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，主要为菜单计价系统4和5，以及部分Java进阶知识的应用，难度有亿点点高，数量还行，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
（1）第四次题目集
7-1 菜单计价程序-4
本体大部分内容与菜单计价程序-3相同，增加的部分用加粗文字进行了标注。
设计点菜计价程序，根据输入的信息，计算并输出总价格。
输入内容按先后顺序包括两部分：菜单、订单，最后以"end"结束。
菜单由一条或多条菜品记录组成，每条记录一行
每条菜品记录包含：菜名、基础价格 两个信息。
订单分：桌号标识、点菜记录和删除信息、代点菜信息。每一类信息都可包含一条或多条记录，每条记录一行或多行。
桌号标识独占一行，包含两个信息：桌号、时间。
桌号以下的所有记录都是本桌的记录，直至下一个桌号标识。
点菜记录包含：序号、菜名、份额、份数。份额可选项包括：1、2、3，分别代表小、中、大份。
不同份额菜价的计算方法：小份菜的价格=菜品的基础价格。中份菜的价格=菜品的基础价格1.5。小份菜的价格=菜品的基础价格2。如果计算出现小数，按四舍五入的规则进行处理。
删除记录格式：序号 delete
标识删除对应序号的那条点菜记录。
如果序号不对，输出"delete error"
代点菜信息包含：桌号 序号 菜品名称 份额 分数
代点菜是当前桌为另外一桌点菜，信息中的桌号是另一桌的桌号，带点菜的价格计算在当前这一桌。
程序最后按输入的桌号从小到大的顺序依次输出每一桌的总价（注意：由于有代点菜的功能，总价不一定等于当前桌上的菜的价格之和）。
每桌的总价等于那一桌所有菜的价格之和乘以折扣。如存在小数，按四舍五入规则计算，保留整数。
折扣的计算方法（注：以下时间段均按闭区间计算）：
周一至周五营业时间与折扣：晚上（17：00-20：30）8折，周一至周五中午（10:30--14:30）6折，其余时间不营业。
周末全价，营业时间：9:30-21:30
如果下单时间不在营业范围内，输出"table " + t.tableNum + " out of opening hours"
参考以下类的模板进行设计（本内容与计价程序之前相同，其他类根据需要自行定义）：
菜品类：对应菜谱上一道菜的信息。
Dish {
String name;//菜品名称
int unit_price; //单价
int getPrice(int portion)//计算菜品价格的方法，输入参数是点菜的份额（输入数据只能是1/2/3，代表小/中/大份） }
菜谱类：对应菜谱，包含饭店提供的所有菜的信息。
Menu {
Dish[] dishs ;//菜品数组，保存所有菜品信息
Dish searthDish(String dishName)//根据菜名在菜谱中查找菜品信息，返回Dish对象。
Dish addDish(String dishName,int unit_price)//添加一道菜品信息
}
点菜记录类：保存订单上的一道菜品记录
Record {
int orderNum;//序号
Dish d;//菜品\
int portion;//份额（1/2/3代表小/中/大份）
int getPrice()//计价，计算本条记录的价格
}
订单类：保存用户点的所有菜的信息。
Order {
Record[] records；//保存订单上每一道的记录
int getTotalPrice()//计算订单的总价
Record addARecord(int orderNum,String dishName,int portion,int num)//添加一条菜品信息到订单中。
delARecordByOrderNum(int orderNum)//根据序号删除一条记录
findRecordByNum(int orderNum)//根据序号查找一条记录
}
本次课题比菜单计价系列-3增加的异常情况：
1、菜谱信息与订单信息混合，应忽略夹在订单信息中的菜谱信息。输出："invalid dish"
2、桌号所带时间格式合法（格式见输入格式部分说明，其中年必须是4位数字，月、日、时、分、秒可以是1位或2位数），数据非法，比如：2023/15/16 ，输出桌号＋" date error"
3、同一桌菜名、份额相同的点菜记录要合并成一条进行计算，否则可能会出现四舍五入的误差。
4、重复删除，重复的删除记录输出"deduplication :"+序号。
5、代点菜时，桌号不存在，输出"Table number ："+被点菜桌号+" does not exist"；本次作业不考虑两桌记录时间不匹配的情况。
6、菜谱信息中出现重复的菜品名，以最后一条记录为准。
7、如果有重复的桌号信息，如果两条信息的时间不在同一时间段，（时段的认定：周一到周五的中午或晚上是同一时段，或者周末时间间隔1小时（不含一小时整，精确到秒）以内算统一时段），此时输出结果按不同的记录分别计价。
8、重复的桌号信息如果两条信息的时间在同一时间段，此时输出结果时合并点菜记录统一计价。前提：两个的桌号信息的时间都在有效时间段以内。计算每一桌总价要先合并符合本条件的饭桌的点菜记录，统一计价输出。
9、份额超出范围（1、2、3）输出：序号+" portion out of range "+份额，份额不能超过1位，否则为非法格式，参照第13条输出。
10、份数超出范围，每桌不超过15份，超出范围输出：序号+" num out of range "+份数。份数必须为数值，最高位不能为0，否则按非法格式参照第16条输出。
11、桌号超出范围[1,55]。输出：桌号 +" table num out of range"，桌号必须为1位或多位数值，最高位不能为0，否则按非法格式参照第16条输出。
12、菜谱信息中菜价超出范围（区间（0,300）），输出：菜品名+" price out of range "+价格，菜价必须为数值，最高位不能为0，否则按非法格式参照第16条输出。
13、时间输入有效但超出范围[2022.1.1-2023.12.31]，输出："not a valid time period"
14、一条点菜记录中若格式正确，但数据出现问题，如：菜名不存在、份额超出范围、份数超出范围，按记录中从左到右的次序优先级由高到低，输出时只提示优先级最高的那个错误。
15、每桌的点菜记录的序号必须按从小到大的顺序排列（可以不连续，也可以不从1开始），未按序排列序号的输出："record serial number sequence error"。当前记录忽略。（代点菜信息的序号除外）
16、所有记录其它非法格式输入，统一输出"wrong format"
17、如果记录以“table”开头，对应记录的格式或者数据不符合桌号的要求，那一桌下面定义的所有信息无论正确或错误均忽略，不做处理。如果记录不是以“table”开头，比如“tab le 55 2023/3/2 12/00/00”，该条记录认为是错误记录，后面所有的信息并入上一桌一起计算。
本次作业比菜单计价系列-3增加的功能：
菜单输入时增加特色菜，特色菜的输入格式：菜品名+英文空格+基础价格+"T"
例如：麻婆豆腐 9 T
菜价的计算方法：
周一至周五 7折， 周末全价。
注意： 不同的四舍五入顺序可能会造成误差，请按以下步骤累计一桌菜的菜价：
计算每条记录的菜价：将每份菜的单价按份额进行四舍五入运算后，乘以份数计算多份的价格，然后乘以折扣，再进行四舍五入，得到本条记录的最终支付价格。
最后将所有记录的菜价累加得到整桌菜的价格。
输入格式:
桌号标识格式：table + 序号 +英文空格+ 日期（格式：YYYY/MM/DD）+英文空格+ 时间（24小时制格式： HH/MM/SS）
菜品记录格式：
菜名+英文空格+基础价格
如果有多条相同的菜名的记录，菜品的基础价格以最后一条记录为准。
点菜记录格式：序号+英文空格+菜名+英文空格+份额+英文空格+份数注：份额可输入（1/2/3）， 1代表小份，2代表中份，3代表大份。
删除记录格式：序号 +英文空格+delete
代点菜信息包含：桌号+英文空格+序号+英文空格+菜品名称+英文空格+份额+英文空格+分数
最后一条记录以“end”结束。
输出格式:
按输入顺序输出每一桌的订单记录处理信息，包括：
1、桌号，格式：table+英文空格+桌号+”:”
2、按顺序输出当前这一桌每条订单记录的处理信息，
每条点菜记录输出：序号+英文空格+菜名+英文空格+价格。其中的价格等于对应记录的菜品*份数，序号是之前输入的订单记录的序号。如果订单中包含不能识别的菜名，则输出“** does not exist”，**是不能识别的菜名
如果删除记录的序号不存在，则输出“delete error”
最后按输入顺序一次输出每一桌所有菜品的总价（整数数值）格式：table+英文空格+桌号+“:”+英文空格+当前桌的原始总价+英文空格+当前桌的计算折扣后总价
