第三次大作业Blog

目录

• 前言
• 设计与分析
• 踩坑心得
• 改进建议
• 总结

前言

知识点：

• 类与对象的应用：
  在三次大作业中，类与对象的应用无疑是核心和基础。这充分体现了Java作为一种面向对象编程语言的特性。通过定义类，我们可以创建具有特定属性和行为的对象，从而构建出复杂的程序逻辑。在每次大作业中，我们都需要根据题目要求定义不同的类，如学生类、课程类、电器类等，并为这些类创建对象以进行实际操作。对象的创建、属性的设置和方法的调用是我们在大作业中最常进行的基本操作，它们共同构成了程序运行的基石。

• 字符串与数组的应用：
  在第四次大作业中，字符串与数组的应用显得尤为重要。字符数组作为存储char类型数据的基本结构，在处理输入信息时发挥了关键作用。我们可以利用字符数组来存储用户的输入，然后通过访问、声明和初始化等操作对信息进行提取和处理。此外，字符串之间的对比和转换操作也是处理输入信息时必不可少的步骤。这些操作帮助我们筛选出需要的信息，为后续的正则表达式匹配和数据处理提供了基础。

• 正则表达式的应用：
  在处理输入信息时，正则表达式提供了一种高效且系统的方法。它能够精确地匹配特定字符和截取特定字符串，使得信息处理的过程更加便捷和准确。通过将正则表达式与字符串转换相结合，我们可以轻松地对输入信息进行格式化和提取，从而满足大作业中的特定需求。正则表达式的应用不仅提高了代码的可读性和可维护性，还大大提高了程序运行的效率。

• ArrayList的使用：
  在新的系列大作业中，我开始使用ArrayList来替代传统的数组进行数据存储和调用。这一改变带来了诸多好处。首先，ArrayList具有动态调整大小的能力，可以根据需要自动扩展或缩小容量，从而避免了数组越界的问题。其次，ArrayList提供了丰富的API供我们调用，使得数据的添加、删除和查找等操作变得更加便捷和高效。最后，ArrayList的使用使得代码更加灵活和可扩展，能够适应更多的场景和需求。

• 抽象与继承的应用：
  在对数据类进行定义时，抽象与继承的应用使得代码结构更加清晰和易于维护。通过定义抽象类，我们可以提取出不同子类之间的共同属性和方法，从而减少了代码的冗余和重复。同时，继承机制使得子类能够继承父类的属性和方法，并在此基础上进行扩展和重写。这使得我们在对各个对象进行统一操作时，只需要使用父类对象即可，提高了代码的复用性和可维护性。此外，抽象与继承的应用还有助于我们更好地组织和管理代码，使得程序结构更加合理和易于理解。

• 接口的使用：在最近一次的大作业中，我巧妙地运用了接口技术，不仅实现了深层次并联的精准判定，还实现了信息的流畅录入和电器的有效处理工作。这一创新性的应用策略极大地减少了代码中的重复性内容，使得整个代码库更加精简、高效，并且显著提升了系统的整体性能和可维护性。同时，这也极大地缩减了代码的总体量，让我们的开发工作更加高效、有序。

题量：

• 这两次大作业的题量相较于前三次显著增加，涉及的内容更为复杂，对代码设计的要求也更为严格。在应对这些挑战时，我深感自己代码设计上的不足，特别是在处理复杂逻辑和数据结构时显得捉襟见肘。为了改进这一情况，在第八次大作业时，我对代码结构进行了彻底的修改，全面引入了接口的概念，以更加灵活和可扩展的方式实现代码逻辑。这一举措不仅提高了代码的可读性和可维护性，还有效地减少了代码的冗余和复杂性，使我能够更好地应对大作业中不断增加的题量和复杂度。

难度：

• 第七次大作业有两个区块没过，并不清楚自己还没考虑到的点在哪仅拿了76分，较难。
  第八次大作业就更让我大脑爆炸了，仅有26分，整个人都懵掉。

设计与分析

• 第七次大作业
  

在这次大作业中，面对增加的互斥开关这一复杂性，我遇到了巨大的挑战。由于我的代码长期偏向于面向过程，main 函数中充斥着大量的重复代码，且缺乏将电器操作抽象成方法并使用递归进行深层次并联处理的能力，这导致我的代码量激增，达到了2000行，这显然是不正常的现象。

