程成绩管理系统1,2和3,以及部分Java进阶知识的应用,难度偏高,数量适中,涵盖了多个细节和要求,包括异常处理和特殊情况的处理。
总的来说,这几道题目,能够全面测试学生的Java编程能力,包括面向对象设计原则、异常处理、字符串处理和基本的控制流和数据结构。完成这些题目后,我对Java编程有了更深入的理解。
二、题目
7-1 课程成绩统计程序-1
某高校课程从性质上分为:必修课、选修课,从考核方式上分为:考试、考察。
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
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。
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
考核方式输入选项:考试、考察
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
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
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
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
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
import java.text.Collator; import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner s = new Scanner(System.in); String s_record = s.nextLine(); ParseInput handle=new ParseInput(); while (!s_record.equals("end")) { handle.parseInput(s_record); s_record = s.nextLine(); } handle.MySort(); handle.studentScore(); handle.CourseScore(); handle.ClassScore(); } } class ParseInput{ private final ArrayList<SelectCourse> selectCourses = new ArrayList<>(); private final ArrayList<Course> courses = new ArrayList<>(); private final ArrayList<Student> students = new ArrayList<>(); private final ArrayList<String> Class = new ArrayList<>(); public void parseInput(String input){ String []inputs=input.split(" "); if(InputMatching.matchingInput(input)==1){ if(checkCourse(inputs[0])!=null)return; else { if(inputs[1].equals("必修")&&(!inputs[2].equals("考试"))){ System.out.println(inputs[0]+" : course type & access mode mismatch"); } else courses.add(new Course(inputs[0],inputs[1],inputs[2])); } } else if(InputMatching.matchingInput(input)==2){ Student newStudent = new Student(inputs[0],inputs[1]); if(!checkStudent(newStudent.getNum()))students.add(newStudent); if(!checkClass(inputs[0].substring(0,6))){ Class.add(inputs[0].substring(0,6)); } if(checkSelect(inputs[0],inputs[2]))return; Course findcourse=checkCourse(inputs[2]); if(findcourse==null){ System.out.println(inputs[2]+" does not exist"); return; } else if(findcourse.getMethod().equals("考试")&&inputs.length!=5){ System.out.println(inputs[0]+' '+inputs[1]+" : access mode mismatch"); } else if(findcourse.getMethod().equals("考察")&&inputs.length!=4){ System.out.println(inputs[0]+' '+inputs[1]+" : access mode mismatch"); } else{ SelectCourse newSelectCourse=new SelectCourse(); newSelectCourse.setCourse(findcourse); Grade grade; if(findcourse.getMethod().equals("考试")){ ExamGrade examGrade=new ExamGrade(); examGrade.setUsualGrade(Integer.parseInt(inputs[3])); examGrade.setFinalGrade(Integer.parseInt(inputs[4])); grade=examGrade; } else { NoExamGrade noExamGrade=new NoExamGrade(); noExamGrade.setFinalGrade(Integer.parseInt(inputs[3])); grade=noExamGrade; } newSelectCourse.setGrade(grade); newSelectCourse.setStudent(newStudent); selectCourses.add(newSelectCourse); } } else System.out.println("wrong format"); } private Course checkCourse(String courseName){ for (Course course:courses){ if(course.getName().equals(courseName))return course; } return null; } private Boolean checkStudent(String num){ for (Student student:students){ if(student.getNum().equals(num))return true; } return false; } private Boolean checkClass(String classnum){ for (String cname:Class){ if(cname.equals(classnum))return true; } return false; } private Boolean checkSelect(String stunum,String cname){ for (SelectCourse selectCourse:selectCourses){ if(selectCourse.getStudent().getNum().equals(stunum)&&selectCourse.getCourse().getName().equals(cname))return true; } return false; } public void studentScore(){ for (Student student:students){ double sum=0; int count=0; for (SelectCourse selectCourse:selectCourses){ if (selectCourse.getStudent().getNum().equals(student.getNum())) { sum+=selectCourse.getGrade().getTotalGrade(); count++; } } if(count==0) System.out.println(student.getNum()+' '+student.getName()+' '+"did not take any exams"); else System.out.println(student.getNum()+' '+student.getName()+' '+(int)(sum/count)); } } public void CourseScore(){ for (Course course:courses){ double sumUsualScore=0; double sumFinalScore=0; double sumTotalScore=0; int count=0; for(SelectCourse selectCourse:selectCourses){ if(selectCourse.getCourse().getName().equals(course.getName())){ count++; sumTotalScore+=selectCourse.getGrade().getTotalGrade(); sumFinalScore+=selectCourse.getGrade().getFinalGrade(); if(selectCourse.getCourse().getMethod().equals("考试")){ sumUsualScore+=selectCourse.getGrade().getUsualGrade(); } } } if (count==0) System.out.println(course.getName()+' '+"has no grades yet"); else if(course.getMethod().equals("考试"))System.out.println(course.getName()+' '+(int)(sumUsualScore/count)+' '+(int)(sumFinalScore/count)+' '+(int)(sumTotalScore/count)); else if(course.getMethod().equals("考察"))System.out.println(course.getName()+' '+(int)(sumFinalScore/count)+' '+(int)(sumTotalScore/count)); } } public void ClassScore(){ for (String classnum:Class){ double sum=0; int count=0; for (SelectCourse selectCourse:selectCourses){ if(selectCourse.getStudent().getNum().substring(0,6).equals(classnum)){ sum+=selectCourse.getGrade().getTotalGrade(); count++; } } if(count==0) System.out.println(classnum+' '+"has no grades yet"); else System.out.println(classnum+' '+(int)(sum/count)); } } public void MySort(){ students.sort(Comparator.comparing(Student::getNum)); courses.sort((x,y)->{ Collator instance = Collator.getInstance(Locale.CHINA); return instance.compare(x.getName(), y.getName()); } ); Collections.sort(Class); } } abstract class Grade{ double TotalGrade; public int getTotalGrade() { return (int) TotalGrade; } public int getUsualGrade() { return 0; } public int getFinalGrade() { return 0; } } class ExamGrade extends Grade{ int UsualGrade; int FinalGrade; public int getTotalGrade(){ return (int)(0.3*this.getUsualGrade()+0.7*this.getFinalGrade()); } public