import java.text.ParseException; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) throws ParseException { Scanner input = new Scanner(System.in); int i, t = 0, year, month, day, shi, fen, miao, f = 0, y = -1; String a = null; Menu menu = new Menu(); Table[] tables = new Table[10]; for (i = 0; ; i++) { if(f==1) break; if (y == -1) a = input.nextLine(); if (a.equals("end")) break; String[] s = a.split(" "); int x = s.length; if (x <= 3 && t == 0) {//菜品 int l = 0; int n = 0; if (!s[1].matches("[1-9]||[1-9][0-9]||[1-2][0-9][0-9]")) { System.out.println("wrong format"); menu.dishs[menu.t] = new Dish(); } else { n = Integer.parseInt(s[1]); boolean special = false; if (x == 3) { if(s[2].matches("T")) special = true; else{ System.out.println("wrong format"); System.exit(0); } } menu.addDish(s[0], n, special); if (n <= 0 || n >= 300) {//菜价超出范围 System.out.println(s[0] + " price out of range " + n); } } } else { t = 1; if(x>4){ System.out.println("wrong format"); System.exit(0); } while (true) { if(f==1) break; y++; if (x == 4 && !(s[0].matches("table")) && y == 0) {//第一个 System.out.println("wrong format"); System.exit(0); } while ((x == 4 && s[0].matches("table")) || y > 0) { if(f==1) break; if (s.length == 4) {////后面的桌子直接进入点菜，后面所有的信息并入上一桌一起计算 tables[y] = new Table(); tables[y].order = new Order(); String[] s1 = s[2].split("/");//年月日的分割 String[] s2 = s[3].split("/");//时分秒的分割 SimpleDateFormat d = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); SimpleDateFormat d2 = new SimpleDateFormat("u"); Date date = d.parse(s1[0] + "-" + s1[1] + "-" + s1[2]);//日期格式化 int week = Integer.parseInt(d2.format(date));//提取星期几 tables[y].week = week; if (!s[1].matches("\\d*")) {//检查"table"部分 System.out.println("wrong format"); if (y == 0)//第一个桌子桌号错误直接退出 System.exit(0); else//后面所有的信息并入上一桌一起计算 y--; } else { tables[y].num = Integer.parseInt(s[1]); tables[y].year = Integer.parseInt(s1[0]); tables[y].month = Integer.parseInt(s1[1]); tables[y].day = Integer.parseInt(s1[2]); tables[y].shi = Integer.parseInt(s2[0]); tables[y].fen = Integer.parseInt(s2[1]); tables[y].miao = Integer.parseInt(s2[2]); if(s[1].matches("[0].+")){ System.out.println("wrong format"); System.exit(0); } if (!(tables[y].num <= 55 && tables[y].num >= 1)) { System.out.println("table num out of range"); System.exit(0); } else if(!tables[y].check()){ System.out.println(tables[y].num+" date error"); System.exit(0); } else if(tables[y].year>2023||tables[y].year<2022){ System.out.println("not a valid time period"); System.exit(0); } else System.out.println("table " + Integer.parseInt(s[1]) + ": "); } } else { System.out.println("wrong format"); f = 0; y--;//数据并入上一卓 } for (; ; i++) {//点菜 if (f == 1 || f == 2) break; String aa = input.nextLine(); String[] ss = aa.split(" "); //System.out.println(y + "---------" + aa); if (ss.length == 4 && ss[0].charAt(0) == 't') {//新桌子 s = ss; y++; break; } if (ss.length == 4) {//点菜 //System.out.println(y+"%"+ss[0]); //tables[y].order.addARecord(Integer.parseInt(ss[0]), ss[1], Integer.parseInt(ss[2]), Integer.parseInt(ss[3]), menu, tables[y].week); if (!tables[y].checkorder(Integer.parseInt(ss[0])))//检查订单序号顺序 System.out.println("record serial number sequence error"); else if (menu.searthDish(ss[1])==null)//订单的菜不存在 System.out.println(ss[1] + " does not exist"); else if (Integer.parseInt(ss[2]) > 3) {//份额超过3 System.out.println(ss[0] + " " + "portion out of range" + " " + ss[2]); } else if (Integer.parseInt(ss[3]) > 15) {//订单大于15 System.out.println(ss[0] + " " + "num out of range" + " " + ss[3]); } else { tables[y].order.addARecord(Integer.parseInt(ss[0]), ss[1], Integer.parseInt(ss[2]), Integer.parseInt(ss[3]), menu, tables[y].week); System.out.println(ss[0] + " " + ss[1] + " " + tables[y].order.records[tables[y].order.s - 1].ygetPrice()); tables[y].order.records[tables[y].order.s - 1].shi=tables[y].shi; tables[y].order.records[tables[y].order.s - 1].fen=tables[y].fen; } } if (ss.length == 2 && ss[1].matches("delete")) {//删除 if(tables[y].order.findRecordByNum(Integer.parseInt(ss[0]))==-1) { System.out.println("delete error"); } else { tables[y].order.delARecordByOrderNum(Integer.parseInt(ss[0])); if (tables[y].order.records[tables[y].order.findRecordByNum(Integer.parseInt(ss[0]))].life == 2) //重复删除的情况 System.out.println("deduplication " + ss[0]); } } if ((ss.length == 2 || ss.length == 3) && !ss[1].matches("delete")) { System.out.println("invalid dish"); } if (ss.length > 4) { a = aa; s = a.split(" "); f = 2; } // System.out.println("////"); /*if(ss.length==5){//代点菜 for(int t=0;t<=y;t++){ if(ss[0].equals(tables[i].num)) } }*/ if (aa.equals("end")) { f = 1; break; } } if (f == 1 || f == 2) break; } if (f == 1) break; } } } for (i = 0; i <= y; i++) { System.out.println("table " + tables[i].num + ": " + tables[i].order.ygetTotalPrice() + " " + tables[i].order.getTotalPrice()); } } } class Dish { String name;//菜品名称 int unit_price; //单价 int life=0;// boolean special = false; public Dish(){ } public Dish(String name,int unit_price,boolean special){ this.name = name; this.unit_price = unit_price; this.special = special; } int getPrice(int portion){ int s = 0; if(portion==1) s = unit_price*1; if (portion==2) s = (int) Math.round(unit_price*1.5); if(portion==3) s = unit_price*2; return s; }//计算菜品价格的方法，输入参数是点菜的份额（输入数据只能是1/2/3，代表小/中/大份） } class Menu { Dish[] dishs = new Dish[10];//菜品数组，保存所有菜品信息 int t=0; public Menu(){ } Dish searthDish(String dishName) { for (int i = 0;i < t; i++) { if (dishName.equals(dishs[i].name)) { return dishs[i]; } } return null; } //根据菜名在菜谱中查找菜品信息，返回Dish对象。 Dish addDish(String dishName,int unit_price,boolean special){ if(t>0){ int k=t-1; for (;k>=0;k--){ if (dishName.matches(dishs[k].name)){ dishs[k].unit_price = unit_price; return null; } } } dishs[t] = new Dish(dishName,unit_price,special); t++; return dishs[t-1]; }//添加一道菜品信息 } class Record { int orderNum;//序号 Dish d;//菜品\\ int portion;//份额（1/2/3代表小/中/大份） int num;//数量 int week;//星期几 int shi; int fen; int miao; int life = 0;//初始为0，删除为1，重复删除为2，无视为3 public Record(){ } int getPrice(){ int s=1; if(d.special==true) {//特价菜订单价格 if (week <= 5 && week >= 1) s = (int)Math.round(d.getPrice(portion) * num * 0.7); else s = (int) Math.round(d.getPrice(portion) * num); } else{//普通菜订单价格 if(week <= 5 && week >= 1) { if ((shi >= 17 && shi < 20) || (shi == 20 && fen <= 30)) s = (int) Math.round(d.getPrice(portion) * num * 0.8); else s = (int) Math.round(d.getPrice(portion) * num * 0.6); } else s = (int) Math.round(d.getPrice(portion) * num); } return s; }//计价，计算本条记录的价格 int ygetPrice(){ int s=1; s = (int) Math.round(d.getPrice(portion) * num); return s; } } class Order { Record[] records = new Record[100];//保存订单上每一道的记录 int i=0,s=0;//s为点菜数 int year; int month; int day; public Order(){ } int getTotalPrice(){ int num = 0; for(i=0;i<s;i++){ if(records[i].life==0) num = num + records[i].getPrice(); } return num; }//计算订单的总价 int ygetTotalPrice(){ int num = 0; for(i=0;i<s;i++){ if(records[i].life==0) num = num + records[i].ygetPrice(); } return num; }//计算订单的原总价 public Record addARecord(int orderNum,String dishName,int portion,int num,Menu menu,int week){ for (i=0;i<s;i++){ if(dishName==records[i].d.name&&portion==records[i].portion) { records[i].num = records[i].num + num; s++; return records[i]; } } if(i==s) { records[i] = new Record(); if(menu.searthDish(dishName)!=null) { records[i].d = menu.searthDish(dishName); records[i].orderNum = orderNum; records[i].d.name = dishName; records[i].portion = portion; records[i].num = num; records[i].week = week; s++; } else { records[i].d = new Dish(); records[i].d.name=dishName; records[i].life=6;//订单的菜不存在 s++; } return records[i]; } return null; }//添加一条菜品信息到订单中。 public void delARecordByOrderNum(int orderNum){ for (i=0;i<s;i++){ if(records[i].orderNum==orderNum){ if(records[i].life==1) records[i].life = 2; else records[i].life = 1; } } }//根据序号删除一条记录 public int findRecordByNum(int orderNum){ for (i=0;i<s;i++){ if (records[i].orderNum==orderNum) return i; } return -1; }//根据序号查找一条记录 } class Table { Order order; int num; int year; int month; int day; int shi; int fen; int miao; int week; public Table(){ } public boolean check(){ int[] days = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31}; if (month >= 1 && month <= 12) { //判断是否为闰年 if ((year % 100 == 0 && year % 400 == 0) || year % 4 == 0) { //判断当前月份是否为2月,因为闰年的2月份为29天 if (month == 2 && day <= 29) return true; else { if (day <= days[month - 1]) return true; } } else { if (day <= days[month - 1]) return true; } } return false; } boolean checkorder(int x){//检查点菜序号 for(int j=0;j<=order.s-1;j++){ if(x<=order.records[j].orderNum) return false; } return true; } }