为了优化这个问题，我意识到需要对底层逻辑进行彻底的修改。首先，我会将电器的各个操作抽象成独立的方法，每个方法将负责执行特定的操作，如打开、关闭、读取电阻值等。这样不仅可以减少main函数中的重复代码，还能提高代码的可读性和可维护性。

接下来，我会利用递归的思想来处理深层次并联的逻辑。通过递归调用电器操作的方法，我可以更灵活地组合不同的电器和操作，从而实现对复杂电路的精确控制。

针对互斥开关的判定，我将进一步完善引脚编号的判定逻辑。通过对引脚编号的识别，我可以确定互斥开关在电路中的位置和状态，进而判断其对所在线路的通路作用和电阻信息。同时，我会增加lj、state2和state3这三个特征值来更精确地描述互斥开关的状态和连接情况。lj用于判断互斥开关连接到线路上的引脚，而state2和state3则用于判断开关指向哪一个引脚。

此外，我还会优化字符串匹配处理的部分。通过合理的字符串处理和匹配算法，我可以减少不必要的计算和比较，提高代码的执行效率。

最后，我会对整个代码结构进行重构和优化，使其更加清晰、简洁和易于维护。我相信通过这些努力，我可以解决当前代码中的问题，并为未来的开发工作打下坚实的基础。

• 第八次大作业
  
  

在第八次大作业中，我投入了一整天的时间对底层逻辑进行重写和重构。通过精心设计和规划，我成功地将大量逻辑过程抽象为接口，使代码结构更加清晰，代码量也从原先的2000行减少到了1800行（尽管1800行对于某些项目来说可能仍然较多，但这是一个积极的进步）。这次重构不仅让我对面向对象编程有了更深入的理解，也让我在实践中向这个方向迈进了一步。

电极管作为Machine的子类
在这次作业中，我将电极管定义为Machine的一个子类，这是一个合理的决策。通过引入state特征值来表示电极管的正反接状态，我能够更准确地描述其状态变化，并为其display方法提供必要的信息。这种设计使得电极管的行为更加符合其物理特性，也提高了代码的可读性和可维护性。

添加I特征值处理电流
在Machine父类中添加I特征值来代表流过Machine对象的电流，是我为了解决电流超出情况而采取的一个策略。这一改变使得我能够在不修改子类代码的情况下，对所有的机器对象进行统一的电流管理。这种设计体现了面向对象编程中“多态”的思想，使得代码更加灵活和可扩展。

递归处理并联电路
在处理并联电路时，我采用了递归的方法。递归在处理具有相同结构或相似模式的问题时非常有效，它能够使代码更加简洁和易于理解。然而，正如我所提到的，递归在处理多互斥开关的情况时仍然存在一些问题。这是因为递归通常假设子问题之间是相互独立的，而多互斥开关的情况则可能导致子问题之间存在复杂的依赖关系。

为了解决这一问题，我计划在未来对代码进行进一步优化。可能的优化方案包括：

引入状态机：通过引入状态机来管理开关的状态变化，可以更加精确地控制开关的互斥关系，从而避免递归带来的问题。
使用图论算法：将电路视为一个图，利用图论中的算法来处理开关之间的依赖关系。这种方法可能需要更多的前期工作和编程技巧，但能够更加灵活地处理各种复杂的电路情况。
重构代码结构：如果可能的话，我会尝试重新设计代码结构，以更好地处理多互斥开关的情况。这可能需要一些时间和努力，但从长远来看，这将使代码更加健壮和易于维护。
总之，第八次大作业让我深刻体会到了面向对象编程的魅力和挑战。通过不断地学习和实践，我相信我能够逐步克服这些挑战，并编写出更加高效、健壮和可维护的代码

踩坑心得

• 第七次大作业

在这次大作业中，我最初几次修改代码时忽略了互斥开关的正接和反接问题，这导致了我多次遇到非零返回的错误，并且长时间未能定位到问题的根源。直到使用室友构建的测试用例后，我才意识到这个问题。

此外，我也未能对串联电路中可能存在的再次串联情况进行判断和处理，正如我给出的例子所示，电路T1、T2和T3之间形成了复杂的串联结构，这在之前的代码中没有被充分考虑到。