int getUsualGrade() { return UsualGrade; } public void setUsualGrade(int usualGrade) { UsualGrade = usualGrade; } public int getFinalGrade() { return FinalGrade; } public void setFinalGrade(int finalGrade) { FinalGrade = finalGrade; } } class NoExamGrade extends Grade{ int FinalGrade; public int getTotalGrade(){ return FinalGrade; } public int getFinalGrade() { return FinalGrade; } public void setFinalGrade(int finalGrade) { FinalGrade = finalGrade; } } class Course{ String name; String kind; String method; public Course(String name, String kind, String method) { this.name = name; this.kind = kind; this.method = method; } public String getName() { return name; } public String getMethod() { return method; } } class Student{ String num; String name; public Student(String num, String name) { this.num = num; this.name = name; } public String getNum() { return num; } public String getName() { return name; } } class SelectCourse{ Course course; Student student; Grade grade; public Course getCourse() { return course; } public void setCourse(Course course) { this.course = course; } public Student getStudent() { return student; } public void setStudent(Student student) { this.student = student; } public Grade getGrade() { return grade; } public void setGrade(Grade grade) { this.grade = grade; } } class InputMatching { static String stuNumMatching = "[0-9]{8}"; static String stuNameMatching = "\\S{1,10}"; static String scoreMatching = "(\\d|[1-9]\\d|100)"; static String courseNameMatching = "\\S{1,10}"; static String courseTypeMatching = "(选修|必修)"; static String checkcourseTypeMatching = "(考试|考察)"; static String courseInput = courseNameMatching + " " + courseTypeMatching + " " + checkcourseTypeMatching; static String scoreInput = stuNumMatching + " " + stuNameMatching + " " + courseNameMatching + " " + scoreMatching + "(\\s"+scoreMatching+")?"; public static int matchingInput(String s) { if (matchingCourse(s)) { return 1; } if (matchingScore(s)) { return 2; } return 0; } private static boolean matchingCourse(String s) { return s.matches(courseInput); } private static boolean matchingScore(String s) { return s.matches(scoreInput); } }
类图:

7-1 容器-HashMap-检索
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"
import java.util.HashMap; import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); HashMap<String, String[]> students = new HashMap<>(); while (true) { String input = scanner.nextLine(); if (input.equals("end")) { break; } String[] studentInfo = input.split(" "); String id = studentInfo[0]; String name = studentInfo[1]; String score = studentInfo[2]; students.put(id, new String[]{name, score}); } String searchId = scanner.nextLine(); if (students.containsKey(searchId)) { System.out.println(searchId + " " + students.get(searchId)[0] + " " + students.get(searchId)[1]); } else { System.out.println("The student " + searchId + " does not exist"); } } }
7-2 容器-HashMap-排序
输入多个学生的成绩信息,包括:学号、姓名、成绩。
学号是每个学生的唯一识别号,互不相同。
姓名可能会存在重复。
要求:使用HashMap存储学生信息。
输入格式:
输入多个学生的成绩信息,每个学生的成绩信息格式:学号+英文空格+姓名+英文空格+成绩
以“end”为输入结束标志
输出格式:
按学号从大到小的顺序输出所有学生信息,每个学生信息的输出格式:学号+英文空格+姓名+英文空格+成绩
import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); Map<String, String[]> students = new HashMap<>(); while (true) { String input = scanner.nextLine(); if (input.equals("end")) { break; } String[] studentInfo = input.split(" "); String id = studentInfo[0]; String name = studentInfo[1]; String score = studentInfo[2]; students.put(id, new String[]{name, score}); } List<String> keys = new ArrayList<>(students.keySet()); Collections.sort(keys, Collections.reverseOrder()); for (String key : keys) { String[] studentInfo = students.get(key); System.out.println(key + " " + studentInfo[0] + " " + studentInfo[1]); } } }
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,实验的总成绩等于课程每次实验成绩的平均分,实验课的成绩必须为实验。
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
实验课成绩格式:课程名称+英文空格+总成绩平均分
import java.text.Collator; import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner s = new Scanner(System.in); String s_record = s.nextLine(); ParseInput handle=new ParseInput(); while (!s_record.equals("end")) { handle.parseInput(s_record); s_record = s.nextLine(); } handle.MySort(); handle.studentScore(); handle.CourseScore(); handle.ClassScore(); } } class ParseInput{ private final ArrayList<SelectCourse> selectCourses = new ArrayList<>(); private final ArrayList<Course> courses = new ArrayList<>(); private final ArrayList<Student> students = new ArrayList<>(); private final ArrayList<String> Class = new ArrayList<>(); private final HashMap<String,String> courseMethod=new HashMap(); public void parseInput(String input){ String []inputs=input.split(" "); if(InputMatching.matchingInput(input)==1){ courseMethod.put(inputs[0],inputs[2]); if(checkCourse(inputs[0])!=null)return; else { if(inputs[1].equals("必修")&&(!inputs[2].equals("考试"))){ System.out.println(inputs[0]+" : course type & access mode mismatch"); } else if(inputs[1].equals("选修")&&!(inputs[2].equals("考试")||inputs[2].equals("考察"))){ System.out.println(inputs[0]+" : course type & access mode mismatch"); } else if(inputs[1].equals("实验")&&!(inputs[2].equals("实验"))){ System.out.println(inputs[0]+" : course type & access mode mismatch"); } else courses.add(new Course(inputs[0],inputs[1],inputs[2])); } } else if(InputMatching.matchingInput(input)==2){ Course findcourse=checkCourse(inputs[2]); if(inputs.length>5&&(Integer.parseInt(inputs[3])<4||Integer.parseInt(inputs[3])>9)) { System.out.println("wrong format"); return; } Student newStudent = new Student(inputs[0],inputs[1]); if(!checkStudent(newStudent.getNum()))students.add(newStudent); if(!checkClass(inputs[0].substring(0,6))){ Class.add(inputs[0].substring(0,6)); } if(checkSelect(inputs[0],inputs[2]))return; if(findcourse==null){ System.out.println(inputs[2]+" does not exist"); return; } else if(findcourse.getMethod().equals("考试")&&inputs.length!