分析：
菜单计价系统-4是在菜单计价系统-3的基础上添加了特色菜部分，大体思路与菜单3一致。.这里的时间错误尤为的复杂，一是对工作日的判断，齐次是对优惠日的判断，最后是对开店时间的判断。在进行判断的同时还必须对不存在的日期进行对应的信息处理（如：2月30号和25:00分的错误情况）这里大概率是得要用try和catch来对错误的信息输入进行正确的错误判断。
类图：
（2）第五次题目集
比菜单计价程序-4多的部分
输入格式
代点菜信息包含：桌号 序号 菜品名称 口味度 份额 份数
信息处理
1、菜单输入时增加特色菜，特色菜的输入格式：菜品名+英文空格+口味类型+英文空格+基础价格+"T"
例如：麻婆豆腐 川菜 9 T
菜价的计算方法：
周一至周五 7折， 周末全价。
特色菜的口味类型：川菜、晋菜、浙菜
川菜增加辣度值：辣度0-5级；对应辣度水平为：不辣、微辣、稍辣、辣、很辣、爆辣；
晋菜增加酸度值，酸度0-4级；对应酸度水平为：不酸、微酸、稍酸、酸、很酸；
浙菜增加甜度值，甜度0-3级；对应酸度水平为：不甜、微甜、稍甜、甜；
例如：麻婆豆腐 川菜 9 T
输入订单记录时如果是特色菜，添加口味度（辣/酸/甜度）值，格式为：序号+英文空格+菜名+英文空格+口味度值+英文空格+份额+英文空格+份数
例如：1 麻婆豆腐 4 1 9
单条信息在处理时，如果口味度超过正常范围，输出"spicy/acidity/sweetness num out of range : "+口味度值，spicy/acidity/sweetness（辣度/酸度/甜度）根据菜品类型择一输出，例如：
acidity num out of range : 5
输出一桌的信息时，按辣、酸、甜度的顺序依次输出本桌菜各种口味的口味度水平，如果没有某个类型的菜，对应的口味（辣/酸/甜）度不输出，只输出已点的菜的口味度。口味度水平由口味度平均值确定，口味度平均值只综合对应口味菜系的菜计算，不做所有菜的平均。比如，某桌菜点了3份川菜，辣度分别是1、3、5；还有4份晋菜，酸度分别是，1、1、2、2，辣度平均值为3、酸度平均值四舍五入为2，甜度没有，不输出。
一桌信息的输出格式：table+英文空格+桌号+:+英文空格+当前桌的原始总价+英文空格+当前桌的计算折扣后总价+英文空格+"川菜"+数量+辣度+英文空格+"晋菜"+数量+酸度+英文空格+"浙菜"+数量+甜度。
如果整桌菜没有特色菜，则只输出table的基本信息，格式如下，注意最后加一个英文空格：
table+英文空格+桌号+:+英文空格+当前桌的原始总价+英文空格+当前桌的计算折扣后总价+英文空格
例如：table 1: 60 36 川菜 2 爆辣 浙菜 1 微甜
计算口味度时要累计本桌各类菜系所有记录的口味度总和（每条记录的口味度乘以菜的份数），再除以对应菜系菜的总份数，最后四舍五入。
注：本题要考虑代点菜的情况，当前桌点的菜要加上被其他桌代点的菜综合计算口味度平均值。
2、考虑客户订多桌菜的情况，输入时桌号时，增加用户的信息：
格式：table+英文空格+桌号+英文空格+":"+英文空格+客户姓名+英文空格+手机号+日期（格式：YYYY/MM/DD）+英文空格+ 时间（24小时制格式： HH/MM/SS）
例如：table 1 : tom 13670008181 2023/5/1 21/30/00
约束条件：客户姓名不超过10个字符，手机号11位，前三位必须是180、181、189、133、135、136其中之一。
输出结果时，先按要求输出每一桌的信息，最后按字母顺序依次输出每位客户需要支付的金额。不考虑各桌时间段的问题，同一个客户的所有table金额都要累加。
输出用户支付金额格式：
输入格式
菜名+口味类型+英文空格+基础价格
点菜记录格式：序号+英文空格+菜名+英文空格+辣/酸/甜度值+英文空格+份额+英文空格+份数 注：份额可输入（1/2/3）， 1代表小份，2代表中份，3代表大份。辣/酸/甜度取值范围见题目中说明。
输出格式
格式：table+英文空格+桌号+“:”+英文空格+当前桌的计算折扣后总价+英文空格+辣度平均值+英文空格+酸度平均值+英文空格+甜度平均值+英文空格
最后按拼音顺序输出每位客户(不考虑客户同名或拼音相同的情况)的支付金额，格式： 用户姓名+英文空格+手机号+英文空格+支付总金额，按输入顺序排列。
import java.util.Scanner; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Calendar; import java.util.Date; public class Main { public static void main(String[] args) { Work work = new Work(); work.play(); } } class Work { boolean Stop = false; //用来确定订单和菜单混杂在一起的情况 Menu menu; //单位菜单 Record record; //单位记录 Table table; //单位座位 ArrayList<Table> tables = new ArrayList<>(); //座位数组 Work() { //初始化，用来创建基本的类数组 //只能用一个菜单，别单位化 //对所有的table都开放 menu = new Menu(); //单位化，订单？ Record应该是必须得单位化 record = new Record(); //定义一个存储Table的一个ArrayList —— tables的动态数组 tables = new ArrayList<>(); } public void play() { //play 菜单程序主要运行的程序 Scanner in = new Scanner(System.in); while (true) { String Line = in.nextLine(); if (Line.equals("end")) { break; } String[] LineArray = Line.split(" "); if (LineArray.length == 2) { //一个空格 if (LineArray[1].equals("delete")) { //删除订单 int num = Integer.parseInt(LineArray[0]); if (table.deletes.contains(num)) { System.out.println("deduplication " + num); continue; } else { Record pp =table.order.find(num); table.order.delARecordByOrderNum(num); table.deletes.add(num); } } else { //菜单添加 if (!Stop) { //菜单还没有输出完 try { int x = Integer.parseInt(LineArray[1]); } catch (Exception e1) { System.out.println("wrong format"); continue; } Dish dish = new Dish(LineArray[0],Integer.parseInt(LineArray[1])); menu.addDish(dish); } else { System.out.println("invalid dish"); } } //continue; } else if (LineArray.length == 3) { if (LineArray[2].equals("T")) { //特色菜 Dish dish = new Dish(LineArray[0],Integer.parseInt(LineArray[1]),LineArray[2]); menu.addDish(dish); } } else if (LineArray.length == 4) { //三个空格，四个数据 if (LineArray[0].equals("table")) { //座号 try { table = new Table(LineArray[1], LineArray[2], LineArray[3],menu); if (table.time_error) { int yy = Integer.parseInt(LineArray[2]); //用来故意报错 } table.Discount(); //设定该table的折扣 System.out.println("table " + table.num + ": "); tables.add(table); Stop = true; } catch (Exception e2) { System.out.println("wrong