针对以上问题，我对代码进行了以下优化和丰富：

处理互斥开关的正接和反接：

我对代码中处理开关的部分进行了重新设计，增加了对开关正接和反接的判断逻辑。
通过引入标志位或使用枚举类型来表示开关的不同状态，我可以更清晰地表示并处理互斥开关的正反接情况。
我还增加了相应的测试用例，以确保在各种情况下都能得到正确的结果。
处理串联电路中的再次串联：

我对电路结构进行了更深入的分析，识别并处理了可能的串联电路嵌套情况。
通过递归或迭代的方式，我可以遍历整个电路结构，并正确地处理其中的串联和并联关系。
我还增加了对复杂电路结构的测试用例，以确保代码能够正确处理各种情况。
其他优化和丰富：

在修改代码的过程中，我还对代码的可读性和可维护性进行了改进，通过添加注释、优化变量命名等方式提高了代码的质量。
我还对代码进行了性能优化，减少了不必要的计算和内存占用，提高了程序的运行效率。

• 第八次大作业

在这次大作业中，我遭遇了一个关键的挑战，特别是在处理互斥开关在并联电路中的应用时。由于我在两个引脚链接的电路中分别添加了互斥开关对象，而后续的输出逻辑中又引入了电位差设定，这导致了一个严重的问题：互斥开关的属性没有得到统一处理。系统始终优先输出先匹配到的互斥开关的属性，而忽视了与之相同的另一个互斥开关对象的属性，这直接影响了最终结果的准确性。

此外，我在设计电路时疏忽了一个重要的细节，那就是没有全面考虑其他电器（除了二极管和互斥开关）的正反接状态。这一疏忽导致我在多个关键得分点上失分，最终成绩不尽如人意，只有27分。其实，要解决这个问题，我只需要在电器类中添加一个特征值来标识其正反接状态，这样就能在计算电路行为时考虑到所有电器的实际情况，从而提升整体的准确性。

通过这次大作业的反思，我深刻认识到在编程和工程实践中，细节决定成败。在未来的学习和项目中，我将更加注重细节的处理，确保每一个组件和逻辑都得到妥善的考虑和测试，以提高最终成果的质量和准确性。

改进建议

在第八次大作业中，我尝试将所有处理过程的代码都整合到了接口中，并运用了递归算法来进行数据的操作。然而，由于这是第八次才进行的改动，并且我没有进行充分的测试，因此我不能完全确定代码中是否存在逻辑错误。为了确保代码的稳定性和正确性，我意识到第八次大作业的代码有待进一步地深入测试和验证。

针对这次经验，我计划在未来的工作中更加注重代码的测试环节，特别是在引入新的设计或算法后，以确保代码的质量和性能。同时，我也会继续优化和丰富我的代码实现，使其更加健壮、易于理解和维护

总结

在最近两次的大作业中，我深刻认识到了自己JAVA编程水平的不足，尤其是在底层逻辑设计和代码组织方面。我遭遇了许多逻辑错误，并且代码结构显得相当繁杂，这直接影响了作业的质量和效率。这些问题凸显出我在JAVA语言运用上的诸多短板，尤其是在使用诸如HashMap等高级数据结构和其他存储信息类方面，我明显缺乏实践经验。

我意识到，作为一名JAVA开发者，仅仅掌握基础语法是远远不够的。我还需要更加深入地学习和理解JAVA的内置类和库，这些工具和方法能够大大提高编程的效率和代码的质量。比如，HashMap就是一个非常强大的工具，它允许我通过键值对的形式高效地存储和检索数据。然而，由于我之前没有很好地掌握它，我错过了许多简化代码和提高性能的机会。

此外，我也认识到自己在设计代码结构时缺乏前瞻性和全局观。这导致我的代码在后期维护和扩展时遇到了很大的困难。因此，我计划在未来的学习中，更加注重代码结构的设计和优化，尽量做到模块化、解耦和可重用。

路漫漫其修远兮，我深知自己在JAVA编程的道路上还有很长的路要走。但是，我相信只要我持续努力，不断学习新的知识和技能，我一定能够不断提高自己的编程水平，成为一名优秀的JAVA开发者。