一.題目集四總結：

知識點：

1. 集合：需要使用集合（如Map或List）來存儲題目、試卷、學生信息和答案，以便于查找和更新。
2. 字符串處理：解析輸入的字符串，提取關鍵信息，處理多余空格，并進行格式驗證。
3. 文件讀寫：可能需要從文件中讀取輸入數據，或者將結果輸出到文件。
4. 錯誤處理：處理格式錯誤、試卷號不存在、學號引用錯誤等異常情況。
5. 邏輯判斷：判斷答案是否正確，計算分數，處理多選題和填空題的特殊情況。
6. 排序算法：對輸出信息進行排序，如按學號和試卷號排序。

題量與難度：

這道題目涉及的內容較多，包括集合、字符串處理、邏輯判斷。題量較大，需要編寫大量的代碼來實現各個功能。

設計與分析：

1. 可以設計一個Question類存儲題目信息，包括編號、內容和標準答案。
2. 設計一個TestPaper類存儲試卷信息，包括試卷號和題目列表，每個題目對應一個分值。
3. 設計一個Student類存儲學生信息，包括學號和姓名，以及一個Score類存儲學生的答題記錄和分數。
4. 使用HashMap來存儲題目和試卷，便于快速查找。
5. 對于輸入的每條信息，解析后更新相應的數據結構，然后根據需求輸出相關信息。

采坑心得：

1. 在處理輸入格式時，要特別注意邊界情況，如題目編號缺失、答案為空等。
2. 多選題和填空題的分數計算可能需要額外的邏輯，要確保處理正確。
3. 錯誤處理是難點，需要考慮各種可能的異常情況并給出相應的提示。

改進建議：

1. 可以設計一個抽象的Question接口，然后分別實現MultipleChoiceQuestion（多選題）、FillInQuestion（填空題）等子類，提高代碼的可擴展性。
2. 使用設計模式，如工廠模式創建題目，策略模式處理不同類型的題目判斷，使代碼更整潔。
3. 為了方便測試，可以考慮將輸入和輸出分離，使用單元測試驗證各部分功能。

總結：

通過這道題目，我學習了如何處理復雜的集合和邏輯，對字符串處理和異常處理有了更深的理解。在以后的學習中，我需要進一步鞏固數據結構和算法知識，提高代碼的可讀性和可維護性。對于課程，建議增加更多實際問題的案例分析，讓理論知識與實踐更好地結合。

二.題目集五總結：

知識點：

1. Java編程基礎：包括類的設計、繼承、構造函數、方法、變量等。
2. 電路知識：電壓、電流、電阻、電位差等基本概念。
3. 數據結構：使用Map存儲設備信息。
4. 控制邏輯：實現設備狀態的切換、調速器檔位調整等功能。

題量：10個輸入樣例，每個樣例包含不同的設備連接和控制操作。

難度：中等。需要理解電路的工作原理和設備之間的連接關系，同時要掌握Java編程來實現這些功能。
// 串聯電路類
class SeriesCircuit {
private Map<String, Device> devices = new LinkedHashMap<>(); // 存儲所有設備
// Map<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
//private List<String[]> connections = new ArrayList<>(); // 存儲所有連接信息

// 添加設備
public void addDevice(Device device) {
    devices.put(device.id + device.number, device);
}

/*   添加連接信息
public void addConnection(String[] connection) {
    connections.add(connection);
}*/

// 調整開關狀態
public void toggleSwitch(String id, int number) {
    ((Switch) devices.get(id + number)).toggle();
    double voltage = devices.get(id + number).getOutputVoltage();
    updateDevices(voltage);

}

// 調整分檔調速器檔位
public void adjustGearSpeed(String id, int number, boolean increase) {
    GearSpeedController device = (GearSpeedController) devices.get(id + number);
    if (increase) {
        device.increaseLevel();
    } else {
        device.decreaseLevel();
    }
    double voltage = device.getOutputVoltage();
    updateDevices(voltage);

}

// 調整連續調速器檔位
public void adjustContinuousSpeed(String id, int number, double level) {
    ((ContinuousSpeedController) devices.get(id + number)).setLevel(level);
    double voltage = (devices.get(id + number)).getOutputVoltage();
    updateDevices(voltage);
}


