第二次博客作业-答题判题程序4/家居强电电路模拟程序1-2 blog-2

news/2024/10/7 22:52:40

 


 

一、前言

        在前三次面向对象程序设计题目集的基础上,我又完成了三次PTA题目集的作业,在此过程中我感受颇多。

        在解决前三次答题判题程序后,我逐渐掌握了这套程序的设计精髓,并在我第三次题目集的基础上做了扩展性的重构,以便于解决答题判题程序-4的相关问题。

       然而,在第四次大作业的布置后,程序迭代停止,程序由答题判题程序换成了家居强电电路模拟程序,因此,我在编写第五次题目集之前,先对整体的程序架构进行了一个完整的设计。再经过两三个小时的思考和设计后,发现原本难懂的题目其实很好理解,在解决家具强电电路模拟程序-1时也比较轻松。

       第六次题目集nchu-software-oop-2024-上-6中的家具强电电路模拟程序-2是对于前一次题目集家具强电电路模拟程序-1的迭代加强版,增加了并联电路等信息。在编写此程序之前(题面发出来之后),我对上次题目集的代码进行了重构,所以在解决第二次家具强电电路模拟程序时也比较轻松。


二、设计与分析及踩坑心得

          以下对三次大作业的主要题目进行代码分析:

  一:答题判题程序-4:

  要求: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。

  解释
 
 
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。 \

  解释
 
 
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。

  解释
 
 
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:

  解释
 
 
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”

    

  解释
 
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。

  解释
 
 
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:

  解释
 
 
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:

  解释
 
 
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。

 

  设计分析以及踩坑心得:

  在题目集4中的答题判断程序-4中,我用到了十二个类。以下是对这十二个类中类的设计分析:

  以下是对第四次题目集的类图:

  

 

  二家具强电电路模拟程序-1

  

  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:

  解释
 
 
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。

  解释
 
 
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。

  设计分析以及踩坑心得:

  以下是题目集五的类图:

 

  三家具强电电路模拟程序-2

  

  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:

  解释
 
 
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。

  解释
 
 
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。

  设计分析以及踩坑心得:

  本次题目集在错误格式的判断上以及程序的复杂度上难度有明显的提高,以下是题目集6增加的几种需求:

    1.本题目集增加了对落地扇的模拟。其中落地扇的工作电压区间为 [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。

    2.本次题目集增加了各用电器的属性——电阻。其中电阻: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.本次题目集增加限定条件: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。

    4.本次题目集新增并联电路信息:其中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。

    5.本次的并联电路信息有特定的输入格式: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。

    6.并联电路新增限定条件: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]

    

  本次题目集6中的需求增加较多,所以本次代码上有较大程度的修改,以下是修改内容和实际分析:

    1.由于输入的字符串类型比前三次题目集还要复杂不少,因此我将分割字符串的方法都放进

    2.目前我对类之间的关系(尤其是聚集)掌握的还不是特别熟练,在前五次题目集的训练中,我的类间关系大多还是依赖或关联,以下是第三次的类图:

 

    度量:

    从代码中类的复杂度可得,代码中的split和output类复杂度非常大,没有严格实现类之间的单一职责原则,因此,这也是我在之后类设计与代码改进的一个重要方向。



 

三、改进建议

    在完成了这三次题目集之后,我花了大概一个小时的时间回顾了从题目集4到题目集6学习的收获历程,也正是因为这次反思,我才发现我提交的三次代码还有巨大的改进空间……

    1.拓展性方面:在编写这三次题目集时,我思考了许多,其中存在的最严重的问题还是代码的拓展性问题。在题目集发布之前,我很少考虑代码的拓展性,导致在发布题目集之后总是用大把的时间用在代码的重构上,造成效率的降低。

    2.类的设计方面:虽然经过前三次题目集的训练后,我能大致设计出题目中类的结构和关系,但当我在写类中的方法时,经常会不自觉的加入这个类中不应处理的内容,这违背了单一职责原则,这也时我的代码改进的重要方向。

 


四、总结

    

    这三次题目集是我第二次面向对象的阶段性训练,这三次题目集的总结其实前面已经讲了一些,总的来说收获最大的有几个方面,对正则表达式的应用,类间关系的判断,依赖、关联关系的具体使用等,收获这些知识的同时我也查阅了很多资料,在写程序时经常浏览下面几个网址:Java LinkedList | 菜鸟教程 (runoob.com)、Java常用正则表达式整理_java 正则表达式 空格-CSDN博客等。在得分,训练的同时,我有很多时刻都惊叹于Java类设计的妙处,听老师讲面向对象七大基本原则,只是把原则里的文字记在了脑袋里,而当我经过不断地训练(如实验的大象进冰箱,上课讲的雨刷系统等经典案例),我才慢慢领悟了这些原则的实用性和正确性。

    而对于线上线下课堂的改进方面,我认为上课过程中和学生的互动是很有必要的,对于一些抽象难懂的知识,如果通过简单代码例子的方式实现,我们可能理解得更快。

    

    

    
 

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