=5){ System.out.println(inputs[0]+' '+inputs[1]+" : access mode mismatch"); } else if(findcourse.getMethod().equals("考察")&&inputs.length!=4){ System.out.println(inputs[0]+' '+inputs[1]+" : access mode mismatch"); } else if(findcourse.getMethod().equals("实验")&&(inputs.length-4!=Integer.parseInt(inputs[3]))){ System.out.println(inputs[0]+' '+inputs[1]+" : access mode mismatch"); } else{ SelectCourse newSelectCourse=new SelectCourse(); newSelectCourse.setCourse(findcourse); Grade grade=null; if(findcourse.getMethod().equals("考试")){ ExamGrade examGrade=new ExamGrade(); examGrade.setUsualGrade(Integer.parseInt(inputs[3])); examGrade.setFinalGrade(Integer.parseInt(inputs[4])); grade=examGrade; } else if(findcourse.getMethod().equals("实验")){ NoExamGrade noExamGrade=new NoExamGrade(); double sumScore=0; for (int i=4;i<inputs.length;i++)sumScore+=Integer.parseInt(inputs[i]); noExamGrade.setFinalGrade((int)(sumScore/Integer.parseInt(inputs[3]))); grade=noExamGrade; } else { NoExamGrade noExamGrade=new NoExamGrade(); noExamGrade.setFinalGrade(Integer.parseInt(inputs[3])); grade=noExamGrade; } newSelectCourse.setGrade(grade); newSelectCourse.setStudent(newStudent); selectCourses.add(newSelectCourse); } } else System.out.println("wrong format"); } private Course checkCourse(String courseName){ for (Course course:courses){ if(course.getName().equals(courseName))return course; } return null; } private Boolean checkStudent(String num){ for (Student student:students){ if(student.getNum().equals(num))return true; } return false; } private Boolean checkClass(String classnum){ for (String cname:Class){ if(cname.equals(classnum))return true; } return false; } private Boolean checkSelect(String stunum,String cname){ for (SelectCourse selectCourse:selectCourses){ if(selectCourse.getStudent().getNum().equals(stunum)&&selectCourse.getCourse().getName().equals(cname))return true; } return false; } public void studentScore(){ for (Student student:students){ double sum=0; int count=0; for (SelectCourse selectCourse:selectCourses){ if (selectCourse.getStudent().getNum().equals(student.getNum())) { sum+=selectCourse.getGrade().getTotalGrade(); count++; } } if(count==0) System.out.println(student.getNum()+' '+student.getName()+' '+"did not take any exams"); else System.out.println(student.getNum()+' '+student.getName()+' '+(int)(sum/count)); } } public void CourseScore(){ for (Course course:courses){ double sumUsualScore=0; double sumFinalScore=0; double sumTotalScore=0; int count=0; for(SelectCourse selectCourse:selectCourses){ if(selectCourse.getCourse().getName().equals(course.getName())){ count++; sumTotalScore+=selectCourse.getGrade().getTotalGrade(); sumFinalScore+=selectCourse.getGrade().getFinalGrade(); if(selectCourse.getCourse().getMethod().equals("考试")){ sumUsualScore+=selectCourse.getGrade().getUsualGrade(); } } } if (count==0) System.out.println(course.getName()+' '+"has no grades yet"); else if(course.getMethod().equals("考试"))System.out.println(course.getName()+' '+(int)(sumUsualScore/count)+' '+(int)(sumFinalScore/count)+' '+(int)(sumTotalScore/count)); else if(course.getMethod().equals("考察"))System.out.println(course.getName()+' '+(int)(sumFinalScore/count)+' '+(int)(sumTotalScore/count)); else if(course.getMethod().equals("实验"))System.out.println(course.getName()+' '+(int)(sumFinalScore/count)); } } public void ClassScore(){ for (String classnum:Class){ double sum=0; int count=0; for (SelectCourse selectCourse:selectCourses){ if(selectCourse.getStudent().getNum().substring(0,6).equals(classnum)){ sum+=selectCourse.getGrade().getTotalGrade(); count++; } } if(count==0) System.out.println(classnum+' '+"has no grades yet"); else System.out.println(classnum+' '+(int)(sum/count)); } } public void MySort(){ students.sort(Comparator.comparing(Student::getNum)); courses.sort((x,y)->{ Collator instance = Collator.getInstance(Locale.CHINA); return instance.compare(x.getName(), y.getName()); } ); Collections.sort(Class); } } abstract class Grade{ double TotalGrade; public int getTotalGrade() { return (int) TotalGrade; } public int getUsualGrade() { return 0; } public int getFinalGrade() { return 0; } } class ExamGrade extends Grade{ int UsualGrade; int FinalGrade; public int getTotalGrade(){ return (int)(0.3*this.getUsualGrade()+0.7*this.getFinalGrade()); } public int getUsualGrade() { return UsualGrade; } public void setUsualGrade(int usualGrade) { UsualGrade = usualGrade; } public int getFinalGrade() { return FinalGrade; } public void setFinalGrade(int finalGrade) { FinalGrade = finalGrade; } } class NoExamGrade extends Grade{ int FinalGrade; public int getTotalGrade(){ return FinalGrade; } public int getFinalGrade() { return FinalGrade; } public void setFinalGrade(int finalGrade) { FinalGrade = finalGrade; } } class Course{ String name; String kind; String method; public Course(String name, String kind, String method) { this.name = name; this.kind = kind; this.method = method; } public String getName() { return name; } public String getMethod() { return method; } } class Student{ String num; String name; public Student(String num, String name) { this.num = num; this.name = name; } public String getNum() { return num; } public String getName() { return name; } } class SelectCourse{ Course course; Student student; Grade grade; public Course getCourse() { return course; } public void setCourse(Course course) { this.course = course; } public Student getStudent() { return student; } public void setStudent(Student student) { this.student = student; } public Grade getGrade() { return grade; } public void setGrade(Grade grade) { this.grade = grade; } } class InputMatching { static String stuNumMatching = "[0-9]{8}"; static String stuNameMatching = "\\S{1,10}"; static String scoreMatching = "(\\d|[1-9]\\d|100)"; static String courseNameMatching = "\\S{1,10}"; static String courseTypeMatching = "(选修|必修|实验)"; static String checkcourseTypeMatching = "(考试|考察|实验)"; static String courseInput = courseNameMatching + " " + courseTypeMatching + " " + checkcourseTypeMatching; static String scoreInput = stuNumMatching + " " + stuNameMatching + " " + courseNameMatching + " " + scoreMatching + "(\\s"+scoreMatching+")*"; public static int matchingInput(String s) { if (matchingCourse(s)) { return 1; } if (matchingScore(s)) { return 2; } return 0; } private static boolean matchingCourse(String s) { return s.matches(courseInput); } private static boolean matchingScore(String s) { return s.matches(scoreInput); } }

