前言
在本次博客中，我将对题目集1~3进行总结与分析。这些题目集是基于面向对象编程（OOP）原理的实践题目，主要考察了OOP的基础知识、程序设计、输入输出处理、集合的使用、复杂对象的管理等方面的能力。这三次题目集逐步递进，从基础的类与对象的使用，到复杂的试卷管理与答题系统设计，最终实现了包含学生信息管理及题目删除的综合性系统设计。
题目数量
每个题目集中包含了不同数量的编程题目，题目集1主要是5个相对独立的问题，每个问题的设计相对基础；题目集2增加到8个问题，复杂度有所提高，尤其是在面向对象的结构设计上进行了更深层次的考量；题目集3共7个问题，涵盖了试卷、答卷、学生信息管理等复杂系统的实现。
难度分析
题目集1的难度较为基础，目的是帮助学生巩固面向对象的基础知识，如类的封装、对象的创建、基本的输入输出处理等。题目集2则通过引入试卷和答案的管理，要求学生设计更加合理的类结构，同时还增加了集合类（如List、Map）的使用。题目集3在前两个题目集的基础上，进一步复杂化，加入了学生信息的处理以及题目删除后的处理逻辑，要求更加精细的系统设计和异常处理。
知识点总结
题目集1至题目集3涵盖的知识点广泛，主要集中在以下几个方面：
1.类与对象的封装：从基本的类设计到复杂的类结构设计，如题目类、试卷类、答卷类等，都需要学生具备良好的面向对象设计能力。
2.集合类的使用：题目集中多次用到List、Map等集合类来处理题目、答案、学生信息的存储与管理，这要求学生对集合的使用有较为深入的理解。
3.输入输出处理：从基础的输入输出，到需要对复杂输入进行格式校验、解析，再到处理异常输入，这些都考察了学生对输入输出的灵活处理能力。
4.异常处理：在每个题目集中，程序都要求处理格式错误、输入不全等异常情况，这提升了代码的健壮性与容错能力。
接下来，我将详细分析每个题目集的设计与实现，重点分析每个题目集的最后一题，展示其设计逻辑、实现细节及心得体会。
设计与分析
题目集1：基础答题程序
题目要求：设计一个模拟小型测试的程序，输入题目信息和答题信息，程序根据标准答案判断答题的结果。
类设计
该题目设计相对简单，主要通过Question类来封装每一道题目。Question类包含题目编号、题目内容和标准答案三个属性，并且提供了相应的访问器（getter）方法用于获取这些属性的值。程序的主流程则是通过解析输入信息，创建Question对象，并根据用户的答案与标准答案进行对比输出结果。
设计分析
这个程序的设计较为基础，但通过对输入的处理、题目的封装，已经体现了面向对象的思想。在实际操作中，通过封装题目信息，能够避免直接对输入数据进行频繁操作，提升了代码的清晰度与可维护性。
提交的源码分析
使用了SourceMonitor对代码进行静态分析，结果显示该程序的整体复杂度不高，主要的逻辑分布在解析输入、处理输出以及判题的部分。对于这类题目，由于其较为基础，适当的条件判断是必要的，但代码结构仍有改进空间，比如可以将输入解析和判题的逻辑进一步封装成独立的方法，从而降低主方法的复杂度。
心得体会
题目集1的最后一题相对简单，但通过这个题目，我掌握了如何使用类来封装题目信息，并通过合理的类设计，简化了判题的逻辑。在实际开发中，这样的设计思路能够有效降低代码的耦合性，使得程序的可扩展性更强。
题目集2：试卷管理系统
题目要求：在题目集1的基础上，设计一个支持试卷管理、答卷判题的程序。程序输入的信息包含题目、试卷和答案，题目顺序可以不按编号排列。
类设计
题目集2在题目集1的基础上引入了TestPaper类和AnswerSheet类，分别用于管理试卷和答卷信息。
1.TestPaper类：用于存储试卷编号以及题目编号和分值的对应关系。该类的设计体现了面向对象中“组合”的思想，将每张试卷的题目和分值组合在一起进行管理。
2.AnswerSheet类：该类用于保存答卷信息，每份答卷包含题号与答案的对应关系。通过此类，程序可以在判题时根据试卷的题号顺序来输出答案结果。
提交源码分析
通过SourceMonitor生成的复杂度报告来看，题目集2的代码复杂度比题目集1有所提升，特别是在试卷管理、答卷判题部分，逻辑变得更加复杂。程序需要处理试卷分数不等于100的情况，还要确保在判题时根据试卷顺序输出结果。这一过程增加了分支判断与输入验证，代码行数和复杂度随之增加。
在PowerDesigner生成的类图中可以看出，TestPaper类和AnswerSheet类相互配合，通过面向对象的设计思想将数据和行为有机地组织在一起，降低了程序的复杂度，也提高了代码的可维护性。
心得体会
