标签：总结性题目 String int 试卷 private Blog public

前言
在完成这三次题目集后，我也有了一些心得和体会。关于题目集1，它有5道题，分别是7-1：设计一个风扇Fan类;7-2：类和对象的使用;7-3:成绩计算-1-类、数组的基本运用;7-4:成绩计算-2-关联类;7-5:答题判题程序-1。在完成题目7-1时，我通过设计一个风扇类，了解了类的基本结构，对类的属性和方法也有了一定的了解。在完成题目7-2后，我对类和对象的使用更加熟练了。在完成题目7-3时，我对Java中数组的定义和使用有了一定的了解。在完成题目7-4后，我对类与类之间的关联也有了更加深入的理解。在完成最后的7-5后，我对类的属性，方法，类与类之间的关联和调用有了更加深入的了解。总体来说，题目集1的题目量较多，但是题目的难度不大，在花费一定的时间后，也可以顺利完成。
关于题目集2，它有4道题，分别是7-1:手机按价格排序、查找;7-2:sdut-oop-4-求圆的面积（类与对象）;7-3:Java类与对象-汽车类;7-4:答题判题程序-2。其中题目7-1主要是考查Collections类的sort方法。而题目7-2，则是考查类与对象之间的关系，要用无参构造和有参构造两种构造方法来实现。题目7-3，则是完善代码，在完成题目后，有效地提高了我对类和对象地理解。最后地7-4，则是在题目集1的7-5的基础上，进一步增加要求，难度相对于原来的题目集1的7-5有了明显的提升。总的来说，题目集2的题目数量适中，难度一般。
关于题目集3，它只有三道题。分别是7-1：面向对象编程(封装性);7-2:jmu-java-日期类的基本使用;7-3:答题判题程序-3。题目7-1主要内容是完善代码，编写一个Student类，难度不大。题目7-2则是重点考查日期类的使用。题目7-3则是在题目集2的题目7-4基础上进一步增加要求，难度进一步提升。总的来说，题目集3的题目量较少，难度较大，要花费更多的时间完成。

设计与分析
题目集1：
(1)7-1
1.类 Fan
这是一个风扇类，用于表示风扇的属性和行为。
属性：
int SLOW = 1;：表示风扇的低速档位。
int MEDIUM = 2;：表示风扇的中速档位。
int FAST = 3;：表示风扇的高速档位。
int speed;：表示风扇的当前速度，值可以是 SLOW、MEDIUM 或 FAST。
boolean on;：表示风扇是否打开。true 为打开，false 为关闭。
double radius;：表示风扇的半径。
String color;：表示风扇的颜色。
构造方法：
无参构造方法：public Fan()创建一个默认的风扇对象
有参构造方法public Fan(int speed, boolean on, double radius, String color)可以根据传入的参数创建一个自定义的风扇对象，初始化 speed、on、radius 和 color。
方法：
toString() 方法，用于返回风扇对象的字符串表示。根据风扇的状态（开或关），返回不同的信息，显示速度、颜色和半径。
2.类 Main
功能：
创建默认风扇对象 fan1
获取用户输入
创建自定义风扇对象 fan2
输出风扇信息
总结：
类 Fan 定义了风扇的属性（速度、状态、半径和颜色）及其行为（构造方法和 toString 方法）。
类 Main 实现了程序的运行逻辑，创建风扇对象并通过用户输入来设置风扇的属性，最后展示风扇的状态。
相关类图如下

(2)7-2

类 Student
Student 类表示一个学生对象，包含学生的基本信息和相关操作。
属性：
private String name;：表示学生的姓名。
private String sex;：表示学生的性别。
private String studentID;：表示学生的学号。
private int age;：表示学生的年龄。
private String major;：表示学生的专业。
这些属性均为私有（private），只能通过类内的方法进行访问和修改。这种封装方式可以保证数据的安全性。
构造方法：
无参构造方法public Student() ，无参构造方法不初始化任何属性，可以在需要时使用默认值创建一个空的 Student 对象。
有参构造方法public Student(String name, String sex, String studentID, int age, String major) 有参构造方法允许通过参数直接初始化 name、sex、studentID、age 和 major 属性，方便创建带有特定信息的学生对象。