7-4 动物发声模拟器(多态)
设计一个动物发生模拟器,用于模拟不同动物的叫声。比如狮吼、虎啸、狗旺旺、猫喵喵……。
定义抽象类Animal,包含两个抽象方法:获取动物类别getAnimalClass()、动物叫shout();
然后基于抽象类Animal定义狗类Dog、猫类Cat和山羊Goat,用getAnimalClass()方法返回不同的动物类别(比如猫,狗,山羊),用shout()方法分别输出不同的叫声(比如喵喵、汪汪、咩咩)。
最后编写AnimalShoutTest类测试,输出:
猫的叫声:喵喵
狗的叫声:汪汪
山羊的叫声:咩咩
其中,在AnimalShoutTestMain类中,用speak(Animal animal){}方法输出动物animal的叫声,在main()方法中调用speak()方法,分别输出猫、狗和山羊对象的叫声。
//动物发生模拟器. 请在下面的【】处添加代码。 public class Main { public static void main(String[] args) { Cat cat = new Cat(); Dog dog = new Dog(); Goat goat = new Goat(); speak(cat); speak(dog); speak(goat); } // 定义静态方法speak() private static void speak(Animal animal) { System.out.println(animal.getAnimalClass() + "的叫声:" + animal.shout()); } } //定义抽象类Animal abstract class Animal { abstract public String getAnimalClass(); abstract public String shout(); } //基于Animal类,定义猫类Cat,并重写两个抽象方法 class Cat extends Animal { @Override public String getAnimalClass() { return "猫"; } @Override public String shout() { return "喵喵"; } } //基于Animal类,定义狗类Dog,并重写两个抽象方法 class Dog extends Animal { @Override public String getAnimalClass() { return "狗"; } @Override public String shout() { return "汪汪"; } } //基于Animal类,定义山羊类Goat,并重写两个抽象方法 class Goat extends Animal { @Override public String getAnimalClass() { return "山羊"; } @Override public String shout() { return "咩咩"; } }
7-1 容器-ArrayList-排序
题目描述
编辑
输入多个学生的成绩信息,包括:学号、姓名、数学成绩、物理成绩。
学号是每个学生的唯一识别号,互不相同。
姓名可能会存在重复。
要求:使用ArrayList存储学生信息。
输入格式:
输入多个学生的成绩信息,每个学生的成绩信息格式:学号+英文空格+姓名+英文空格+数学成绩+英文空格+物理成绩
以“end”为输入结束标志
输出格式:
按数学/物理成绩之和从高到低的顺序输出所有学生信息,每个学生信息的输出格式:学号+英文空格+姓名+英文空格+数学/物理成绩之和
成绩相同的情况,按输入的先后顺序输出。
import java.util.ArrayList; import java.util.Comparator; import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); ArrayList<Student> students = new ArrayList<>(); while (scanner.hasNext()) { String input = scanner.nextLine(); if (input.equals("end")) { break; } String[] info = input.split("\\s+"); String id = info[0]; String name = info[1]; int mathScore = Integer.parseInt(info[2]); int physicsScore = Integer.parseInt(info[3]); Student student = new Student(id, name, mathScore, physicsScore); students.add(student); } students.sort(new ScoreSumComparator().reversed().thenComparing(Student::getInputOrder)); for (Student student : students) { System.out.println(student); } } private static class Student { private String id; private String name; private int mathScore; private int physicsScore; private int scoreSum; private static int inputOrder = 0; public Student(String id, String name, int mathScore, int physicsScore) { this.id = id; this.name = name; this.mathScore = mathScore; this.physicsScore = physicsScore; this.scoreSum = mathScore + physicsScore; inputOrder++; } public String getId() { return id; } public String getName() { return name; } public int getMathScore() { return mathScore; } public int getPhysicsScore() { return physicsScore; } public int getScoreSum() { return scoreSum; } public int getInputOrder() { return inputOrder; } @Override public String toString() { return id + " " + name + " " + scoreSum; } } private static class ScoreSumComparator implements Comparator<Student> { @Override public int compare(Student s1, Student s2) { if (s1.getScoreSum() != s2.getScoreSum()) { return s1.getScoreSum() - s2.getScoreSum(); } else { return 0; } } } }
7-2 课程成绩统计程序-3
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
import java.util.*; import java.text.*; class Calculate_grades { int stu_all_grades(Data_storage data_storage,String num){//单个学生总课程平均分计算 返回一个分数 1) int count =0;//这个学生有几门课 int sum = 0; for (Map.Entry<String, Score> entry : data_storage.stu__st_cour.get(num).gradeMap.entrySet()) { Score value = entry.getValue(); if(Integer.parseInt(value.total_scores)>=0) { count++; sum += Integer.parseInt(value.total_scores); } } if(count!=0) return sum/count; else return -100;//没有参加任何考试 } int[] single_course_grades(Data_storage data_storage,String name){ //2) 课程名 int count = 0; int[] aver_grade = new int[3];//0:平时成绩 1:期末考试 2:总分平均 for (Map.Entry<String, StudentsAll_mes> e : data_storage.stu__st_cour.entrySet()) {//遍历选课类:num-选课类 StudentsAll_mes value = e.getValue(); for (Map.Entry<String, Score> entry : value.gradeMap.entrySet()) {//遍历选课类:course.name-Score String key1 = entry.getKey(); Score value1 = entry.getValue(); if (key1.equals(name)) { if(Integer.parseInt(value1.total_scores)>=0) {//总分为- 说明算成绩无效 count++; aver_grade[2] += Integer.parseInt(value1.total_scores); if (value1 instanceof Test_Score) { if (Integer.parseInt(value1.total_scores) >= 0) { aver_grade[0] += Integer.parseInt(((Test_Score) value1).normal_score); aver_grade[1] += Integer.parseInt(((Test_Score) value1).end_score); } } else if (value1 instanceof Inspect_Score){ if (Integer.parseInt(value1.total_scores) >= 0) { aver_grade[0] = -100;//不需要平时成绩 aver_grade[1] += Integer.parseInt(((Inspect_Score) value1).end_score); } }else if(value1 instanceof Lab_Score){ if(Integer.parseInt(value1.total_scores)>=0){ aver_grade[0] = -100; aver_grade[1] += aver_grade[1] += Integer.parseInt(value1.total_scores); } } } } } } if(count!