format"); break; } } else { //添加订单 int number = Integer.parseInt(LineArray[0]); int portion = Integer.parseInt(LineArray[2]); int num = Integer.parseInt(LineArray[3]); if ((3<portion && portion<10)|| portion<1) { System.out.println(number + " portion out of range " + portion); if (num>15) { System.out.println(number + " num out of range " + num); } continue; } if (portion>=10) { System.out.println("not a valid time period"); if (num>15) { System.out.println(number + " num out of range " + num); } continue; } if (num>15) { System.out.println(number + " num out of range " + num); continue; } record = new Record(number, LineArray[1], portion, num); //初始化单位record的序号，菜名，份额，数量 if (menu.searchDish(LineArray[1]) != null) { //有该菜 Record oop = table.order.find_ByName(LineArray[1]); //查看Order中是否有该菜名的Record if (oop!=null && oop.portion == portion) { //如果有该菜名的Record并且portion相等 oop.num += num; continue; } record.d = menu.searchDish(LineArray[1]); //获得该菜名的Dish类 table.order.addARecord(record); //答案在if的前面？？？ int under_number = table.order.records.size()-1; //存储最后一个的table的下标 //往record中添加菜品，提供单价 //在record里面添加菜品的单价和名字 table.order.records.get(under_number).d = menu.searchDish(LineArray[1]); //获取record的单个总价 int price = table.order.records.get(under_number).getPrice(); //输出单个record的表出 System.out.println(table.order.records.get(under_number).orderNum + " " + LineArray[1] + " " +price); } } //continue; } else if (LineArray.length == 5) { //代点菜 try { int number = Integer.parseInt(LineArray[1]); int portion = Integer.parseInt(LineArray[3]); int num = Integer.parseInt(LineArray[4]); record = new Record(number, LineArray[2], portion, num); if (menu.searchDish(LineArray[2])!=null) { //菜单内有该菜品 //添加record table.order.addARecord(record); int under_number = table.order.records.size()-1; //设定record的菜品单价 table.order.records.get(under_number).d = menu.searchDish(LineArray[2]); int price = table.order.records.get(under_number).getPrice(); System.out.println(number + " table " + table.num + " pay for table " + LineArray[0] + price); } } catch (Exception e2){ System.out.println("wrong format"); break; } } } for (int i = 0 ; i < tables.size() ; i++) { tables.get(i).GetToTalPrice(); } } } // 菜品类：对应菜谱上一道菜的信息。 class Dish { //封装 Dish() { } //空构造器 Dish(String dishName) { this.name = dishName; } Dish(String dishName , int unit_price) { this.name = dishName; this.unit_price = unit_price; } //普通菜的构造器 Dish(String dishName , int unit_price , String pp) { this.name = dishName; this.unit_price = unit_price; if (pp.equals("T")) { TT = true; } } //特色菜的构造器 private String name;//菜品名称 private int unit_price; //单价 private boolean TT = false; //特色菜标志 public int getPrice(int portion) { double[] size = {1,1.5,2}; double Price = 0; switch (portion) { case 1: Price = this.unit_price * size[0]; break; case 2: Price = this.unit_price * size[1]; break; case 3: Price = this.unit_price * size[2]; break; default:; } return ((int)Math.round(Price)); }//计算菜品价格的方法，输入参数是点菜的份额（输入数据只能是1/2/3，代表小/中/大份） } //封装的读取器 public String getName() { return name; }//读取Name public int getUnit_price() { return unit_price; }//读取单价 public boolean getTT() { return TT; }// 读取特色菜的标志 public void setUnit_price(int unit_price) { this.unit_price = unit_price; } //重新定义单价 } //菜谱类：对应菜谱，包含饭店提供的所有菜的信息。 class Menu { Menu() { } ArrayList<Dish> dishes = new ArrayList<>(); //菜品数组，保存所有菜品信息 public Dish searchDish(String dishName) { boolean find = false; for (Dish dish : dishes){ if (dish.getName().equals(dishName)) { find = true; return dish; } //如果找到就返回dish的类信息 } System.out.println(dishName + " does not exist"); return null; //没有就返回null,用于判断是否找到 }//根据菜名在菜谱中查找菜品信息，返回Dish对象。 public void addDish(Dish dish) { //开始为返回Dish类？？？为什么？？？ if (search(dish.getName())) { Dish pp = searchDish(dish.getName()); pp.setUnit_price(dish.getUnit_price()); }//如果发现有该菜品则重新定义该单价 else { dishes.add(dish); }//没有发现则直接加入dishes列表里面去 } //添加一道菜品信息 public boolean search(String dishName) { boolean find = false; for (Dish dish : dishes){ if (dish.getName().equals(dishName)) { find = true; break; } //如果找到就返回boolean } return find; }//根据菜名在菜谱中查找菜品信息，返回Dish对象。 } //希望能够实现存储每一个table的基本信息 //包括该table的订单和记录 class Table { ArrayList<Integer> deletes = new ArrayList<>(); Menu menu = new Menu(); int num;//座序号 // int sum = 0;//总价钱 Calendar data = Calendar.getInstance();//时间 Order order;//订单 Record record;//记录 double discount = -1; int year,month,day,hours,minute,second; //时间存储Date的参数 int week; //用来存储星期数目的 boolean time_error = false; //保存time的格式对错 Table(String num , String Day , String Time,Menu menu) { this.num = Integer.parseInt(num); //保存序号 String[] dataString = Day.split("/"); //保存日期 this.year = Integer.parseInt(dataString[0]); this.month = Integer.parseInt(dataString[1]); this.day = Integer.parseInt(dataString[2]); String[] timeString = Time.split("/"); //保存时间 this.hours = Integer.parseInt(timeString[0]); this.minute = Integer.parseInt(timeString[1]); this.second = Integer.parseInt(timeString[2]); try { for (int i = 0 ; i < 3 ; i++) { if (timeString[i].length()>2) { time_error = true; break; } } if (year%1000==0) { System.out.println(num + " date error"); } else { Calendar data_start = Calendar.getInstance(); data_start.set(2022,1,1); Calendar data_end = Calendar.getInstance(); data_end.set(2023,12,31); data.set(year,month,day,hours,minute,second); if (data.after(data_end) || data.before(data_start)) { System.out.println("not a valid time period"); } else { boolean isFirstSunday = (data.getFirstDayOfWeek() == Calendar.SUNDAY); week = data.get(Calendar.DAY_OF_WEEK); //若一周第一天为星期天，则-1 if(isFirstSunday){ week = week - 1; if(week == 0){ week = 7; } } order = new Order(); //同时构造Order类和Record类 record = new Record(); this.menu = menu; } } } catch (Exception e1) { System.out.println(num + " date error"); } } public void GetToTalPrice() { if (discount<0) { //没有折扣,说明不在营业时间之内 System.out.println("table " + num + " out of opening hours"); } else { //有折扣，说明在营业时间之内 int primer_uuu = 0; int uuu = 0; for (int i = 0 ; i < order.records.size() ; i++) { if (!deletes.contains(order.records.get(i).orderNum)) { //把没有删除的进行相加 primer_uuu = primer_uuu + order.records.get(i).getPrice(); if (order.records.get(i).d.getTT()) { //是特色菜，特别处理折扣 uuu = uuu + (int)Math.round(primer_uuu * 0.7); } else { //不是特色菜 uuu = uuu + (int)Math.round(primer_uuu * discount); } } } // int sum_primer = (int)sum; // sum = (int)Math.round(sum*discount); System.out.println("table " + num + ": " + primer_uuu + " " + uuu); } } public void Discount() { if (week>=1 && week<=5) { //在工作日的时间内 if (hours>=17 && hours<20) { discount = 0.8; } else if (hours==20 && minute<30){ discount = 0.8; } else if (hours==20 && minute==30 && second==0){ discount = 0.8; } else if ((hours>=11 && hours <=13) || (hours==10 && minute>=30)){ discount = 0.6; } else if (hours==14 && minute<30) { discount = 0.6; } else if (hours==14 && minute==30 && second==0) { discount = 0.6; } } else { //周末 if (hours>=10 && hours<=20) { discount = 1.0; } else if (hours==9 && minute>=30){ discount = 1.0; } else if ((hours==21 && minute<30) || (hours==21 && minute==30 && second==0)){ discount = 1.0; } } } //判断是否在营业的时间内 } //订单类：保存用户点的所有菜的信息。 class Order { Order() {} //构造器 ArrayList<Record> records = new ArrayList<>();//保存订单上每一道的记录 public int getTotalPrice() { int sum = 0; for (Record pp : records){ sum=sum+pp.getPrice(); } return sum; //打算放到Table里面进行相对应的Date判断，以便进行相对应的日期优惠！！！ //还是使用它，先计算总价位，再来对日期进行相对应的打折 }//计算订单的总价 public void addARecord(Record pp) { //原来为Record返回类型 records.add(pp); }//添加一条菜品信息到订单中。 public void delARecordByOrderNum(int orderNum) { //例子为int类？？？ if (findRecordByNum(orderNum)) { records.remove(find(orderNum)); }//找到删除 else { System.out.println("delete error"); }//未找到则输出对应的信息 }//根据序号删除一条记录 public boolean findRecordByNum(int orderNum) { //原来为void类型 for (Record pp : records) { if (pp.orderNum == orderNum) { return true; } } return false; }//根据序号查找一条记录 public Record find (int orderNum) { //可以通过订单进行记录的查找 for (Record pp : records) { if (pp.orderNum == orderNum) { return pp; } } return null; }//返回对应的Record类 public Record find_ByName(String name) { //通过名字查找Order中的Record for (Record pp : records) { if (pp.d.getName().equals(name)){ return pp; } } return null; } } //点菜记录类：保存订单上的一道菜品记录 class Record { Record(){ } //空构造器 Record(int orderNum,String dishName,int portion,int num) { //构造器 this.orderNum = orderNum; this.portion = portion; this.d = new Dish(dishName); this.num = num; setDish(dishName); } //非空构造器 int orderNum;//序号 Dish d;//菜品 public void setDish(String dishName) { d = new Dish(dishName); } int portion;//份额（1/2/3代表小/中/大份） int num; //份数，用来存储份数 public int getPrice() { int Price = 0; Price = d.getPrice(portion)*num; return Price; }//计价，计算本条记录的价格，返回int单个菜品的总价 //注意这里是未打折的总价 }