方法：
Getter 和 Setter 方法
每个属性都有对应的 getter 和 setter 方法，分别用于获取和设置属性值。
getName() 和 setName()：获取和设置 name。
getSex() 和 setSex()：获取和设置 sex。
getStudentID() 和 setStudentID()：获取和设置 studentID。
getAge() 和 setAge()：获取和设置 age。
getMajor() 和 setMajor()：获取和设置 major。
这些方法实现了类的封装性，允许外部代码通过公共方法访问私有属性。

toString() 方法
toString() 方法返回 Student 对象的字符串表示，包含学生的所有属性值，并以中文字符描述信息。这对于输出学生信息非常有用。

printInfo() 方法
printInfo() 方法调用 toString() 并将信息打印到控制台，简化了信息输出的过程。

类 Main
Main 类为程序的主入口，主要用于从用户获取输入并展示学生的信息。
功能：
主方法 main()
获取用户输入
使用 Scanner 类从控制台获取用户输入。用户依次输入姓名、性别、年龄、专业和学号。
创建 Student 对象
Student student = new Student(name, sex, studentID, age, major);
使用有参构造方法创建 Student 对象 student，并将用户输入的值传递给对象的属性。
打印学生信息
student.printInfo();
调用 student 对象的 printInfo() 方法，打印学生的所有信息。

总结：
类 Student 封装了学生的基本信息及相关操作（如构造、信息输出等）。
类 Main 获取用户输入，通过 Student 类创建学生对象并展示信息。
相关类图如下

(3)7-5

Question 类
Question类表示单个题目，包括题号、题目内容和标准答案。
属性
private int num：题目编号。
private String question：题目内容。
private String standardAnswer：标准答案。
构造方法
public Question(int num, String question, String standardAnswer)：初始化题目编号、内容和标准答案。
方法
public String getQuestion()：获取题目内容。
public void setQuestion(String question)：修改题目内容。
public boolean judge(String answer)：判断用户答案是否与标准答案相同。
ExamPaper 类
ExamPaper类表示试卷，用于存储多个题目。该类通过ArrayList管理题目集合，允许动态调整题目数量。
属性
private List questions：存储题目对象的列表。
private int questionnumber：记录题目数量。
构造方法
public ExamPaper()：初始化questions为空列表。
方法
public int getQuestionnumber()：返回试卷中的题目数量。
public void setQuestionnumber(int questionnumber)：设置题目数量，并填充questions列表。
public void addQuestion(int num, String question, String standardAnswer)：在指定位置添加题目对象。
public String getQuestion(int num)：获取指定题目的内容。
public boolean judge(int num, String answer)：判断用户答案是否正确。
AnswerSheet 类
AnswerSheet类表示答题卡，用于记录用户的答案并进行批改。使用ArrayList管理答案和判断结果。
属性
private ExamPaper exam：当前答题卡关联的试卷对象。
private List answers：用户的答案列表。
private List judgments：判题结果列表。
构造方法
public AnswerSheet(ExamPaper exam)：初始化答题卡，设置关联的试卷对象。
方法
public void addAnswer(String answer)：向答案列表添加用户的答案。
public void judgeAll()：遍历答案列表，对每道题进行判断，将结果添加到判题结果列表中。
public void outputAll()：逐题输出题目内容和用户答案，然后输出判题结果。
Main 类
Main类是程序的入口，用于读取用户输入、创建题目和答案，并输出最终结果。
主方法 main()
初始化试卷：
ExamPaper exam = new ExamPaper();
exam.setQuestionnumber(Integer.parseInt(scanner.nextLine().trim()));
读取题目数量，并设置到ExamPaper实例中。
输入题目：
for (int i = 0; i < exam.getQuestionnumber(); i++) {
String line = scanner.nextLine().trim();
String[] parts = line.split("#N:|#Q:|#A:");
int num = Integer.parseInt(parts[1].trim());
String question = parts[2].trim();
String correctAnswer = parts[3].trim();
exam.addQuestion(num, question, correctAnswer);
}
按指定格式输入题目信息，使用正则表达式解析行内容，将题号、题目和标准答案存入ExamPaper中。
输入用户答案：
String answerInput = scanner.nextLine().trim();
String[] answerParts = answerInput.split("#A:");
for (String answerPart : answerParts) {
if (!answerPart.trim().isEmpty()) {
answerSheet.addAnswer(answerPart.trim());
}
}
用户答案通过拆分字符串处理，将各个答案记录到AnswerSheet中。
判题和输出：
answerSheet.judgeAll();
answerSheet.outputAll();
调用判题方法judgeAll批改试卷，并调用outputAll输出题目、用户答案和判题结果。

总结
Question：用于表示单个题目及其判断方法。
ExamPaper：用于管理题目列表，支持题目添加和判断。
AnswerSheet：记录用户的答案，并进行批改和结果输出。
Main：负责从控制台获取用户输入，输出结果，形成题库、答案和批改的完整流程。

