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PTA题目集4-6总结

时间:2024-06-01 15:10:29浏览次数:25  
标签:总结 输出 题目 引脚 PTA 电路 信息 输入

1. 前言

  • 知识点:
    主要考察类的设计与继承
  • 题量:
    每次题目主要是一道大题目
  • 难度:
    答题判题程序-4 比较简单,只对题目类进行了改动,在题目类上做了继承
    家居强电电路模拟程序-1 略难,主要是题目比较难懂,对类的设计要进行思考,做出合理的类设计
    家居强电电路模拟程序-2 略难,主要为加入并联后,考虑应该更加全面,计算方式要合理(减少误差)
    2. 设计与分析
  • 答题判题程序-4
    题目:
    设计实现答题程序,模拟一个小型的测试,要求输入题目信息、试卷信息、答题信息、学生信息、删除题目信息,根据输入题目信息中的标准答案判断答题的结果。本题在答题判题程序-3基础上新增的内容统一附加在输出格式说明之后,用粗体标明。

输入格式:

程序输入信息分五种,信息可能会打乱顺序混合输入。
1、题目信息

题目信息为独行输入,一行为一道题,多道题可分多行输入。

格式:"#N:"+题目编号+" "+"#Q:"+题目内容+" "#A:"+标准答案
格式约束:
    1、题目的输入顺序与题号不相关,不一定按题号顺序从小到大输入。
    2、允许题目编号有缺失,例如:所有输入的题号为1、2、5,缺少其中的3号题。此种情况视为正常。
样例:#N:1 #Q:1+1= #A:2
     #N:2 #Q:2+2= #A:4

2、试卷信息

试卷信息为独行输入,一行为一张试卷,多张卷可分多行输入数据。

格式:"#T:"+试卷号+" "+题目编号+"-"+题目分值+" "+题目编号+"-"+题目分值+...
格式约束:
   题目编号应与题目信息中的编号对应。
   一行信息中可有多项题目编号与分值。 
样例:#T:1 3-5 4-8 5-2  

3、学生信息

学生信息只输入一行,一行中包括所有学生的信息,每个学生的信息包括学号和姓名,格式如下

格式:"#X:"+学号+" "+姓名+"-"+学号+" "+姓名....+"-"+学号+" "+姓名  
格式约束:
    答案数量可以不等于试卷信息中题目的数量,没有答案的题目计0分,多余的答案直接忽略,答案之间以英文空格分隔。
样例:
       #S:1 #A:5 #A:22
       1是试卷号 
       5是1号试卷的顺序第1题的题目答案   

4、答卷信息

答卷信息按行输入,每一行为一张答卷的答案,每组答案包含某个试卷信息中的题目的解题答案,答案的顺序号与试 卷信息中的题目顺序相对应。答卷中:

格式:"#S:"+试卷号+" "+学号+" "+"#A:"+试卷题目的顺序号+"-"+答案内容+...
格式约束:
       答案数量可以不等于试卷信息中题目的数量,没有答案的题目计0分,多余的答案直接忽略,答案之间以英文空格分隔。
       答案内容可以为空,即””。
       答案内容中如果首尾有多余的空格,应去除后再进行判断。
       答卷信息中仅包含试卷号、学号,而没有后续内容的,视为一张空白卷,为有效信息,不做格式错误处理。
样例:
       #T:1 1-5 3-2 2-5 6-9 4-10 7-3
       #S:1 20201103 #A:2-5 #A:6-4
       1是试卷号
       20201103是学号
       2-5中的2是试卷中顺序号,5是试卷第2题的答案,即T中3-2的答案 
       6-4中的6是试卷中顺序号,4是试卷第6题的答案,即T中7-3的答案 
注意:不要混淆顺序号与题号

5、删除题目信息

删除题目信息为独行输入,每一行为一条删除信息,多条删除信息可分多行输入。该信息用于删除一道题目信息,题目被删除之后,引用该题目的试卷依然有效,但被删除的题目将以0分计,同时在输出答案时,题目内容与答案改为一条失效提示,例如:”the question 2 invalid~0”

