哈工大軟件構(gòu)造lab1小結(jié)

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文章目錄

• 前言
• 問題一
• • • 使用的庫
    • 異常處理機(jī)制
    • 字符串內(nèi)容檢查
    • 寫入文件
• 問題二
• • • problem 3：畫一個(gè)正方形
    • problem 5:畫一個(gè)多邊形
    • problem 6:計(jì)算軸承
    • problem 7：計(jì)算凸包
    • problem 8：個(gè)人藝術(shù)
• 問題三
• • • 設(shè)計(jì)/實(shí)現(xiàn)Person類
    • 設(shè)計(jì)/實(shí)現(xiàn)FriendshipGraph類
• 總結(jié)

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前言

本次實(shí)驗(yàn)作者收獲了很多關(guān)于java編程的知識(shí)，在這里和大家分享一下。

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提示：以下是本篇文章正文內(nèi)容，下面案例可供參考

問題一

使用的庫

import java.util.Scanner; import java.io.*;... BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(fileName)); String str = null; while ((str = br.readLine()) != null) {...} br.close();...Scanner input = new Scanner(System.in); ... input.close();

不用把所有相關(guān)的知識(shí)掌握，把自己需要的代碼掌握就行。
只需要記住：

1. BufferedReader的readLine方法是一種高效讀取文件的方法 適合讀取矩陣等數(shù)據(jù) 一次讀取最多讀8192個(gè)字符，**遇到換行符時(shí)返回**2. 創(chuàng)建的scanner對(duì)象調(diào)用下列方法（函數(shù)）,讀取用戶在命令行輸入的各種數(shù)據(jù)類型　　 next.Byte(), nextDouble(), nextFloat ,nextInt(), nextLine() ,nextLong() ,nextShot()　

上述方法執(zhí)行時(shí)都會(huì)造成堵塞**,等待用戶在命令行輸入數(shù)據(jù)回車確認(rèn)**

上面提到的scanner的用法和文件操作就是比較簡(jiǎn)單的操作，讀者可以把這些代碼直接拿來使用。

異常處理機(jī)制

try {...} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();}

異常檢測(cè)我們這里推薦使用try catch語句，使用框架參考上面的代碼，注意下面幾點(diǎn)：

1. 如果 try 語句塊中發(fā)生異常，那么一個(gè)相應(yīng)的異常對(duì)象就會(huì)被拋出，然后 catch 語句就會(huì)依據(jù)所拋出異常對(duì)象的類型進(jìn)行捕獲，并處理。處理之后，程序會(huì)跳過 try 語句塊中剩余的語句，***轉(zhuǎn)到 catch 語句塊后面的第一條語句開始執(zhí)行。*** 2. Java處理異常的方式是中斷處理(停止java虛擬機(jī)JVM)。常用的異常有： 1、空指針異常類： NullPointerException2、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換異常：ClassCastException3、沒有訪問權(quán)限：IllegalAccessException4、方法的參數(shù)錯(cuò)誤：IllegalArgumentException5、數(shù)組下標(biāo)越界異常：IndexOutOfBoundsException6、文件已結(jié)束異常：EOFException7、文件未找到異常：FileNotFoundException8、字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字異常：NumberFormatException9、指定的類不存在： ClassNotFoundException10、實(shí)例化異常：InstantiationException

字符串內(nèi)容檢查

if (string.matches("[0-9]+")) {...} elsereturn false;

框架見上面，知識(shí)點(diǎn)：

1. boolean matches(String regex)： matches() 方法用于檢測(cè)字符串是否匹配給定的正則表達(dá)式。 2. 參數(shù)：regex – 匹配字符串的正則表達(dá)式。