=0) { for (int i = 0; i < 3; i++) { aver_grade[i] = aver_grade[i] / count; } }else { for (int i = 0; i < 3; i++) { aver_grade[i] = -100; } } return aver_grade; } int Class_grades(Data_storage data_storage,String num){//3) int sum = 0; int count = 0; for (Map.Entry<String, Student> mapEntry : data_storage.classes.get(num).students.entrySet()) {//班级号-Student类 Student value = mapEntry.getValue();//遍历这个班级的所有学生 for (Map.Entry<String, StudentsAll_mes> e : data_storage.stu__st_cour.entrySet()) {//stu_num-选课类 String key1 = e.getKey();//遍历学生的选课类 学号 StudentsAll_mes value1 = e.getValue(); if (key1.equals(value.num)) {//选课类中 跟输入的学号一样 for (Map.Entry<String, Score> entry : value1.gradeMap.entrySet()) {//该num所有成绩遍历 Score gra = entry.getValue(); if(Integer.parseInt(gra.total_scores)>=0) {//有效才算 sum += Integer.parseInt(gra.total_scores); count++; } } } } } if(count!=0) return sum/count; else return -100; } void final_score(Data_storage data_storage,String num){//计算没门课的成绩 学号 data_storage.stu__st_cour.get(num).gradeMap.forEach((key,value)->{//学号 成绩 if(value instanceof Test_Score&&((Test_Score) value).normal_score.matches("\\d+")&&((Test_Score) value).end_score.matches("\\d+")) { double tem = ((Test_Course) data_storage.courses.get(key)).normal_weight*Integer.parseInt(((Test_Score) value).normal_score); double tem1 = ((Test_Course) data_storage.courses.get(key)).end_weight*Integer.parseInt(((Test_Score) value).end_score); value.total_scores = String.valueOf((int)(tem+tem1)); }else if(value instanceof Inspect_Score&&((Inspect_Score) value).end_score.matches("\\d+")){ value.total_scores = ((Inspect_Score) value).end_score; }else if(value instanceof Lab_Score&&((Lab_Score) value).lab_num.matches("\\d+")){ float sum = 0; int i=0; for (Integer score : ((Lab_Score) value).scores) { sum+= score* ((Lab_Course) data_storage.courses.get(key)).weights.get(i); i++; } value.total_scores = String.valueOf((int)sum); } }); } } class Class { String num; TreeMap<String, Student> students = new TreeMap<>(); //班级里的学生 学号 学生 Class(String num){ this.num = num; } } class Course { String type; String test_way; String name; Course(String name,String type, String test_way){ this.type = type; this.name = name; this.test_way = test_way; } } class Inspect_Course extends Course{ Inspect_Course(String name, String type, String test_way) { super(name, type, test_way); } } class Test_Course extends Course{ double normal_weight; double end_weight; Test_Course(String name, String type, String test_way,String normal_weight,String end_weight) { super(name, type, test_way); this.normal_weight = Float.parseFloat(normal_weight); this.end_weight = Float.parseFloat(end_weight); } } class Lab_Course extends Course{ int sub_scores_num; ArrayList<Float> weights = new ArrayList<>(); Lab_Course(String name, String type, String test_way,String line) { super(name, type, test_way); String[] lines = line.split(" "); sub_scores_num = Integer.parseInt(lines[3]); for(int i=4;i<lines.length; i++){ weights.add(Float.parseFloat(lines[i])); } } } class Data_storage { TreeMap<String , Course> courses;//课程 k:课程名 v:课程 TreeMap<String, Class> classes = new TreeMap<>();//班级 k:班级号V:班级 TreeMap<String, StudentsAll_mes> stu__st_cour;//选课类学生类结合 k:学号 v:选课类 InAndOut_put output = new InAndOut_put(); Data_storage(){ //学生和选课类结合 stu__st_cour = new TreeMap<>(Data_storage::compare);//重写排序 courses = new TreeMap<>(Data_storage::compare); } private static int compare(String o1, String o2) { try { Comparator<Object> comparator = Collator.getInstance(Locale.CHINA); if (comparator.compare(o1, o2) < 0) { return -1; } else if (comparator.compare(o1, o2) > 0) { return 1; } } catch (Exception ignored) { } return 0; } void setInspectCourses(String name, String type, String test_way){ if(!courses.containsKey(name)) { courses.put(name, new Inspect_Course(name, type, test_way)); } } void setTestCourses(String name, String type, String test_way,String normal_weight, String end_weight){ if(!courses.containsKey(name)) { courses.put(name, new Test_Course(name, type, test_way,normal_weight, end_weight)); } } void setLabCourses(String name, String type, String test_way,String line){ if(!courses.containsKey(name)) { courses.put(name, new Lab_Course(name, type, test_way,line)); } } void setClasses(String num){ if(!classes.containsKey(num)) { classes.put(num, new Class(num)); } } void setStudents(String clas_num, String name, String num){//班级号 姓名 学号 if(classes.containsKey(clas_num)){ if(!classes.get(clas_num).students.containsKey(num)) classes.get(clas_num).students.put(num,new Student(name,num)); } } void setStu__st_courAndMap(String num,String course,String normal_score,String end_score){//添加选课类 学生姓名 课程名称 分数 if(!stu__st_cour.containsKey(num)){ stu__st_cour.put(num,new StudentsAll_mes(num,course,normal_score,end_score)); } else{ stu__st_cour.get(num).setGradeMap(course,normal_score,end_score); } } void setStu__st_courAndMap(String num,String course,String end_score){ if(!stu__st_cour.containsKey(num)){ stu__st_cour.put(num,new StudentsAll_mes(num,course,end_score)); } else{ stu__st_cour.get(num).setGradeMap(course,end_score); } } void set_lab_grades(String stu_num,String course,String lab_num,String grades){ ArrayList<Integer> scores = new ArrayList<>(); String[] tem = grades.split(" "); for(int i=3;i<tem.length;i++){ if(tem[i].matches("\\d+")) scores.add(Integer.parseInt(tem[i])); } if(!stu__st_cour.containsKey(stu_num)){ StudentsAll_mes tem_stu_mes = new StudentsAll_mes(); tem_stu_mes.set_lab_stu_mes(stu_num,course,lab_num,scores); stu__st_cour.put(stu_num,tem_stu_mes); }else{ stu__st_cour.get(stu_num).set_lab_gradeMap(course,lab_num,scores); } } } class Input_Format { String regex_c_test = "^[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s(必修|选修)\\s考试\\s((0.\\d{1,2})|(1-9?))\\s((0.\\d{1,2})|(1-9?))$"; String regex_c_inspect = "[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s选修\\s考察$"; String regex_c_lab = "^[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9 ]{1,10}\\s实验\\s实验\\s[4-9]\\s((0.\\d{1,2})|(1-9?))(\\s((0.