标签：输出 题目 引脚 .# PTA 电路 第六次 输入

PTA第四次到第六次题目集总结

前言

 第四次到第六次题目集的题目难度总的来说其实比第一次到第三次题目集的难度要稍小一点，因为第四次题目集总的来说就是在第三次题目集上做了一点拓展，增加了选择题和填空题两种题型，而第五次题目集开始就是一种新的背景的题目，以电路为背景，由于是理科男出生，所以在物理的电路方面还是比较熟悉的，可以更好的解决，并且电路题目集依旧是与之前题目判题程序相似的输入和输出，有前车之鉴就可以更好的解决相应的问题。

设计与分析

 第一题

 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=₅false
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=₅false
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=₅false
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=₅false
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=₅false
古琴在古代被称为：_{瑶琴或七弦琴}true
20201103 Tom: 0 10~10
1+1=₂true
古琴在古代被称为：_古筝false
20201103 Tom: 8 0~8
1+1=₂true
古琴在古代被称为：_瑟false
20201104 Jack: 5 0~5
1+1=₅false
古琴在古代被称为：_七弦琴partially correct
20201104 Jack: 0 10~10
新增的题目异常情况的处理与一般题目相同，具体样例参考上一次大作业的样例说明：
答题判题程序-3题面.pdf

输入样例1:
多选题测试，不含删除。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
输出样例1:
在这里给出相应的输出。例如：

alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1=₅false
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
输入样例2:
填空题测试，不含删除。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
输出样例2:
在这里给出相应的输出。例如：

alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1=₅false
古琴在古代被称为：_瑶琴partially correct
20201103 Tom: 0 5~5
输入样例3:
乱序测试，不含删除。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
输出样例3:
在这里给出相应的输出。例如：

alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1=₅false
古琴在古代被称为：_古筝false
20201103 Tom: 0 0~0
输入样例4:
两个同学多张不同试卷的答卷，不含删除。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 20201104 #A:1-2 #A:2-瑟.
.#S:1 20201103 #A:1-5 #A:2-瑶.琴或七弦琴
.#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
输出样例4:
在这里给出相应的输出。例如：

alert: full score of test paper1 is not 100 points
alert: full score of test paper2 is not 100 points
1+1=₅false
古琴在古代被称为：_{瑶琴或七弦琴}true
20201103 Tom: 0 10~10
1+1=₂true
古琴在古代被称为：_古筝false
20201103 Tom: 8 0~8
1+1=₂true
古琴在古代被称为：_瑟false
20201104 Jack: 5 0~5
1+1=₅false
古琴在古代被称为：_七弦琴partially correct
20201104 Jack: 0 10~10

 这道题在第三题的基础之上增加了首先有选择题和填空题这两种题型，选择题中包含了单选题和多选题，需要分别来考虑。而填空题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。也就是说会有多种正确与否的情况，所以要分类考虑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。最后，本题相较于第三题还增加了多张试卷的信息。
 因此我们可以在第三题的设计的基础之上增加选择题和填空题两个题目的子类，分别拥有各自的判断对错的方法，然后要将多张试卷的数据以列表的形式储存进一个数据库中，便于将数据集中几星处理

 第二题

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]
.#T2:[VCC T1-1] [T1-2 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]
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。