题目集2的设计更贴近实际应用，通过这道题目，我进一步理解了如何通过类的组合来管理复杂的数据关系。例如，试卷与题目的分数对应关系通过Map集合来管理，这种设计极大地方便了数据的操作。在实际项目中，面对类似的问题，通过引入组合模式可以有效提高代码的可扩展性和灵活性。
题目集3：综合测试系统
题目要求：在题目集2的基础上增加学生信息、删除题目功能，设计一个更加复杂的答题程序。程序需处理多种类型的输入信息，如题目、试卷、答卷、学生信息和删除题目信息。
类设计
题目集3对系统设计的要求更高，涉及多个类之间的交互与协作。
1.Student类：用于封装学生的学号和姓名。
2.Question类：与前两个题目集类似，但增加了删除题目的功能。删除题目后，答题系统需要能够正确处理删除后的题目，输出“题目失效”的提示。
3.TestPaper类：继续使用题目集2中的设计，但在输出时要根据是否有被删除的题目，输出不同的提示信息。
提交源码分析
通过SourceMonitor的分析，题目集3的代码复杂度明显增加。新增的学生信息管理、题目删除功能使得代码中多了更多的逻辑分支。为了保证程序的健壮性，必须对每一种情况都进行处理。删除题目的功能也增加了代码的复杂性，特别是在试卷判题时需要动态判断题目是否被删除并输出提示。
PowerDesigner生成的类图显示，题目集3中类之间的关系更加复杂，学生信息的加入使得程序的面向对象设计更加系统化。每个类都承担了明确的职责，通过类之间的协作，最终实现了一个完整的答题系统。
心得体会
通过题目集3的实践，我学到了如何处理复杂系统中的多个对象和多种输入数据。尤其是删除题目后的判题逻辑，通过类与集合的结合，实现了灵活的数据处理。在实际开发中，处理复杂的业务需求时，合理的类设计与数据结构选择是关键，能够有效减少代码的耦合，提高可维护性。
采坑心得
在开发这三次题目集的过程中，我遇到了许多编程问题和挑战。通过这些问题的解决，我获得了不少宝贵的经验，以下是一些典型的采坑和心得：
题目集1：输入解析与判题
1.问题：输入数据格式复杂，容易出现解析错误
1.解决方案：采用正则表达式对输入进行校验，确保输入格式的正确性。同时在输入处理时，增加了对空格和多余字符的过滤。
2.问题：多题答案的判题逻辑复杂，容易出错
1.解决方案：将判题逻辑封装到独立的方法中，避免在主流程中进行大量的条件判断，从而提升代码的可读性和维护性。
题目集2：试卷分数计算与答案输出
1.问题：试卷总分不等于100的情况处理
1.解决方案：在试卷解析时，立即计算分数总和，并在输出时给出提示。通过类中的getTotalScore()方法简化了分数计算的逻辑。
2.问题：答案缺失与题目顺序不一致
1.解决方案：通过集合类（如Map）对题目和答案进行管理，并且在输出时动态判断答案是否存在，输出“答案缺失”的提示。这种设计提高了程序的健壮性。
题目集3：删除题目与学生管理
1.问题：删除题目后，判题逻辑的复杂度增加
1.解决方案：引入了一个deletedQuestions集合，用于存储已删除的题目编号。在判题时，首先检查题目是否在该集合中，如果存在则输出“题目失效”的提示，否则正常判题。
2.问题：学生信息的处理复杂，学号与答卷的对应关系难以管理
1.解决方案：通过Student类与Answer类的结合，清晰地划分了学生信息与答卷信息的处理逻辑，使得判分、输出结果的逻辑更加简洁明了。
改进建议
通过这三次题目集的练习，我对代码设计提出了以下几点改进建议：
1.输入输出模块化设计：当前的输入输出逻辑集中在主程序中，虽然功能上能够实现要求，但并不够灵活。可以考虑将输入输出的处理逻辑独立封装成一个模块，这样可以在不同的程序中复用，提高代码的灵活性。
2.判题逻辑的优化：在判题过程中，目前的设计是通过遍历每道题目并进行判定，这种方式在题目数量较多时效率可能不高。可以考虑引入缓存机制，减少重复计算的次数。
3.测试驱动开发（TDD）：在整个开发过程中，提前设计测试用例并通过单元测试来验证程序的正确性，可以帮助我们发现代码中的潜在问题，并提升开发效率。
总结
经过三次题目集的编写与提交，我系统地学习了面向对象编程的各项核心技能。这不仅包括如何设计合理的类与对象，还包括如何处理复杂的系统逻辑。通过这些题目，我深入理解了面向对象编程的精髓，学会了如何将业务逻辑抽象为类与方法，如何通过合理的类设计来提高程序的可扩展性和维护性。
在这一过程中，我也学会了如何应对编程中的各类问题，如输入输出的处理、异常处理、复杂逻辑的设计等。在接下来的学习中，我将继续深入研究如何优化代码结构、提升代码性能，并更好地运用设计模式来解决实际问题。
对于课程与作业，我建议增加更多关于复杂系统设计的项目练习，帮助我们更好地理解如何在实际项目中应用所学知识。同时，希望教师能够组织更多的编程竞赛或团队项目，通过实际应用巩固所学内容。