\\d{1,2})|(1-9?))){3,9}$"; String regex_CS = "^\\d{8}\\s+[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s+[\\u4E00-\\u9FA5A-Za-z0-9]{1,10}\\s*((100)|(\\d{1,2})|(0))?\\s+((100)|(\\d{1,2})|(0))$"; String regex_lab = "^\\d{8}\\s[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9 ]{1,10}\\s((100)|([1-9]\\d)|\\d)(\\s((100)|([1-9]\\d)|\\d)){2,9}$"; boolean isEnd = true;//结束标志 String[] strings; void inputProcessing(String line,Data_storage data_storage) { lineProcessing(line);//分割 data_storage.output.add_input(line);//存储 if(line.matches(regex_c_inspect)){ data_storage.setInspectCourses(strings[0],strings[1],strings[2]); }else if(line.matches(regex_c_lab)){ data_storage.setLabCourses(strings[0],strings[1],strings[2],line); }else if(line.matches(regex_c_test)){ data_storage.setTestCourses(strings[0],strings[1],strings[2],strings[3],strings[4]);//成绩信息 } else if(line.matches(regex_CS)||line.matches(regex_lab)){ data_storage.setClasses(strings[0].substring(0,6)); data_storage.setStudents(strings[0].substring(0, 6), strings[1], strings[0]);//学生的添加 if (data_storage.courses.containsKey(strings[2])) {//课程里有这个课 if (data_storage.courses.get(strings[2]).type.equals("选修")) {// if (data_storage.courses.get(strings[2]).test_way.equals("考试")&&strings.length == 5) { data_storage.setStu__st_courAndMap(strings[0], strings[2], strings[3], strings[4]); }else if(data_storage.courses.get(strings[2]).test_way.equals("考察")&&strings.length==4){ data_storage.setStu__st_courAndMap(strings[0], strings[2], strings[3]); } else { data_storage.setStu__st_courAndMap(strings[0], strings[2], "no access", "no access"); } } else if (data_storage.courses.get(strings[2]).type.equals("必修")) {// if (strings.length == 5) { data_storage.setStu__st_courAndMap(strings[0], strings[2], strings[3],strings[4]); } else {//无效 data_storage.setStu__st_courAndMap(strings[0], strings[2], "no access", "no access"); } } else if(data_storage.courses.get(strings[2]).type.equals("实验")){ if(strings.length == 3+((Lab_Course) data_storage.courses.get(strings[2])).sub_scores_num){ data_storage.set_lab_grades(strings[0],strings[2], String.valueOf(((Lab_Course) data_storage.courses.get(strings[2])).sub_scores_num),line); }else{ data_storage.set_lab_grades(strings[0],strings[2],"num error","no access"); } } }else{ data_storage.setStu__st_courAndMap(strings[0], strings[2], "not exist"); } } } void lineProcessing(String line){ strings = line.split(" "); } } class Inspect_Score extends Score{ String end_score; Inspect_Score(String end_score) { this.end_score = end_score; } } class Output_Format { Calculate_grades calculate = new Calculate_grades(); String regex_c_test = "^[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s(必修|选修|实验)\\s(考试|考察|实验)\\s((\\d{1,2})|(1-9?))\\s((\\d{1,2})|(1-9?))$"; String regex_c_test_e = "^[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s(必修|选修|实验)\\s(考试|考察|实验)\\s((0.\\d{1,2})|(1-9?))\\s((0.\\d{1,2})|(1-9?))$"; String regex_c_inspect = "[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s(必修|选修|实验)\\s(考试|考察|实验)$"; String regex_c_lab = "^[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s(必修|选修|实验)\\s(考试|考察|实验)\\s[4-9]\\s((0.\\d{1,2})|(1-9?))(\\s((0.\\d{1,2})|(1-9?))){1,10}$"; String regex_CS = "^\\d{8}\\s+[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s+[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s*((100)|(\\d{1,2})|(0))?\\s+((100)|(\\d{1,2})|(0))$"; String regex_lab = "^\\d{8}\\s[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s[\\u4e00-\\u9fa5a-zA-Z0-9]{1,10}\\s((100)|([1-9]\\d)|\\d)(\\s((100)|([1-9]\\d)|\\d)){1,20}$"; void outputProcessing(Data_storage data) { data.classes.forEach((num,Class)-> Class.students.forEach((name, student)-> calculate.final_score(data,student.num))); for(String i:data.output.input){ String[] tem = i.split(" "); if(i.matches(regex_c_test_e)||i.matches(regex_c_test)||i.matches(regex_c_inspect)||i.matches(regex_c_lab)){ if(tem[1].equals("必修")&&(tem[2].equals("考察")||tem[2].equals("实验"))){ data.output.add_output(tem[0] + " : course type & access mode mismatch"); }else if(tem[1].equals("实验")&&!tem[2].equals("实验")) { data.output.add_output(tem[0] + " : course type & access mode mismatch"); }else if(tem[1].equals("选修")&&tem[2].equals("实验")) { data.output.add_output(tem[0] + " : course type & access mode mismatch"); } if(tem[1].equals("实验")&&tem[2].equals("实验")) { if(tem.length-4>=4&&tem.length - 4<=9) { if (Integer.parseInt(tem[3]) != tem.length - 4) { data.output.add_output(tem[0] + " : number of scores does not match"); data.courses.remove(tem[0]); continue; } float tem_weight = 0; for (int j = 4; j < tem.length; j++) { tem_weight += Float.parseFloat(tem[j]); } if (Math.abs(tem_weight - 1) > 0.0001) { data.output.add_output(tem[0] + " : weight value error"); data.courses.remove(tem[0]); continue; } }else{ try { if (Integer.parseInt(tem[3]) != tem.length - 4) { data.output.add_output(tem[0] + " : number of scores does not match"); data.courses.remove(tem[0]); continue; } } catch (Exception ignored) { } } }if((tem[1].equals("必修")||tem[1].equals("选修"))&&tem[2].equals("考试")){ if(tem.length-3==2) { float tem_weight = Float.parseFloat(tem[3]) + Float.parseFloat(tem[4]); if (Math.abs(tem_weight - 1) > 0.0001) { data.output.add_output(tem[0] + " : weight value error"); data.courses.remove(tem[0]); } } } }else if(i.matches(regex_CS)||i.matches(regex_lab)) { if(!data.courses.containsKey(tem[2])){//不存在 data.output.add_output(tem[2]+" does not exist"); data.stu__st_cour.get(tem[0]).gradeMap.remove(tem[2]); }else{ if(data.courses.get(tem[2]).type.equals("必修") && tem.length!=5) {//必修 但是只有期末成绩 data.output.add_output(tem[0]+" "+tem[1]+" : access mode mismatch"); }else if(data.courses.get(tem[2]).type.equals("选修")) { if ((data.courses.get(tem[2]).test_way.equals("考试") && tem.length != 5) || (data.courses.get(tem[2]).test_way.equals("考察") && tem.length != 4)) data.output.add_output(tem[0] + " " + tem[1] + " : access mode mismatch"); }else if(data.courses.get(tem[2]).type.equals("实验")){ if(data.courses.get(tem[2]).test_way.equals("实验")&&(tem.length-3<4||tem.length-3>9||tem.length-3!