类图：
分析：
这里相比上面的菜单4多了特色菜，多了名字和身份证，多了table的错误判断的因素。需要对对应的输出进行对应的数据处理。相较于上次多了菜品和菜品的甜度，酸度，辣度，也加大的代码对信息的读入和处理量。输入需要在两种相似的输入格式进行细致的区分。
（3）期中考试
7-1 测验1-圆类设计
创建一个圆形类（Circle），私有属性为圆的半径，从控制台输入圆的半径，输出圆的面积 输入格式: 输入圆的半径，取值范围为(0,+∞)，输入数据非法，则程序输出Wrong Format，注意：只考虑从控制台输入数值的情况 输出格式: 输出圆的面积（保留两位小数，可以使用String.format(“%.2f”,输出数值）控制精度）
import java.util.Scanner; public class Main{ private double radius; public static void main(String[] args) { Main circle = new Main(); circle.readRadius(); circle.calculateArea(); } public void readRadius() { Scanner scanner = new Scanner(System.in); double inputRadius = scanner.nextDouble(); if (inputRadius <= 0) { System.out.println("Wrong Format"); System.exit(0); } radius = inputRadius; } public void calculateArea() { double area = Math.PI * radius * radius; System.out.println(String.format("%.2f", area)); } }
分析：没啥可分析的，写一个Circle类即可
7-2 测验2-类结构设计
设计一个矩形类，其属性由矩形左上角坐标点（x1，y1）及右下角坐标点（x2，y2）组成，其中，坐标点属性包括该坐标点的X轴及Y轴的坐标值（实型数），求得该矩形的面积。类设计如下图：
输入格式:
分别输入两个坐标点的坐标值x1，y1，x2，y2。
输出格式:
输出该矩形的面积值（保留两位小数）。
代码：
import java.util.*; public class Main { private double x1; private double y1; private double x2; private double y2; public Main(double x1, double y1, double x2, double y2) { this.x1 = x1; this.y1 = y1; this.x2 = x2; this.y2 = y2; } public double getArea() { double width = Math.abs(x2 - x1); double height = Math.abs(y2 - y1); return width * height; } public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); double x1 = scanner.nextDouble(); double y1 = scanner.nextDouble(); double x2 = scanner.nextDouble(); double y2 = scanner.nextDouble(); Main rectangle = new Main(x1, y1, x2, y2); double area = rectangle.getArea(); System.out.format("%.2f%n", area); } }
分析：本题类图已给出，主要考察根据已知类完成代码的能力，只需要按照类图书写即可。同时略微涉及到构造函数的知识！ 设计一个矩形类，以及点类，矩形由两个点组成（左上，右下），只需要输出面积，唯一麻烦的是所有的属性都 是prevate类型的都要所有对应的set和get方法进行操作，以及要写新的构造方法（在构造时将属性全部设置好）。
7-3 测验3-继承与多态
将测验1与测验2的类设计进行合并设计，抽象出Shape父类（抽象类），Circle及Rectangle作为子类，类图如下所示：
试编程完成如上类图设计，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);
int choice = input.nextInt();
switch(choice) {
case 1://Circle
double radiums = input.nextDouble();
Shape circle = new Circle(radiums);
printArea(circle);
break;
case 2://Rectangle
double x1 = input.nextDouble();
double y1 = input.nextDouble();
double x2 = input.nextDouble();
double y2 = input.nextDouble();
Point leftTopPoint = new Point(x1,y1);
Point lowerRightPoint = new Point(x2,y2);
Rectangle rectangle = new Rectangle(leftTopPoint,lowerRightPoint);
printArea(rectangle);
break;
}
}
其中，printArea(Shape shape)方法为定义在Main类中的静态方法，体现程序设计的多态性。
输入格式:
输入类型选择（1或2，不考虑无效输入）
对应图形的参数（圆或矩形）
输出格式:
图形的面积（保留两位小数）
import java.util.Scanner; abstract class Shape { protected double area; public abstract void calculateArea(); public double getArea() { return area; } } class Circle extends Shape { private double radius; public Circle(double radius) { this.radius = radius; } @Override public void calculateArea() { area = Math.PI * radius * radius; } } class Rectangle extends Shape { private Point leftTop; private Point lowerRight; public Rectangle(Point leftTop, Point lowerRight) { this.leftTop = leftTop; this.lowerRight = lowerRight; } @Override public void calculateArea() { double width = Math.abs(lowerRight.getX() - leftTop.getX()); double height = Math.abs(lowerRight.getY() - leftTop.getY()); area = width * height; } } class Point { private double x; private double y; public Point(double x, double y) { this.x = x; this.y = y; } public double getX() { return x; } public double getY() { return