格式:"#D:N-"+题目号
格式约束:
       题目号与第一项”题目信息”中的题号相对应,不是试卷中的题目顺序号。
       本题暂不考虑删除的题号不存在的情况。  
样例:
#N:1 #Q:1+1= #A:2
#N:2 #Q:2+2= #A:4
#T:1 1-5 2-8
#X:20201103 Tom-20201104 Jack
#S:1 20201103 #A:1-5 #A:2-4
#D:N-2
end 

输出:
alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1=~5~false
the question 2 invalid~0
20201103 Tom: 0 0~0

答题信息以一行"end"标记结束,"end"之后的信息忽略。

输出格式:

1、试卷总分警示

该部分仅当一张试卷的总分分值不等于100分时作提示之用,试卷依然属于正常试卷,可用于后面的答题。如果总分等于100 分,该部分忽略,不输出。
格式:
"alert: full score of test paper"+试卷号+" is not 100 points"
约束:有多张试卷时,按输入信息的先后顺序输出警示。

样例:
alert: full score of test paper2 is not 100 points

2、答卷信息

一行为一道题的答题信息,根据试卷的题目的数量输出多行数据。

格式:题目内容+""+答案++""+判题结果(true/false)

约束:如果输入的答案信息少于试卷的题目数量,每一个缺失答案的题目都要输出"answer is null" 。

样例:


     answer is null

     3+2=~5~true

     4+6=~22~false.

     answer is null

     

3、判分信息

判分信息为一行数据,是一条答题记录所对应试卷的每道小题的计分以及总分,计分输出的先后顺序与题目题号相对应。

格式:学号+" "+姓名+": "+题目得分+" "+....+题目得分+"~"+总分
格式约束:
     1、没有输入答案的题目、被删除的题目、答案错误的题目计0分
     2、判题信息的顺序与输入答题信息中的顺序相同
样例:20201103 Tom: 0 0~0
     根据输入的答卷的数量以上2、3项答卷信息与判分信息将重复输出。

4、被删除的题目提示信息

当某题目被试卷引用,同时被删除时,答案中输出提示信息。样例见第5种输入信息“删除题目信息”。

5、题目引用错误提示信息

试卷错误地引用了一道不存在题号的试题,在输出学生答案时,提示”non-existent question~”加答案。例如:

输入:
#N:1 #Q:1+1= #A:2
#T:1 3-8
#X:20201103 Tom-20201104 Jack-20201105 Www
#S:1 20201103 #A:1-4
end
输出:
alert: full score of test paper1 is not 100 points
non-existent question~0
20201103 Tom: 0~0

如果答案输出时,一道题目同时出现答案不存在、引用错误题号、题目被删除,只提示一种信息,答案不存在的优先级最高,例如:

输入:
#N:1 #Q:1+1= #A:2
#T:1 3-8
#X:20201103 Tom-20201104 Jack-20201105 Www
#S:1 20201103
end
输出:
alert: full score of test paper1 is not 100 points
answer is null
20201103 Tom: 0~0

6、格式错误提示信息

输入信息只要不符合格式要求,均输出”wrong format:”+信息内容。

  例如:wrong format:2 #Q:2+2= #4

7、试卷号引用错误提示输出

如果答卷信息中试卷的编号找不到,则输出”the test paper number does not exist”,答卷中的答案不用输出,参见样例8。

8、学号引用错误提示信息

如果答卷中的学号信息不在学生列表中,答案照常输出,判分时提示错误。参见样例9。

本次作业新增内容:

1、输入选择题题目信息

题目信息为独行输入,一行为一道题,多道题可分多行输入。

格式:"#Z:"+题目编号+" "+"#Q:"+题目内容+" "#A:"+标准答案

格式基本的约束与一般的题目输入信息一致。

新增约束:标准答案中如果包含多个正确答案(多选题),正确答案之间用英文空格分隔。
例如:
   #Z:2 #Q:宋代书法有苏黄米蔡四家,分别是: #A:苏轼 黄庭坚 米芾 蔡襄

多选题输出:

    输出格式与一般答卷题目的输出一致,判断结果除了true、false,增加一项”partially correct”表示部分正确。

多选题给分方式:

   答案包含所有正确答案且不含错误答案给满分;包含一个错误答案或完全没有答案给0分;包含部分正确答案且不含错误答案给一半分,如果一半分值为小数,按截尾规则只保留整数部分。
例如:
#N:1 #Q:1+1= #A:2
#Z:2 #Q:党十八大报告提出要加强()建设。A 政务诚信 B 商务诚信 C社会诚信 D司法公信 #A:A B C D
#T:1 1-5 2-9
#X:20201103 Tom
#S:1 20201103 #A:1-5 #A:2-A C
end
输出:
alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1=~5~false
党十八大报告提出要加强()建设。A 政务诚信 B 商务诚信 C社会诚信 D司法公信~A C~partially correct
20201103 Tom: 0 4~4

2、输入填空题题目信息

题目信息为独行输入,一行为一道题,多道题可分多行输入。

格式:"#K:"+题目编号+" "+"#Q:"+题目内容+" "#A:"+标准答案
格式基本的约束与一般的题目输入信息一致。
例如:#K:2 #Q:古琴在古代被称为: #A:瑶琴或七弦琴

填空题输出:

输出格式与一般答卷题目的输出一致,判断结果除了true、false,增加一项”partially correct”表示部分正确。

填空题给分方式:

答案与标准答案内容完全匹配给满分,包含一个错误字符或完全没有答案给0分,包含部分正确答案且不含错误字符给一半分,如果一半分值为小数,按截尾规则只保留整数部分。

例如:
#N:1 #Q:1+1= #A:2
#K:2 #Q:古琴在古代被称为: #A:瑶琴或七弦琴
#T:1 1-5 2-10
#X:20201103 Tom
#S:1 20201103 #A:1-5 #A:2-瑶琴
end
输出:
alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1=~5~false
古琴在古代被称为:~瑶琴~partially correct
20201103 Tom: 0 5~5

3、输出顺序变化

只要是正确格式的信息,可以以任意的先后顺序输入各类不同的信息。比如试卷可以出现在题目之前,删除题目的信息可以出现在题目之前等。

例如:
#T:1 1-5 2-10
#N:1 #Q:1+1= #A:2
#K:2 #Q:古琴在古代被称为: #A:瑶琴或七弦琴
#X:20201103 Tom
#S:1 20201103 #A:1-5 #A:2-古筝
end
输出:
alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1=~5~false
古琴在古代被称为:~古筝~false
20201103 Tom: 0 0~0

4、多张试卷信息

本题考虑多个同学有多张不同试卷的答卷的情况。输出顺序优先级为学号、试卷号,按从小到大的顺序先按学号排序,再按试卷号。

例如:
#T:1 1-5 2-10
#T:2 1-8 2-21
#N:1 #Q:1+1= #A:2
#S:2 20201103 #A:1-2 #A:2-古筝
#S:1 20201103 #A:1-5 #A:2-瑶琴或七弦琴
#S:1 20201104 #A:1-2 #A:2-瑟
#S:2 20201104 #A:1-5 #A:2-七弦琴
#X:20201103 Tom-20201104 Jack
#K:2 #Q:古琴在古代被称为: #A:瑶琴或七弦琴
end
输出:
alert: full score of test paper1 is not 100 points
alert: full score of test paper2 is not 100 points
1+1=~5~false
古琴在古代被称为:~瑶琴或七弦琴~true
20201103 Tom: 0 10~10
1+1=~2~true
古琴在古代被称为:~古筝~false
20201103 Tom: 8 0~8
1+1=~2~true
古琴在古代被称为:~瑟~false
20201104 Jack: 5 0~5
1+1=~5~false
古琴在古代被称为:~七弦琴~partially correct
20201104 Jack: 0 10~10

SourceMontor的生成报表:

类图:

设计分析:

由题目可知有三种题型:填空题,多选题,单选题,所以可以设计题目类如下:

父类:Question类:
属性:content(String)、answer(String)和studentAnswer(String)。
方法:构造函数、public abstract String checkAnswer(String answer) (每种题目判题方法不同,所以写成抽象方法)

三种题型对应子类:
FillInTheBlankQuestion类:
MultipleChoiceQuestion类:
NumericalQuestion类:
继承自Question类,重写了public String checkAnswer(String answer)方法

