软件lab1

2020年春季学期
计算机学院《软件构造》课程

Lab 1实验 告

目录

1 实验目标概述 1

2 实验环境配置 1

3 实验过程 1

3.1 Magic Squares 1

3.1.1 isLegalMagicSquare() 1

3.1.2 generateMagicSquare() 1

3.2 Turtle Graphics 1

3.2.1 Problem 1: Clone and import 2

3.2.2 Problem 3: Turtle graphics and drawSquare 2

3.2.3 Problem 5: Drawing polygons 2

3.2.4 Problem 6: Calculating Bearings 2

3.2.5 Problem 7: Convex Hulls 2

3.2.6 Problem 8: Personal art 2

3.2.7 Submitting 2

3.3 Social Network 2

3.3.1 设计/实现FriendshipGraph类 2

3.3.2 设计/实现Person类 2

3.3.3 设计/实现客户端代码main() 2

3.3.4 设计/实现测试用例 3

4 实验进度记录 3

5 实验过程中遇到的困难与解决途径 3

6 实验过程中收获的经验、教训、感想 3

6.1 实验过程中收获的经验和教训 3

6.2 针对以下方面的感受 3

1. 实验目标概述

本次实验通过求解三个问题，训练基本 Java 编程技能，能够利用 Java OO 开

发基本的功能模块，能够阅读理解已有代码框架并根据功能需求补全代码，能够

为所开发的代码编写基本的测试程序并完成测试，初步保证所开发代码的正确性。

另一方面，利用 Git 作为代码配置管理的工具，学会 Git 的基本使用方法。

? 基本的 Java OO 编程

? 基于 Eclipse IDE 进行 Java 编程

? 基于 JUnit 的测试

? 基于 Git 的代码配置管理

1. 实验环境配置

下载，配置jdk

下载，安装eclipse

下载，安装git

eclipse连接到github

在这里给出你的GitHub Lab1仓库的URL地址

https://github.com/ComputerScienceHIT/Lab1-1180300122.git

1. 实验过程

请仔细对照实验手册，针对四个问题中的每一项任务，在下面各节中记录你的实验过程、阐述你的设计思路和问题求解思路，可辅之以示意图或关键源代码加以说明（但无需把你的源代码全部粘贴过来！）。

为了条理清晰，可根据需要在各节增加三级标题。

1. 1. Magic Squares

幻方（Magic Square）是一种将数字安排在正方形格子中，使每行、列和对角线上的数字和都相等的方法。

1. 1. 1. isLegalMagicSquare()

现将文件按行读取成字符串，在按照split(“t”)分成数字字符串，将其转为int型检查错误输入，存在二维数组里，判断是否是方阵然后计算行和，列和，对角线和。若相等则是幻方。

1. 1. 1. generateMagicSquare()

第一个数放在（1，n/2），之后每个数在前一个数上一行对应位置的右边。超出上面放在底边，超出右边放在最左。进行n^2次，使行和，列和，对角线和相等。

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException——数组越界

java.lang.NegativeArraySizeException——试图创建大小为负的数组

1. 1. Turtle Graphics

调用给出的Turtle，Point类，填充TurtleSoup.java中给出的各个函数，使之完成注释中给出的函数功能。

1. 1. 1. Problem 1: Clone and import

如何从GitHub获取该任务的代码、在本地创建git仓库、使用git管理本地开发。

在本地创建git仓库：

在当前目录打开Git Bash；   git init指令 将当前目录创建为本地仓库；

和github仓库建立远程链接 将本地秘钥key值添加到github的SSH设置

将完成的项目复制到本地仓库中，输入git add .将所有文件全部加入本地仓库； git commit -m “备注” 指令，将文件暂存到本地目录并且添加备注说明； git push -u origin master指令，将本地仓库同步到远程仓库。

1. 1. 1. Problem 3: Turtle graphics and drawSquare

   绘制正方形，即前进边长后转向九十度，重复四次

1. 1. 1. Problem 5: Drawing polygons

public static double calculateRegularPolygonAngle(int sides)

根据边数计算内角 （边数-2）*180°/sides

public static int calculatePolygonSidesFromAngle(double angle)

根据内角判断边数 360/(180-angle) （注意向上取整）

public static void drawRegularPolygon(Turtle turtle, int sides, int sideLength) 