=((Lab_Course) data.courses.get(tem[2])).sub_scores_num)) data.output.add_output(tem[0] + " " + tem[1] + " : access mode mismatch"); } } }else if(!i.equals("end")){ data.output.add_output("wrong format"); } } data.classes.forEach((cla_num,Class1)->{//遍历所有班级 Class1.students.forEach((stu_num,student)->{ int tem=calculate.stu_all_grades(data,stu_num); if(tem>=0) data.output.add_output(stu_num+" "+Class1.students.get(stu_num).name+" "+tem); else data.output.add_output(stu_num+" "+Class1.students.get(stu_num).name+" "+"did not take any exams"); }); }); data.courses.forEach((key,value)-> { int[] tem = calculate.single_course_grades(data, key); if (tem[0] < 0 && tem[1] < 0 && tem[2] < 0) {//三个为- 则没成绩 data.output.add_output(key + " has no grades yet"); }else { if (value.type.equals("选修") || value.type.equals("必修") || value.type.equals("实验")) { data.output.add_output(key + " " + tem[2]); } } }); data.classes.forEach((num,Class)->{ int tem = calculate.Class_grades(data,num); if(tem>=0) { data.output.add_output(num + " " + tem); }else data.output.add_output(num+" has no grades yet"); }); } void output_all(Data_storage data){ data.output.output.forEach(System.out::println); } } abstract class Score { String total_scores = "-100"; } class Student { String name; String num; Student(String name, String num) { this.name = name; this.num = num; } } class StudentsAll_mes { String num;//学生 TreeMap<String,Score> gradeMap =new TreeMap<>(); StudentsAll_mes(String stu_name, String course, String normal_score,String test_score){ this.num = stu_name; gradeMap.put(course,new Test_Score(normal_score,test_score)); } StudentsAll_mes(String stu_name, String course, String test_score){ this.num = stu_name; gradeMap.put(course,new Inspect_Score(test_score)); } public StudentsAll_mes() { } void set_lab_stu_mes(String stu_num,String course,String lab_num,ArrayList<Integer> scores){ this.num = stu_num; gradeMap.put(course,new Lab_Score(lab_num,scores)); } void set_lab_gradeMap(String course,String lab_num,ArrayList<Integer> scores){ if(!gradeMap.containsKey(course)) gradeMap.put(course,new Lab_Score(lab_num,scores)); } void setGradeMap(String course, String normal_score,String test_score){ if(!gradeMap.containsKey(course)) gradeMap.put(course, new Test_Score(normal_score,test_score)); } void setGradeMap(String course,String test_score){ if(!gradeMap.containsKey(course)) gradeMap.put(course,new Inspect_Score(test_score)); } } class Test_Score extends Score{ String normal_score; String end_score; Test_Score(String normal_score,String end_score) { this.normal_score = normal_score; this.end_score = end_score; } } class Lab_Score extends Score { String lab_num;//试验次数 ArrayList<Integer> scores; Lab_Score(String lab_num,ArrayList<Integer> scores){ this.lab_num = lab_num; this.scores = scores; } } class InAndOut_put { List<String> output = new ArrayList<>(); List<String> input = new ArrayList<>(); void add_output(String out){ output.add(out); } void add_input(String out){ input.add(out); } } public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); Input_Format inputFormat = new Input_Format();//输入 Output_Format outputFormat = new Output_Format();//输出 Data_storage data_storage = new Data_storage(); while (inputFormat.isEnd){ String inputLine = scanner.nextLine(); if(inputLine.equals("end")){ inputFormat.isEnd = false; break; } inputFormat.inputProcessing(inputLine,data_storage); } outputFormat.outputProcessing(data_storage); outputFormat.output_all(data_storage); } }

7-3 jmu-Java-02基本语法-03-身份证排序
- 输入n,然后连续输入n个身份证号。
- 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。
import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); int n = Integer.parseInt(scanner.nextLine()); List<String> idList = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { String id = scanner.nextLine(); idList.add(id); } String sort = ""; while (!sort.equals("exit")) { sort = scanner.nextLine(); switch (sort) { case "sort1": List<String> dateList = new ArrayList<>(); SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); for (String id : idList) { String dateStr = id.substring(6, 14); try { Date date = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd").parse(dateStr); String formattedDate = dateFormat.format(date); dateList.add(formattedDate); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } Collections.sort(dateList); for (String date : dateList) { System.out.println(date); } break; case "sort2": Collections.sort(idList, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String o1, String o2) { String dateStr1 = o1.substring(6, 14); String dateStr2 = o2.substring(6, 14); try { Date date1 = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd").parse(dateStr1); Date date2 = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd").parse(dateStr2); return date1.compareTo(date2); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return 0; } } }); for (String id : idList) { System.out.println(id); } break; case "exit": System.out.println("exit"); break; default: System.out.println("exit"); sort = "exit"; break; } } } }
7-4 jmu-Java-04面向对象进阶-03-接口-自定义接口ArrayIntegerStack
定义IntegerStack接口,用于声明一个存放Integer元素的栈的常见方法:
public Integer push(Integer item);
//如果item为null,则不入栈直接返回null。如果栈满,也返回null。如果插入成功,返回item。
public Integer pop(); //出栈,如果为空,则返回null。出栈时只移动栈顶指针,相应位置不置为null
public Integer peek(); //获得栈顶元素,如果为空,则返回null.
public boolean empty(); //如果为空返回true
public int size(); //返回栈中元素个数
定义IntegerStack的实现类ArrayIntegerStack,内部使用数组实现。创建时,可指定内部数组大小。
main方法说明
- 输入n,建立可包含n个元素的ArrayIntegerStack对象
- 输入m个值,均入栈。每次入栈均打印入栈返回结果。
- 输出栈顶元素,输出是否为空,输出size
- 使用Arrays.toString()输出内部数组中的值。
- 输入x,然后出栈x次,每次出栈均打印。
- 输出栈顶元素,输出是否为空,输出size
- 使用Arrays.toString()输出内部数组中的值。
思考
如果IntegerStack接口的实现类内部使用ArrayList来存储元素,怎么实现?测试代码需要进行什么修改?