正則表達(dá)式怎么構(gòu)造可以自己在網(wǎng)上學(xué)習(xí)，構(gòu)造技巧也非常簡(jiǎn)單，這里不多加講解了。

寫入文件

PrintWriter pw = new PrintWriter("...", "UTF_8");for (i = 0; i < n; i++) {for (j = 0; j < n; j++)pw.print(...);pw.println();}pw.close(); 1. java.io.PrintWriter是java中很常見的一個(gè)類，該類可用來創(chuàng)建一個(gè)文件并向文本文件寫入數(shù)據(jù)。可以理解為java中的文件輸出，java中的文件輸入可以用java.io.File。 2. 只要記住：使用print類不會(huì)在文本末尾加上任何東西，如果需要分隔符應(yīng)該手工添加，**使用println自動(dòng)在字符串末尾加一個(gè)行分隔符，并清空緩沖區(qū)**(如果非要用print方法，記得要添上flush()方法以及換行符）

問題二

problem 3：畫一個(gè)正方形

代碼如下（示例）：

public static void drawSquare(Turtle turtle, int sideLength) {for(int i = 0; i < 4; i++) {turtle.forward(sideLength);turtle.turn(90);}}

代碼很簡(jiǎn)單，就是向前移動(dòng)和轉(zhuǎn)彎，旋轉(zhuǎn)角度為90度。使用上述模板（可以自己修改參數(shù)）畫出來的圖形是一個(gè)正多邊形，旋轉(zhuǎn)角度讀者可以自己計(jì)算。

problem 5:畫一個(gè)多邊形

代碼如下（示例）：

... return (180.00*(sides - 2)) /sides ; //已知邊數(shù)，計(jì)算正多邊形的內(nèi)角度數(shù) ... return (int)Math.round(360.00/(180.00-angle)); //已知內(nèi)角度數(shù)，計(jì)算正多邊形的邊數(shù) ...

上面幾個(gè)語句都是數(shù)學(xué)上的一些結(jié)論，大家看看就行。

problem 6:計(jì)算軸承

Angle = 450.00 - currentBearing - Math.toDegrees(Math.atan((float)(targetY - currentY) / (targetX - currentX)));

計(jì)算角度的方法非常簡(jiǎn)單，大家可以自行推導(dǎo)，注意上面使用到的兩個(gè)函數(shù)：

1. Java中Math.toDegrees()用于將**以弧度測(cè)量的角度轉(zhuǎn)換為以度為單位的近似等效角度**,也就是將-π/2到π/2之間的弧度值轉(zhuǎn)化為度。 2. 如果要將角度轉(zhuǎn)成成弧度用Math.toRadians。 3. Math.atan() 函數(shù)返回一個(gè)數(shù)值的反正切（以弧度為單位），也就是返回一個(gè)-π/2到π/2之間的弧度值

其他的就沒什么難的點(diǎn)了。

problem 7：計(jì)算凸包

凸包算法非常常見，這里不多介紹，我們關(guān)注一個(gè)細(xì)節(jié)：

public static Set<Point> convexHull(Set<Point> points) {... }

這個(gè)函數(shù)中我們用到了Set(集合）這個(gè)概念。關(guān)于集合，大家在上大學(xué)之前就有所了解，我們介紹下面幾個(gè)java知識(shí)點(diǎn)：

1. Set繼承于Collection接口，是一個(gè)不允許出現(xiàn)重復(fù)元素，并且無序的集合，主要有HashSet和TreeSet兩大實(shí)現(xiàn)類。1.1 HashSet是哈希表結(jié)構(gòu)，主要利用HashMap的key來存儲(chǔ)元素，當(dāng)有元素插入的時(shí)候，**會(huì)計(jì)算元素的hashCode值，將元素插入到哈希表對(duì)應(yīng)的位置中來；**1.2 TreeSet是紅黑樹結(jié)構(gòu)，每一個(gè)元素都是樹中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，插入的元素都會(huì)進(jìn)行**排序**。TreeSet具有排序功能，分為自然排序(123456)和自定義排序兩類。2. 關(guān)于尖括號(hào)： <"T">是ageneric，通常可以讀作"T型"。它取決于<>左邊的類型實(shí)際意味著什么。 ex: 如果你看到例如ArrayList<Integer>： 那就意味著"An Array List of Integers"。 另一個(gè)例子是HashMap<String, Integer>，意思是"**帶有String keys和Integer 值的 Map** "。