类图:

Paper类为试卷类,属性有试卷编号,试卷的题目,试卷的分数
类图:

StudentAnswer类属性有学生ID,题目编号,题目答案。表示学生的一张试卷的答案
类图:

PaperAnswer类属性有学生ID,试卷,学生的答案。表示学生的多张试卷的答案
类图:

Student类为学生类,属性为ID和Name
类图:

InputMatching类对输入信息进行分类
类图:

praseInput类把输入的合法信息进行拆分处理
类图:

print类对信息进行排序并输出
类图:

  • 家居强电电路模拟程序-1
    题目:
    智能家居是在当下家庭中越来越流行的一种配置方案,它通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能。请根据如下要去设计一个智能家居强电电路模拟系统。

1、控制设备模拟

本题模拟的控制设备包括:开关、分档调速器、连续调速器。

开关:包括0和1两种状态。
开关有两个引脚,任意一个引脚都可以是输入引脚,而另一个则是输出引脚。开关状态为0时,无论输入电位是多少,输出引脚电位为0。当开关状态为1时,输出引脚电位等于输入电位。
分档调速器

按档位调整,常见的有3档、4档、5档调速器,档位值从0档-2(3/4)档变化。本次迭代模拟4档调速器,每个档位的输出电位分别为0、0.3、0.6、0.9倍的输入电压。
连续调速器

没有固定档位,按位置比例得到档位参数,数值范围在[0.00-1.00]之间,含两位小数。输出电位为档位参数乘以输入电压。
所有调速器都有两个引脚,一个固定的输入(引脚编号为1)、一个输出引脚(引脚编号为2)。当输入电位为0时,输出引脚输出的电位固定为0,不受各类开关调节的影响。

所有控制设备的初始状态/档位为0。

控制设备的输入引脚编号为1,输出引脚编号为2。

2、受控设备模拟

本题模拟的受控设备包括:灯、风扇。两种设备都有两根引脚,通过两根引脚电压的电压差驱动设备工作。

灯有两种工作状态:亮、灭。在亮的状态下,有的灯会因引脚电位差的不同亮度会有区别。
风扇在接电后有两种工作状态:停止、转动。风扇的转速会因引脚的电位差的不同而有区别。
本次迭代模拟两种灯具。

白炽灯:

亮度在0~200lux(流明)之间。
电位差为0-9V时亮度为0,其他电位差按比例,电位差10V对应50ux,220V对应200lux,其他电位差与对应亮度值成正比。白炽灯超过220V。

日光灯:

亮度为180lux。
只有两种状态,电位差为0时,亮度为0,电位差不为0,亮度为180。

本次迭代模拟一种吊扇。

工作电压区间为80V-150V,对应转速区间为80-360转/分钟。
80V对应转速为80转/分钟,150V对应转速为360转/分钟,超过150V转速为360转/分钟(本次迭代暂不考虑电压超标的异常情况)。
其他电压值与转速成正比,输入输出电位差小于80V时转速为0。

输入信息:

1、设备信息

分别用设备标识符K、F、L、B、R、D分别表示开关、分档调速器、连续调速器、白炽灯、日光灯、吊扇。

设备标识用标识符+编号表示,如K1、F3、L2等。
引脚格式:设备标识-引脚编号,例如:K1-1标识编号为1的开关的输入引脚。

三种控制开关的输入引脚编号为1,输出引脚编号为2。
受控设备的两个引脚编号分别为1、2。

约束条件:

不同设备的编号可以相同。
同种设备的编号可以不连续。

设备信息不单独输入,包含在连接信息中。

2、连接信息

一条连接信息占一行,用[]表示一组连接在一起的设备引脚,引脚与引脚之间用英文空格" "分隔。

格式:"["+引脚号+" "+...+" "+引脚号+"]"
例如:[K1-1 K3-2 D5-1]表示K1的输入引脚,K3的输出引脚,D5的1号引脚连接在一起。

约束条件:

本次迭代不考虑两个输出引脚短接的情况
考虑调速器输出串联到其他控制设备(开关)的情况
不考虑调速器串联到其他调速器的情况。
不考虑各类控制设备的并联接入或反馈接入。例如,K1的输出接到L2的输入,L2的输出再接其他设备属于串联接线。K1的输出接到L2的输出,同时K1的输入接到L2的输入,这种情况属于并联。K1的输出接到L2的输入,K1的输入接到L2的输出,属于反馈接线。

3、控制设备调节信息

开关调节信息格式:

#+设备标识K+设备编号,例如:#K2,代表切换K2开关的状态。
分档调速器的调节信息格式:

#+设备标识F+设备编号+"+" 代表加一档,例如:#F3+,代表F3输出加一档。
#+设备标识F+设备编号+"-" 代表减一档,例如:#F1-,代表F1输出减一档。

连续调速器的调节信息格式:

#+设备标识L+设备编号+":" +数值 代表将连续调速器的档位设置到对应数值,例如:#L3:0.6,代表L3输出档位参数0.6。

4、电源接地标识:VCC,电压220V,GND,电压0V。没有接线的引脚默认接地,电压为0V。

输入信息以end为结束标志,忽略end之后的输入信息。

输出信息:

按开关、分档调速器、连续调速器、白炽灯、日光灯、吊扇的顺序依次输出所有设备的状态或参数。每个设备一行。同类设备按编号顺序从小到大输出。

输出格式:@设备标识+设备编号+":" +设备参数值(控制开关的档位或状态、灯的亮度、风扇的转速,只输出值,不输出单位)
连续调速器的档位信息保留两位小数,即使小数为0,依然显示两位小数.00。
开关状态为0(打开)时显示turned on,状态为1(合上)时显示closed
如:
@K1:turned on
@B1:190
@L1:0.60

本题不考虑输入电压或电压差超过220V的情况。
本题只考虑串联的形式,所以所有测试用例的所有连接信息都只包含两个引脚
本题电路中除了开关可能出现多个,其他电路设备均只出现一次。
电源VCC一定是第一个连接的第一项,接地GND一定是最后一个连接的后一项。

家居电路模拟系列所有题目的默认规则:

1、当计算电压值等数值的过程中,最终结果出现小数时,用截尾规则去掉小数部分,只保留整数部分。为避免精度的误差,所有有可能出现小数的数值用double类型保存并计算,不要作下转型数据类型转换,例如电压、转速、亮度等,只有在最后输出时再把计算结果按截尾规则,舍弃尾数,保留整数输出。

2、所有连接信息按电路从电源到接地的顺序依次输入,不会出现错位的情况。

3、连接信息如果只包含两个引脚,靠电源端的引脚在前,靠接地端的在后。

4、对于调速器,其输入端只会直连VCC,不会接其他设备。整个电路中最多只有一个调速器,且连接在电源上。

家居电路模拟系列1-4题目后续迭代设计:

1、电路结构变化:

迭代1:只有一条线路,所有元件串联
迭代2:线路中包含一个并联电路
迭代3:线路中包含多个串联起来的并联电路
迭代4:并联电路之间可能出现包含关系

电路结构变化示意图见图1。

2、输入信息的变化

串联线路信息:用于记录一段串联电路的元件与连接信息。

例如:

#T1:[IN K1-1] [K1-2 D2-1] [D2-2 OUT]
#T1:[IN K1-1] [K1-2 M1-IN][M1-OUT D2-1] [D2-2 GND]

并联线路信息:用于记录一段并联电路所包含的所有串联电路信息。

例如:#M1:[T1 T2 T3]
以上格式仅做参考,格式细节可能会调整,以具体发布的为准。

3、计算方式的变化

迭代1只包含1个受控元件,不用计算电流,之后的电路计算要包含电流、电阻等电路参数。

SourceMontor的生成报表:

类图:

设计分析:

CircuitElement类作为父类,两个子类Governor,Equipment分别为控制器和设备。

CircuitElement类中有4个抽象方法,在具体的子类中实现

public abstract void setOutv();
设置输出引脚电压
public abstract void setParameter(String s);
设置自己的参数信息
public abstract String getParameter();
获得自己的参数
public abstract void printSelf();
输出自身信息