import java.util.Arrays; import java.util.Scanner; interface IntegerStack { public Integer push(Integer item); //如果item为null,则不入栈直接返回null。如果栈满,也返回null。如果插入成功,返回item public Integer pop(); //出栈,如果为空,则返回null。出栈时只移动栈顶指针,相应位置不置为null public Integer peek(); //获得栈顶元素,如果为空,则返回null public boolean empty(); //如果为空返回true public int size(); //返回栈中元素个数 } class ArrayIntegerStack implements IntegerStack{ private Integer[] arr; private int top = 0; public ArrayIntegerStack(int n){ arr = new Integer[n]; Arrays.fill(arr, null); } public ArrayIntegerStack(){} @Override public String toString() { return Arrays.toString(arr); } @Override public Integer push(Integer item) { if (item == null || arr.length == top){ return null; } arr[top++] = item; return item; } @Override public Integer pop() { if (top == 0){ return null; } return arr[--top]; } @Override public Integer peek() { if (top == 0){ return null; } return arr[top - 1]; } @Override public boolean empty() { return top == 0; } @Override public int size() { return top; } } public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); int n = scanner.nextInt(); ArrayIntegerStack ais = new ArrayIntegerStack(n); int m = scanner.nextInt(); while(m-- > 0){ int item = scanner.nextInt(); System.out.println(ais.push(item)); } System.out.println(ais.peek() + "," + ais.empty() + "," + ais.size()); System.out.println(ais); int x = scanner.nextInt(); while(x-- > 0){ System.out.println(ais.pop()); } System.out.println(ais.peek() + "," + ais.empty() + "," + ais.size()); System.out.println(ais); } }
7-5 jmu-Java-03面向对象基础-05-覆盖
Java每个对象都继承自Object,都有equals、toString等方法。
现在需要定义PersonOverride类并覆盖其toString与equals方法。
1. 新建PersonOverride类
a. 属性:String name、int age、boolean gender,所有的变量必须为私有(private)。
b. 有参构造方法,参数为name, age, gender
c. 无参构造方法,使用this(name, age,gender)调用有参构造方法。参数值分别为"default",1,true
d.toString()方法返回格式为:name-age-gender
e. equals方法需比较name、age、gender,这三者内容都相同,才返回true.
2. main方法
2.1 输入n1,使用无参构造方法创建n1个对象,放入数组persons1。
2.2 输入n2,然后指定name age gender。每创建一个对象都使用equals方法比较该对象是否已经在数组中存在,如果不存在,才将该对象放入数组persons2。
2.3 输出persons1数组中的所有对象
2.4 输出persons2数组中的所有对象
2.5 输出persons2中实际包含的对象的数量
2.5 使用System.out.println(Arrays.toString(PersonOverride.class.getConstructors()));输出PersonOverride的所有构造方法。
提示:使用ArrayList代替数组大幅复简化代码,请尝试重构你的代码。
import java.util.*; class PersonOverride{ private String name; private int age; private boolean gender; public PersonOverride() { this("default", 1, true); } public PersonOverride(String name,int age,boolean gender) { this.name = name; this.age = age; this.gender = gender; } @Override public String toString() { return this.name+"-"+this.age+"-"+this.gender; } @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o){ return true; } if(o == null) { return false; } if (this.getClass() != o.getClass()){ return false; } PersonOverride p = (PersonOverride) o; return Objects.equals((this.name), p.name) && this.gender == p.gender && this.age==p.age; } } public class Main{ public static void main(String [] args){ Scanner in=new Scanner(System.in); int n1 = in.nextInt(); in.nextLine(); PersonOverride[] persons1 = new PersonOverride[n1]; for(int i=0;i<n1;i++) { persons1[i] = new PersonOverride(); } int n2 = in.nextInt(); in.nextLine(); PersonOverride[] persons2 = new PersonOverride[n2]; int len2=0; for(int i=0;i<n2;i++) { String name = in.next(); int age = in.nextInt(); boolean gender = in.nextBoolean(); in.nextLine(); PersonOverride p = new PersonOverride(name,age,gender); boolean flag = true; for(int j=0;j<len2;j++) { if(persons2[j].equals(p)) { flag = false; break; } } if(flag) { persons2[len2] = p; len2++; } } for(PersonOverride p:persons1) { System.out.println(p); } for(int i=0;i<len2;i++) { System.out.println(persons2[i]); } System.out.println(len2); System.out.println(Arrays.toString(PersonOverride.class.getConstructors())); } }
三、踩坑心得
此题的难度适中,适合考察学生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。
四、改进建议
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优化算法和数据结构:确保你所使用的算法和数据结构是高效的,并且能够满足程序的需求。在适当的情况下,可以考虑使用更高效的数据结构或算法,以提高程序的性能。
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减少内存使用:Java程序在内存管理方面拥有一定的优势,但仍然需要注意内存使用情况。确保及时释放不再使用的对象,避免内存泄漏问题。可以使用一些内存分析工具来监测和解决内存问题。
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多线程和并发处理:对于需要处理大量并发请求或需要执行长时间任务的程序,可以考虑使用多线程或并发处理来提高程序的性能和响应能力。使用Java提供的线程池和并发工具可以简化并发编程的复杂性。
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异常处理:合理处理异常对于程序的稳定性和可靠性很重要。使用try-catch语句来捕获和处理异常,并根据具体情况选择适当的异常处理策略,如重试、回滚或记录错误信息。
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代码重构:对于复杂或冗长的代码,可以考虑进行重构,以提高代码的可读性、易维护性和性能。使用设计模式和优化技巧来改善代码结构和性能。
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性能测试和优化:定期进行性能测试,并使用性能分析工具来找出程序的瓶颈。根据测试结果进行适当的优化,以提高程序的响应时间和吞吐量。
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代码规范和可维护性:遵循统一的代码规范和最佳实践,使代码易于阅读、理解和维护。使用注释和文档来解释代码的逻辑和功能。
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引入第三方库和框架:合理使用一些优秀的第三方库和框架,可以提高开发效率和程序的功能性。但要注意选择稳定、活跃维护且符合项目需求的库和框架。
五、总结
作为一个学习Java的学生,我想总结一下我的学习经验和收获。
首先,学习Java需要打好基础。我首先学习了Java的基本语法,包括变量、数据类型、运算符、控制流等。这些基础知识是编写Java程序的基石,掌握了这些知识之后才能进一步深入学习。
其次,我学习了面向对象编程(OOP)的概念和Java中的实现。Java是一门面向对象的编程语言,理解面向对象的思想和原则对于编写高质量的Java程序至关重要。我学习了类、对象、继承、封装、多态等概念,并通过实践项目来巩固所学知识。
接着,我学习了Java的核心 API。Java提供了丰富的类库和API,掌握常用的API对于开发各类应用程序非常重要。我学习了字符串处理、集合框架、IO操作、多线程编程等常用的API,并通过实例来加深理解和熟悉使用。
此外,我也了解并学习了一些常用的开发工具和框架。例如,我使用过Eclipse和IntelliJ IDEA等集成开发环境来编写和调试Java程序,学习了使用Maven进行项目构建和依赖管理,熟悉了Spring框架的基本用法等。这些工具和框架能够提高开发效率和代码质量。
在学习Java的过程中,我也遇到了一些挑战。有时候遇到难以理解的概念或者错误的代码逻辑,但我通过查阅文档、阅读相关书籍、参考网上的教程和提问论坛等途径,最终都能够解决问题和理清思路。
总的来说,学习Java是一个不断探索和成长的过程。通过不断练习和实践,我越来越熟悉Java的语法和特性,并且能够编写出功能完善、可维护的Java程序。Java是一门广泛应用于企业级开发的编程语言,掌握它对于我的职业发展来说是非常有价值的。