關(guān)于set的詳細(xì)代碼：見https://www.jianshu.com/p/b48c47a42916

problem 8：個(gè)人藝術(shù)

這個(gè)就比較隨意了，可以根據(jù)個(gè)人喜好對(duì)圖形進(jìn)行設(shè)計(jì)：
包括顏色、大小、形狀等等，具體代碼就不介紹了。

問題三

我們對(duì)報(bào)告中要求的順序略微改動(dòng)一下，先設(shè)計(jì)person類，再設(shè)計(jì)FriendshipGraph類更加通順。

設(shè)計(jì)/實(shí)現(xiàn)Person類

public class Person {public String name;...} }

設(shè)計(jì)person類可以根據(jù)讀者喜好自行改變，設(shè)計(jì)思路也非常簡(jiǎn)單，只需要保證包含名字這個(gè)必要元素即可。

設(shè)計(jì)/實(shí)現(xiàn)FriendshipGraph類

import java.util.*; ... Map map = new HashMap();

首先是導(dǎo)入了一個(gè)常用工具包，并建立一個(gè)Map接口。知識(shí)點(diǎn)有：

1. Map集合用于儲(chǔ)存元素對(duì)，**Map儲(chǔ)存的是一對(duì)鍵值（key和value）**，是通過key映射到它的value； 2. HashMap是Map的實(shí)現(xiàn)類,**實(shí)現(xiàn)了 Map 接口，根據(jù)鍵的 HashCode 值存儲(chǔ)數(shù)據(jù)**，具有很快的訪問速度，最多允許一條記錄的鍵為 null，不支持線程同步

這里我們建立HashMap的目的是實(shí)現(xiàn)檢查重名的方法。

HashMap本身的功能相當(dāng)強(qiáng)大，有興趣的讀者可以在這個(gè)網(wǎng)站對(duì)HashMap的功能進(jìn)行查看：
https://www.runoob.com/java/java-hashmap.html

接下來我們關(guān)注數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

public Person []vertexList = new Person[num]; private final int [][]relation = new int[num][num];

構(gòu)建社交網(wǎng)絡(luò)最初級(jí)的版本就是使用二維數(shù)組（矩陣），這里注意使用到的private和final:

1. 可以將實(shí)例字段定義為final，**這樣的字段必須在構(gòu)造對(duì)象時(shí)初始化，而且一經(jīng)設(shè)置，在接下來的語句中不能修改**，這樣使得數(shù)據(jù)被保護(hù)起來。 2. 方法可以調(diào)用這個(gè)方法的所屬類的所有對(duì)象的私有數(shù)據(jù) 3. 如果不希望方法被修改，可以使用private關(guān)鍵字對(duì)方法進(jìn)行標(biāo)識(shí)，**如果你修改了實(shí)現(xiàn)方式，將不保證可用。** 4. Java中引入private的類型，目的是為了防止類中的數(shù)據(jù)成員，在類的定義之外被修改。 // 添加節(jié)點(diǎn)public boolean addVertex(Person person) {...vertexList[num_of_verts++] = person;...} // 將邊加入關(guān)系矩陣中public boolean addEdge(Person person1, Person person2) {...start = get_index_of_ver(person1);end = get_index_of_ver(person2);relation[start][end] = 1;...}

這里我們提供了添加節(jié)點(diǎn)和邊的代碼，實(shí)現(xiàn)起來非常簡(jiǎn)單，只需要對(duì)數(shù)組和矩陣進(jìn)行操作就行了。

最后我們關(guān)注最短路徑問題的求解（最后的大boss反而早有了經(jīng)典的算法）：
給出兩種方案：

方案一：使用廣搜，算法網(wǎng)上都有，不介紹了 方案二：Floyd算法，同上

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總結(jié)

本次實(shí)驗(yàn)作者收獲良多，文章寫得生澀，如有建議歡迎提出。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的2022哈工大软件构造lab1小结（知识点）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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