Governor类作为父类,子类为具体的控制元件Switch,ContinuousGovernor,GradeGovernor

Equipment为父类,子类为CeilingFan,IncandescentLightBulb,SunlightLamp

InputMatching类对输入信息进行分类

ParseInput类对输入信息处理

printSequence类是输出信息的顺序,属性为各个元件的顺序,通过电路顺序拆分出各个元件的顺序

Output类为输出类,控制信息的输出,属性有printSequence p,为输出顺序

CircuitSequence类记录电路的顺序

  • 家居强电电路模拟程序-2
    题目:
    智能家居是在当下家庭中越来越流行的一种配置方案,它通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能。请根据如下要去设计一个智能家居强电电路模拟系统。以下题目介绍中加粗的部分为本次迭代在“家居强电电路模拟程序-1”的基础上增加的功能要求。

1、控制设备

本题模拟的控制设备包括:开关、分档调速器、连续调速器。

开关:包括0和1两种状态。

开关有两个引脚,任意一个引脚都可以是输入引脚,而另一个则是输出引脚。开关状态为0时,无论输入电位是多少,输出引脚电位为0。当开关状态为1时,输出引脚电位等于输入电位。
分档调速器

按档位调整,常见的有3档、4档、5档调速器,档位值从0档-2(3/4)档变化。本次迭代模拟4档调速器,每个档位的输出电位分别为0、0.3、0.6、0.9倍的输入电压。
连续调速器

没有固定档位,按位置比例得到档位参数,数值范围在[0.00-1.00]之间,含两位小数。输出电位为档位参数乘以输入电压。
所有调速器都有两个引脚,一个固定的输入(引脚编号为1)、一个输出引脚(引脚编号为2)。当输入电位为0时,输出引脚输出的电位固定为0,不受各类开关调节的影响。

所有控制设备的初始状态/档位为0。

控制设备的输入引脚编号为1,输出引脚编号为2。
所有开关的电阻为 0。

2、受控设备

本题模拟的受控设备包括:灯、风扇。两种设备都有两根引脚,通过两根引脚电压的电压差驱动设备工作。

灯有两种工作状态:亮、灭。在亮的状态下,有的灯会因引脚电位差的不同亮度会有区别。
风扇在接电后有两种工作状态:停止、转动。风扇的转速会因引脚间电位差的不同而有区别。
本次迭代模拟两种灯具。

白炽灯:

亮度在0~200lux(流明)之间。
电位差为0-9V时亮度为0,其他电位差按比例,电位差10V对应50ux,220V对应200lux,其他电位差与对应亮度值成正比。白炽灯超过220V。

日光灯:

亮度为180lux。
只有两种状态,电位差为0时,亮度为0,电位差不为0,亮度为180。

本次迭代模拟一种吊扇。

工作电压区间为80V-150V,对应转速区间为80-360转/分钟。80V对应转速为80转/分钟,150V对应转速为360转/分钟,超过150V转速为360转/分钟(本次迭代暂不考虑电压超标的异常情况)。其他电压值与转速成正比,输入输出电位差小于80V时转速为0。
本次迭代模拟一种落地扇。

工作电压区间为 [80V,150V],对应转速区间为 80-360 转/分钟。电压在[80,100)V 区间对应转速为 80 转/分 钟,[100-120)V 区间对应转速为 160 转/分钟,[120-140)V 区间对应转速为 260 转/分钟,超过 140V 转速 为 360 转/分钟(本次迭代暂不考虑电压超标的异常情况)输入信息:

本次迭代考虑电阻:白炽灯的电阻为 10,日光灯的电阻为 5,吊扇的电阻为 20,落 地扇的电阻为 20

3、输入信息

1)输入设备信息

分别用设备标识符K、F、L、B、R、D、A分别表示开关、分档调速器、连续调速器、白炽灯、日光灯、吊扇、落地扇。

设备标识用标识符+编号表示,如K1、F3、L2等。
引脚格式:设备标识-引脚编号,例如:K1-1标识编号为1的开关的输入引脚。

三种控制开关的输入引脚编号为1,输出引脚编号为2。
受控设备的两个引脚编号分别为1、2。

约束条件:

不同设备的编号可以相同。
同种设备的编号可以不连续。
设备信息不单独输入,包含在连接信息中。

2)输入连接信息

一条连接信息占一行,用[]表示一组连接在一起的设备引脚,引脚与引脚之间用英文空格" "分隔。

格式:"["+引脚号+" "+...+" "+引脚号+"]"
例如:[K1-1 K3-2 D5-1]表示K1的输入引脚,K3的输出引脚,D5的1号引脚连接在一起。

约束条件:

不考虑调速器串联到其他调速器的情况。
不考虑调速器串联到其他调速器的情况。
考虑各类设备的并联接入。例如,K1 的输出接到 L2 的输入,L2 的输出再接其他设备属于串联接线。K1 的输出接到 L2 的输出,同时 K1 的输入接到 L2 的输入,这种情况属于并联。

本次迭代的连接信息不单独输入,包含在线路信息中。

3)输入控制设备调节信息

开关调节信息格式:

#+设备标识K+设备编号,例如:#K2,代表切换K2开关的状态。
分档调速器的调节信息格式:

#+设备标识F+设备编号+"+" 代表加一档,例如:#F3+,代表F3输出加一档。
#+设备标识F+设备编号+"-" 代表减一档,例如:#F1-,代表F1输出减一档。

连续调速器的调节信息格式:

#+设备标识L+设备编号+":" +数值 代表将连续调速器的档位设置到对应数值,例如:#L3:0.6,代表L3输出档位参数0.6。
4)电源接地标识:

VCC,电压220V,GND,电压0V。没有接线的引脚默认接地,电压为0V。

5)输入串联电路信息

一条串联电路占一行,串联电路由按从靠电源端到接地端顺序依次输入的 n 个连接 信息组成,连接信息之间用英文空格" "分隔。

串联电路信息格式:

"#T"+电路编号+":"+连接信息+" "+连接信息+...+" "+连接信息 
例如:#T1:[IN K1-1] [K1-2 D2-1] [D2-2 OUT] 一个串联电路的第一个引脚是 IN,代表起始端,靠电源。最后一个引脚是 OUT,代表结尾端, 靠接地。 

约束条件:

不同的串联电路信息编号不同。
输入的最后一条电路信息必定是总电路信息,总电路信息的起始引脚是 VCC,结束引脚是 GND。
连接信息中的引脚可能是一条串联或并联电路的 IN 或者 OUT。例如:

#T1:[IN K1-1] [K1-2 T2-IN] [T2-OUT OUT] 
#T1:[IN K1-1] [K1-2 T2-IN] [T2-OUT M2-IN] [M2-OUT OUT] 

6)输入并联电路信息

一条并联电路占一行,并联电路由其包含的几条串联电路组成,串联电路标识之间用英文空格" "分隔。

格式:

"#M"+电路编号+":"+”[”+串联电路信息+" "+....+" "+串联电路信息+”]” 
例如:#M1:[T1 T2 T3] 
该例声明了一个并联电路,由 T1、T2、T3 三条串联电路并联而成,三条串联电路的 IN 短 接在一起构成 M1 的 IN,三条串联电路的 OUT 短接在一起构成 M1 的 OUT。 

约束条件:

本次迭代不考虑并联电路中包含并联电路的情况,也不考虑多个并联电路串联的情况。
本题不考虑输入电压或电压差超过220V的情况。

输入信息以end为结束标志,忽略end之后的输入信息。

本题中的并联信息所包含的串联电路的信息都在并联信息之前输入,不考虑乱序输入的情况。
只要不造成短路而产生无穷大的电流烧坏电路,都是合理情况,在测试点的考虑范围之内。本次大作业不考虑短路的情况,测试点中不包括短路的电路。

本题不考虑一条串联电路中包含其他串联电路的情况。例如:

#T3:[VCC K1-1] [K1-2 T2-IN] [T2-OUT K2-1] [K2-2 T1-IN] [T1-OUT GND]
本例中T1\T2两条串联电路实际是T3的一个部分,本题不考虑这种类型的输入,而是当将T1\T2的所有连接信息直接包含在T3中定义。

下次迭代中需要考虑这种类型的输入。
4、输出信息:

按开关、分档调速器、连续调速器、白炽灯、日光灯、吊扇、落地扇的顺序依次输出所有设备的状态或参数。每个设备一行。同类设备按编号顺序从小到大输出。

输出格式:@设备标识+设备编号+":" +设备参数值(控制开关的档位或状态、灯的亮度、风扇的转速,只输出值,不输出单位)
连续调速器的档位信息保留两位小数,即使小数为0,依然显示两位小数.00。
开关状态为0(打开)时显示turned on,状态为1(合上)时显示closed
如:
@K1:turned on
@B1:190
@L1:0.60

5、家居电路模拟系列所有题目的默认规则:

1)当计算电压值等数值的过程中,最终结果出现小数时,用截尾规则去掉小数部分,只保留整数部分。为避免精度的误差,所有有可能出现小数的数值用double类型保存并计算,不要作下转型数据类型转换,例如电压、转速、亮度等,只有在最后输出时再把计算结果按截尾规则,舍弃尾数,保留整数输出。

2)所有连接信息按电路从电源到接地的顺序依次输入,不会出现错位的情况。电源VCC一定是第一个连接的第一项,接地GND一定是最后一个连接的后一项。

3)连接信息如果只包含两个引脚,靠电源端的引脚在前,靠接地端的在后。

4)调速器的输入端只会直连VCC,不会接其他设备。整个电路最多只有连接在电源上的一个调速器,且不包含在并联单路中。

类图:

SourceMontor的生成报表:

CircuitElement类,

有子类Circuit_Series,Circuit_Multiple,Equipment,Governor

有抽象方法
public abstract double getR() ;
得到电阻
public abstract void setOutv(double I);
设置输出引脚电压
public abstract void setParameter(String s);
通过控制信息设置参数
public abstract String getParameter();
获得参数
public abstract void printSelf();
输出自身信息
public abstract boolean checkpass();
检查是否通路

串联电路和并联电路设计为成类,Circuit_Series,Circuit_Multiple类

控制器的子类设计如下:

设备类:

CheckPass类检查干路是否通路

InputMatching类对输入信息进行分类

ParseInput类对输入信息处理

printSequence类是输出信息的顺序,属性为各个元件的顺序,通过电路顺序拆分出各个元件的顺序

Output类为输出类,控制信息的输出,

Sequence类记录干路的顺序

Control类为控制信息的处理

3. 踩坑心得
答题判题程序-4 :
多选题判题方法考虑不全,部分情况判断失败
题目:

错误答案:

正确答案:

家居强电电路模拟程序-1 :
输出时没看见要按顺序输出:

家居强电电路模拟程序-2 :

  1. 要检查并联中每条支路是否通路
    测试用例:

答案对比:

  1. 通过电流计算参数会有较大误差,而用分压不会有误差
    测试用例:

错误答案:

正确答案:

  1. 计算时以为电源连接的第一件一定是调速器,实际上可以没有调速器
    测试用例:

错误答案:

正确答案:

4. 改进建议
家居强电电路模拟程序-1 :

1.应该增加电路类,便于电路的计算
2.HashMap使用的太多了,操作不方便,应该有选择的使用HashMap,不应该盲目的使用HashMap
3.开关类不应该作为Governor类的子类,应该直接为CircuitElement的子类即可

家居强电电路模拟程序-2 :
应该把总电路也设成一种电路类类
HashMap使用的太多了,应该有选择的使用HashMap,不应该盲目的使用HashMap,HashMap使用太多导致把电路连起来时操作太麻烦了,对控制信息的操作也比较麻烦
类的方法太多了,没有做到单一职责,应该对类的功能进行详细设计

5. 总结
这3次PTA让我认识到几个重要的地方:

  • 在写代码之前要仔细审题,根据要求进行设计,而不是一边写一边看题目。对类的设计要合理,要方便操作,类的功能要做到单一职责,不然在写到一半会发现类的设计不方便操作,要进行修改。

  • 对题目输入信息处理使用正则表达式时要使用正确,正则表达式使用错误,容易造成匹配失败、捕捉失败,导致返回值为空,从而报错。

  • 对一些数据结构的使用应该根据需求来使用,而不是一种用到底,应该时什么方便就用什么

标签:总结,输出,题目,引脚,PTA,电路,信息,输入
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