4、电路元件的变化

每次迭代会增加1-2个新的电路元件。

image.png

图1：电路结构示意图

设计建议：

1、电路设备类：描述所有电路设备的公共特征。

2、受控设备类、控制设备类：对应受控、控制设备

3、串联电路类：一条由多个电路设备构成的串联电路，也看成是一个独立的电路设备

其他类以及类的属性、方法自行设计。

image.png

图2：建议设计类图

输入样例1:
在这里给出一组输入。例如：

[VCC K1-1]
[K1-2 D2-1]
[D2-2 GND]
.#K1
end
输出样例1:
在这里给出相应的输出。例如：

@K1:closed
@D2:360
输入样例2:
在这里给出一组输入。例如：

[VCC K1-1]
[K1-2 D2-1]
[D2-2 GND]
.#K1
.#K1
end
输出样例2:
在这里给出相应的输出。例如：

@K1:turned on
@D2:0
输入样例3:
在这里给出一组输入。例如：

[VCC F1-1]
[F1-2 D2-1]
[D2-2 GND]
.#F1+
end
输出样例3:
在这里给出相应的输出。例如：

@F1:1
@D2:0
输入样例4:
在这里给出一组输入。例如：

[VCC F1-1]
[F1-2 D2-1]
[D2-2 GND]
.#F1+
.#F1+
end
输出样例4:
在这里给出相应的输出。例如：

@F1:2
@D2:288
输入样例5:
在这里给出一组输入。例如：

[VCC F1-1]
[F1-2 D2-1]
[D2-2 GND]
.#F1+
.#F1+
.#F1+
end
输出样例5:
在这里给出相应的输出。例如：

@F1:3
@D2:360

输入样例6:
在这里给出一组输入。例如：

[VCC L1-1]
[L1-2 D2-1]
[D2-2 GND]
.#L1:1.00
end
输出样例6:
在这里给出相应的输出。例如：

@L1:1.00
@D2:360
输入样例7:
在这里给出一组输入。例如：

[VCC L1-1]
[L1-2 D2-1]
[D2-2 GND]
.#L1:0.68
end
输出样例7:
在这里给出相应的输出。例如：

@L1:0.68
@D2:358
输入样例8:
在这里给出一组输入。例如：

[VCC L1-1]
[L1-2 B2-1]
.[B2-2 GND]
.#L1:0.68
end
输出样例8:
在这里给出相应的输出。例如：

@L1:0.68
@B2:149
输入样例9:
在这里给出一组输入。例如：

[VCC L1-1]
[L1-2 B2-1]
[B2-2 GND]
.#L1:1.00
end
输出样例9:
在这里给出相应的输出。例如：

@L1:1.00
@B2:200
输入样例10:
在这里给出一组输入。例如：

[VCC L1-1]
[L1-2 R2-1]
[R2-2 GND]
.#L1:1.00
end
输出样例10:
在这里给出相应的输出。例如：

@L1:1.00
@R2:180
 这道题对于前四题来说是一道全新的原创题，结合了简单的高中物理电路中的知识，综合考察了学生对于综合计算能力在面向对象程序中的应用能力
 首先，他给出了我们开关等调节器，所以我们可以将这三种调节器作为三个子类继承同一个调节器的抽象的父类达到多态的作用，其次给出了我们两种灯泡和一种电扇三样电器，也可以简单地联想到以电器为一个父类，由于这道题还不需要考=考虑电阻等因素，并且还只有串联一种电路，所以计算的方法十分简单。
 在输入方面，沿用了之前答题判题程序中的输入类型，需要用正则表达式来处理输入，将其分割成正确的部分储存进不同的电器类中，而输入也比较简单，和之前的程序一个思路。
 这道题我们主要考虑的有两点，一个是严格按照格式要求进行输出，其次就是对于类图设计的要求，因为这是电路题目集的第一题，所以我们要考虑迭代的问题，尽量多处使用多态来保证下一题也可以顺利的玩成

emsp;第三题

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。
电路中的短路如果不会在电路中产生无穷大的电流烧坏电路，都是合理情况，在本题测试点的考虑范围之内。

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。

6、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）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。

3）电路元件的变化

每次迭代会增加1-2个新的电路元件。

image.png

图1：电路结构示意图

设计建议：

1、电路设备类：描述所有电路设备的公共特征。

2、受控设备类、控制设备类：对应受控、控制设备

3、串联电路类：一条由多个电路设备构成的串联电路，也看成是一个独立的电路设备

4、并联电路类：继承电路设备类，也看成是一个独立的电路设备

其他类以及类的属性、方法自行设计。

image.png

图2：建议设计类图

输入格式:
请在这里写输入格式。例如：输入在一行中给出2个绝对值不超过1000的整数A和B。

输出格式:
请在这里描述输出格式。例如：对每一组输入，在一行中输出A+B的值。

输入样例1:
在这里给出一组输入。例如：

.#T1:[IN K1-1] [K1-2 D2-1] [D2-2 OUT]
.#T2:[IN K2-1] [K2-2 D1-1] [D1-2 OUT]
.#M1:[T1 T2]
.#T3:[VCC L1-1] [L1-2 M1-IN] [M1-OUT D3-1] [D3-2 GND]
.#K1
end
输出样例1:
在这里给出相应的输出。例如：