y; } } public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); int choice = input.nextInt(); switch(choice) { case 1: // Circle double radius = input.nextDouble(); Shape circle = new Circle(radius); printArea(circle); break; case 2: // Rectangle double x1 = input.nextDouble(); double y1 = input.nextDouble(); double x2 = input.nextDouble(); double y2 = input.nextDouble(); Point leftTopPoint = new Point(x1, y1); Point lowerRightPoint = new Point(x2, y2); Shape rectangle = new Rectangle(leftTopPoint, lowerRightPoint); printArea(rectangle); break; } } public static void printArea(Shape shape) { shape.calculateArea(); System.out.printf("%.2f\n", shape.getArea()); } }
分析：一般
7-4 测验4-抽象类与接口
在测验3的题目基础上，重构类设计，实现列表内图形的排序功能（按照图形的面积进行排序）。
提示：题目中Shape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);
ArrayList<Shape> list = new ArrayList<>();
int choice = input.nextInt();
while(choice != 0) {
switch(choice) {
case 1://Circle
double radiums = input.nextDouble();
Shape circle = new Circle(radiums);
list.add(circle);
break;
case 2://Rectangle
double x1 = input.nextDouble();
double y1 = input.nextDouble();
double x2 = input.nextDouble();
double y2 = input.nextDouble();
Point leftTopPoint = new Point(x1,y1);
Point lowerRightPoint = new Point(x2,y2);
Rectangle rectangle = new Rectangle(leftTopPoint,lowerRightPoint);
list.add(rectangle);
break;
}
choice = input.nextInt();
}
list.sort(Comparator.naturalOrder());//正向排序
for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.print(String.format("%.2f", list.get(i).getArea()) + " ");
}
}
}
输入格式:
输入图形类型（1:圆形；2：矩形；0：结束输入）
输入图形所需参数
输出格式:
按升序排序输出列表中各图形的面积（保留两位小数），各图形面积之间用空格分隔。
import java.util.ArrayList; import java.util.Comparator; import java.util.Scanner; interface Shape extends Comparable<Shape>{ double getArea(); } class Circle implements Shape { private double radius; public Circle(double radius) { this.radius = radius; } @Override public double getArea() { return Math.PI * radius * radius; } @Override public int compareTo(Shape other) { double diff = this.getArea() - other.getArea(); if (diff < 0) { return -1; } else if (diff > 0) { return 1; } else { return 0; } } } class Rectangle implements Shape { private Point leftTop; private Point lowerRight; public Rectangle(Point leftTop, Point lowerRight) { this.leftTop = leftTop; this.lowerRight = lowerRight; } @Override public double getArea() { return Math.abs(lowerRight.getX() - leftTop.getX()) * Math.abs(lowerRight.getY() - leftTop.getY()); } @Override public int compareTo(Shape other) { double diff = this.getArea() - other.getArea(); if (diff < 0) { return -1; } else if (diff > 0) { return 1; } else { return 0; } } } class Point { private double x; private double y; public Point(double x, double y) { this.x = x; this.y = y; } public double getX() { return x; } public double getY() { return y; } } public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); ArrayList<Shape> list = new ArrayList<>(); int choice = input.nextInt(); while (choice != 0) { switch (choice) { case 1: // Circle double radius = input.nextDouble(); Shape circle = new Circle(radius); list.add(circle); break; case 2: // Rectangle double x1 = input.nextDouble(); double y1 = input.nextDouble(); double x2 = input.nextDouble(); double y2 = input.nextDouble(); Point leftTopPoint = new Point(x1, y1); Point lowerRightPoint = new Point(x2, y2); Rectangle rectangle = new Rectangle(leftTopPoint, lowerRightPoint); list.add(rectangle); break; } choice = input.nextInt(); } list.sort(Comparator.naturalOrder()); // 正向排序 for (int i = 0; i < list.size(); i++) { System.out.print(String.format("%.2f", list.get(i).getArea()) + " "); } } }
三、踩坑心得
1. 编译错误：PTA上的题目往往需要使用Java的类库，如果没有正确导入这些类库，就会出现编译错误。在做题之前，要先阅读题目中所提到的类库，并将其导入到代码中。
2. 输入输出问题：PTA平台会提供多组测试数据，所以要注意输入输出格式。在处理输入时，应该使用Scanner等工具类；在输出时，应该注意格式控制。（格式错误真的很烦）
3. 数组越界错误：数组越界错误是一个常见的运行时错误。要避免这个错误，可以使用for循环或者List等Java集合代替原生数组。
4. 逻辑错误：有些PTA题目需要考虑边界和特殊情况。在编写代码之前，要认真阅读题目并理解需求，在代码实现过程中考虑各种可能性，并对每个分支进行测试。
5. 在使用Scanner类获取用户输入时，要注意避免空格、回车等非数字字符的干扰。可以在获取完数字后使用nextLine()方法将其余字符清空。
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。