N:2 #Q:1+1= #A:2

N:1 #Q:5+5= #A:10

A:10 #A:2

end
时，正确的样例是
5+5=~10
1+1=~2
true true
而我的代码的输出是
1+1=~10
5+5=~2
false false
经过检查后发现，我最开始的代码是根据题目输入顺序将题目内容存储到链表中，如以下代码所示
public void addQuestion(int num, String question, String standardAnswer) {
questions.add(new Question(num, question, standardAnswer));
}
这就导致了存答案时，会和题目的标准答案不同，比如1号位存的是第二题的答案，而2号位存的是问题1的答案，从而导致题目误判。在思考过后，修改代码如下
public void setQuestionnumber(int questionnumber) {
this.questionnumber = questionnumber;
this.questions = new ArrayList<>(questionnumber);
for (int i = 0; i < questionnumber; i++) {
questions.add(null); // 用 null 占位
}
}
public void addQuestion(int num, String question, String standardAnswer) {
questions.set(num-1,new Question(num, question, standardAnswer));
}
先将链表所有位置的值都赋null，再用set方法直接修改对应的位置的值，从而解决了这个问题。

(2)在题目集3的题目7-3中，代码输入

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-20201105 Www

S:1 20201103 #A:1-5 #A:2-4

D:N-2

end
时，输出的结果为
alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1=₅false
the question 2 invalid~0
20201103 Tom: 0 0~8
而正确的结果为
alert: full score of test paper1 is not 100 points
1+1=₅false
the question 2 invalid~0
20201103 Tom: 0 0~0
经过分析后得知，代码在删除题目后，题目答对仍然计分了，于是重新修改判定条件如下
if (question.isValid()) { // 有效题目
if (i < answers.size()) { // 用户提供了答案
String answer = answers.get(i).trim();
boolean isCorrect = question.judge(answer);
judgments.add(isCorrect);
if (isCorrect) {
totalScore += exam.getQuestionScore(question.getNum());
}
}
很好地解决了这个问题。

改进建议
(1)优化 AnswerSheet 类中的判题逻辑
目前的判题逻辑会依赖输入的答案顺序，而不是题目编号。可以使用题目编号作为主键来存储答案和判题结果，以提高正确性和灵活性，防止答案顺序出错。例如，可以使用 Map<Integer, String> answers 和 Map<Integer, Boolean> judgments。
private Map<Integer, String> answers; // 题目编号 -> 答案
private Map<Integer, Boolean> judgments; // 题目编号 -> 判题结果
public void addAnswer(int questionNum, String answer) {
answers.put(questionNum, answer);
}
这样，判题时可以直接通过题目编号来访问答案，从而避免因为输入顺序或题目被删除而导致的判分错误。
(2). 封装重复逻辑，简化 Main 类
Main 类目前包含大量的输入解析和处理逻辑，显得有些冗长。可以将不同输入类型的解析（如题目、试卷、学生和答卷的输入）封装成独立的方法，让 main() 方法更加简洁。示例：
private static void handleQuestionInput(String line, Map<Integer, Question> questionBank) { ... }
private static void handleExamPaperInput(String line, Map<Integer, ExamPaper> examPapers, Map<Integer, Question> questionBank) { ... }
private static void handleStudentInput(String line, Map<String, String> studentInfo) { ... }
private static void handleAnswerSheetInput(String line, Map<Integer, ExamPaper> examPapers, Map<String, String> studentInfo, List answerSheets) { ... }
将这些方法独立出来，可以增强代码的可读性和维护性，也便于将来扩展或修改。
(3)提升 Question 的判定能力
目前 Question 类的 judge 方法仅支持完全匹配的答案。可以考虑加入对大小写不敏感或不同格式的支持，以提高程序的适用性。例如：
public boolean judge(String answer) {
return answer.trim().equalsIgnoreCase(standardAnswer.trim());
}
这样可以确保用户的答案大小写、前后空格不影响评分。

总结
在完成本次题目设计过程中，我学习并应用了面向对象编程的基本原则和方法，包括类的设计、数据封装、类之间的交互，以及如何通过代码实现复杂系统的功能。在设计答题管理系统的过程中，我逐步加深了对代码结构、模块化设计、输入输出处理以及异常处理的理解。整个项目的实现从题库管理、试卷生成到答题判分，涉及多个类之间的协作与数据流动，锻炼了我在代码设计和逻辑推理上的能力。同时通过设计 Question.ExamPaper 和 AnswerSheet 类，我加深了对面向对象设计原则的理解，学会了如何封装、继承和多态等基本概念的应用。在完成题目的过程中，我使用了 Java 中的 ArrayList 和 HashMap 来管理动态的数据结构，熟悉了如何有效地存储和检索数据。在处理用户输入时，我学会了如何使用字符串处理方法，如 split() 和 trim()，以及如何从输入中提取有用信息并进行数据校验。在完成题目后，我也意识到了自己的代码不足，比如虽然 ArrayList 和 HashMap 可以应对当前的题目需求，但如果系统规模扩大，需要使用更加复杂的数据结构和算法来优化性能。在以后的时间里，我会进一步完善我的代码，争取精益求精。

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