绘制多边形，注意转向外角

1. 1. 1. Problem 6: Calculating Bearings

public static double calculateBearingToPoint(double currentBearing, int currentX, int currentY, int targetX, int targetY)

根据当前位置，方向，目的地判断转向，atan2()计算两点连线和x轴夹角，转化成y轴夹角，算出和当前方向差值，即为转向角。

public static List calculateBearings(List xCoords, List yCoords)

调用转向角函数，将list中存的点的数据读取，返回每次转的角度list

默认方向是y正方向，由于转向角函数输入方向是y正顺时针方向，要记录转向信息，转化成当前方位角。

1. 1. 1. Problem 7: Convex Hulls

先对所有给的点集进行排序，先按照x坐标排序，如果x相同再按照y排序，找到最左最下下的点，该点一定在凸包上 利用calculateBearingToPoint函数计算夹角，要注意的是该函数计算的是和y正的夹角，需要分上下半个图形来计算

上半找所有点中跟这个点夹角最小的点，以最右面的一个点为界，下半图形夹角需要大于180度，并找最小的角直到又回到最初的点，便可以获得凸包集合。

另外由于test是地址检测，所以只保留数值再添加到set里是过不了的

必须传递原来的地址

1. 1. 1. Problem 8: Personal art

调用了绘制正方形和多边形的函数，绘制彩色图形。

1. 1. 1. Submitting

git add .将所有文件全部加入本地仓库； git commit -m “备注” ，将文件暂存到本地目录并且添加备注说明； git push -u origin master，将本地仓库同步到远程仓库。

1. 1. Social Network

构建person类和friendshipgragh类，以及类中的方法，使其能计算 交 络距离；

1. 1. 1. 设计/实现FriendshipGraph类

使用hashset储存全部的人的信息，addvertex向其中添加元素，注意在 交 络中不能重名，重名则抛出异常，addedge添加关系，关系信息存在person中，为支持有向图，添加的为单向关系

Clean用于清除 交 络访问信息，在搜索中用到。

 getDistance获取两个人的最短距离，通过在无向图中广度优先搜索直到找到目标，辐射的层数即距离，层数信息存在hashmap中，注意自己到自己的距离为0，并提示信息

1. 1. 1. 设计/实现Person类

person中存放姓名和关系（单向），访问信息（在搜索时用到）

关系存在hashset中，getname getfriends获取名字和关系visited标记访问，clean清除访问信息；addfriend添加关系中的元素重复添加算一个，被addedge调用

1. 1. 1. 设计/实现客户端代码main()

如果注释rachel到ross的关系，对于rachel，跟任何人都没有关系，除了到自身到其他人距离均为-1;

将ross改成rachel，在新建person时起名是合法的，在将其添加到 交 络时，由于 络中存在重名的人会抛出异常，终止程序；

1. 1. 1. 设计/实现测试用例

设计了一个有环路和不可达的测试用例，手动模拟搜索

检测了在 交 中添加重名的异常

1. 实验进度记录

请使用表格方式记录你的进度情况，以超过半小时的连续编程时间为一行。

每次结束编程时，请向该表格中增加一行。不要事后胡乱填写。

不要嫌烦，该表格可帮助你汇总你在每个任务上付出的时间和精力，发现自己不擅长的任务，后续有意识的弥补。

1. 实验过程中遇到的困难与解决途径

1. 实验过程中收获的经验、教训、感想
   1. 实验过程中收获的经验和教训

对于不熟悉的类要搞清楚再用，string在java中不是数据类型，不是字符数数组，对于类直接将类赋值给另一个类实际上是相同的地址。

学习了hashset，hashmap，图形化界面等知识。

1. 1. 针对以下方面的感受
2. Java编程语言是否对你的口味li>

Java是我接触的不多的面向对象编程，不太习惯

1. 关于Eclipse IDE

使用方便

1. 关于Git和GitHub

可以很好地管理文件的版本

1. 关于CMU和MIT的作业

具有一定的难度，涉及到很广的知识

1. 关于本实验的工作量、难度、deadline

对于没接触过java新手来讲，bug层出不穷，对于类的理解不够，导致各种错误使用，很多东西只是会用，不理解原理导致在细节上出问题，工作量倍增，学习了很多新知识，

1. 关于初接触“软件构造”课程

有一定的难度