@K1:closed
@K2:turned on
@L1:0.00
@D1:0
@D2:0
@D3:0
输入样例2:
在这里给出一组输入。例如：

.#T1:[IN K1-1] [K1-2 D2-1] [D2-2 OUT]
.#T2:[IN K2-1] [K2-2 D1-1] [D1-2 OUT]
.#M1:[T1 T2]
.#T3:[VCC L1-1] [L1-2 M1-IN] [M1-OUT D3-1] [D3-2 GND]
.#K1
.#L1:1.00
end
输出样例2:
在这里给出相应的输出。例如：

@K1:closed
@K2:turned on
@L1:1.00
@D1:0
@D2:200
@D3:200
输入样例3:
在这里给出一组输入。例如：

.#T1:[IN K1-1] [K1-2 D2-1] [D2-2 OUT]
.#T2:[IN K2-1] [K2-2 D1-1] [D1-2 OUT]
.#M1:[T1 T2]
.#T3:[VCC L1-1] [L1-2 M1-IN] [M1-OUT D3-1] [D3-2 GND]
.#K1
.#K2
.#L1:1.00
end
输出样例3:
在这里给出相应的输出。例如：

@K1:closed
@K2:closed
@L1:1.00
@D1:0
@D2:0
@D3:346
 这道题在上一题的基础上难度略有增加，首先最明显的就是增加了多种电器，我们还需要考虑各个电器的电阻等因素，就比如这次增加了一种落地扇，也就是说现在有两种电扇两种灯泡，可以分别作为电扇和灯泡两种抽象父类的子类，然后这次迭代给我们的电器增了一个属性，那就是电阻，也就是说我们在计算电路中每个电器的电压时我们需要考虑由于电阻不同所带来的不同的分压的情况，而电压同时也会影响到我们电器运行的情况，再者，这次的题目集还增加了串联和并联两种电路的模式，也就是说我们需要通过题目的输入首先判断是串联还是并联，然后再进行计算，考虑到有人问我并联电路的电阻改如何计算，我们这里给下并联电路电阻的计算公式

总电压的倒数=分电压倒数之和

 除了这些情况外这道题也貌似没有其他需要我们来额外考虑的内容了，剩下的只需要直接套用上一个题目集的模板就可以进行解决。

踩坑心得

 这三题尽管总的来说难度没有前三道题高，实际上还是暴露了很多的问题的。
 首先是第一题，毕竟作为答题判题程序的压轴题目集，难度总的来说肯定是不低的，光是选择题和填空题的输入的处理就花费了我一段时间，一开始也不知道该如何将填空题和选择题的数据来处理出好的效果，分割完之后又改以什么样的形式讲数据存储进试卷中，与答案之间的对比，还有得分的更改，其实每一次题目的增加都是一个挑战和锻炼，然后就是多张试卷，一开始也是不知道这多张试卷改怎么设计新的类，感觉自己想出来的方法又非常的麻烦，不想去实施，事实证明，确实很麻烦，所以还是通过求助别人来将这些试卷的信息稍微改进了一下
&emsp；然后就是第二题，第二题说实话刚开始写的时候挺意外的，没想到答题程序的题目直接结束了，换成了一个电路的题目，本以为自己可以轻松解决，但是没想到，不知是由于生疏还是什么原因，对于输入的处理依旧是心有余而力不足，还是花费了比较长的时间，然后就是题目中给的要求有点多，导致自己写的时候比较拘谨，总觉得自己没有考虑到某种情况，但是提交之后才发现其实根本没有那些情况，属实是自己想多了。
 第三题其实没什么好说的，就是在第二题的基础上增加了电器和一种并联电路，只要物理学的还可以应该是可以应付的

改进建议

&emsp；对于第三题的编码，我的建议是，多增加判断电路种类的类，或者可以将电路和电器的数据分别储存进不同的类中，或者增加一个类，来处理储存电路信息，处理电器信息的同理。

总结

 这三次题目集收获还是挺多的，首先就是很好地巩固了自己代码编辑的能力，同时题目改成电路了确实起到了一个缓冲的作用，相较于之前的题目我觉得这种其实是更适合我们去钻研的题目，毕竟我们之后还要开展大学物理的学习，也算是学科之间的交叉学习了。

标签：输出,题目,引脚,.#,PTA,电路,第六次,输入
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