 //更新所有設備的狀態
public void updateDevices(double voltage) {
    for (String key : devices.keySet()) {

        if (key.contains("D") || key.contains("R") || key.contains("B")) {

            if (key.contains("D")) {
                Device value = devices.get(key);
                value.setInputVoltage(voltage);
            }
            if (key.contains("R")) {
                Device value = devices.get(key);
                value.setInputVoltage(voltage);
            }
            if (key.contains("B")) {
                Device value = devices.get(key);
                value.setInputVoltage(voltage);
            }

        }

    }
}


// 獲取所有設備的狀態
/*public void printDeviceStatus() {
    devices.values().forEach(device -> System.out.println("@" + device.id + device.number + ":" + device.getStatus()));
}*/



public void printDevices() {
   for (Map.Entry<String, Device> entry : devices.entrySet()) {
        String key = entry.getKey();


        Device device = entry.getValue();


        System.out.print("@" + device.id + device.number + ":" + device.getStatus());
        int length = devices.size();
        for(int i = 0;i<length-1;i++){
                System.out.println();
          }
    }

}
}
設計與分析：

源碼采用了面向對象的設計思想，通過抽象類和具體類實現設備和電路的模擬。Device作為所有設備的基類，包含設備的公共屬性和方法；ControlledDevice、Switch、GearSpeedController、ContinuousSpeedController、IncandescentLamp、FluorescentLamp和CeilingFan分別表示受控設備和特定類型的控制設備。SeriesCircuit類模擬串聯電路，處理設備的連接和控制信息。

在SourceMonitor生成的報表中，可以看到類的繼承層次清晰，方法分布均勻。類圖中，Device作為根節點，派生出不同的設備類，體現了設備的分類和特性。然而，類圖并未展示SeriesCircuit類，這可能是因為它不是直接與設備相關的類。

采坑心得：
在實現SeriesCircuit類時，設備狀態的更新邏輯可能不夠完善，尤其是在處理多設備連接和控制時，需要確保每個設備的輸入電壓正確。

沒有考慮多個開關的情況

總結：
本階段的題目集通過編程實現智能家居系統的模擬。學習了如何用Java實現設備類的繼承和方法，。在編寫過程中，發現類的設計思路是關鍵。為了持續改，同時在編程實踐中，注重代碼的可讀性和可維護性。我學到了很多寶貴的經驗和教訓。我認識到，良好的類設計是軟件成功的關鍵，而清晰的代碼結構和合理的邏輯設計則是保證代碼質量的基礎。在未來的學習和工作中，我將繼續努力提高自己的編程技能，不斷改進和優化我們的代碼，以實現更加高效和可靠的軟件系統總結是對一個模擬智能家居系統的編程實踐進行的深入反思。在這個階段的學習中，我們不僅鞏固了Java編程的基礎知識，如類的設計、繼承、構造函數、方法和變量的運用，還結合了電路知識，如電壓、電流、電阻、電位差等基本概念，以及數據結構的使用，特別是Map存儲設備信息的方法。此外，我們還實現了復雜的控制邏輯，包括設備狀態的切換、調速器檔位的調整等功能。。

三.題目集六總結

知識點：

1. Java編程基礎：包括類的設計、繼承、構造函數、方法、變量等。
2. 電路知識：電壓、電流、電阻、電位差等基本概念。
3. 數據結構：使用Map存儲設備信息。
4. 控制邏輯：實現設備狀態的切換、調速器檔位調整等功能。
   設計與分析

類圖與類之間的關系

Device: 設備的抽象基類，定義了所有設備的公共屬性和方法。
Switch, GearSpeedController, ContinuousSpeedController: 分別代表開關、分檔調速器和連續調速器，繼承自Device類，并實現各自的具體行為。
ControlledDevice: 受控設備的抽象基類，繼承自Device，定義了最小和最大工作電壓。
IncandescentLamp, FluorescentLamp, CeilingFan, FloorFan: 具體受控設備，繼承自ControlledDevice，并實現各自的輸出電壓計算邏輯。
SeriesCircuit: 串聯電路類，包含了一個設備列表和一個并聯電路列表，可以添加設備、調整設備狀態并更新電路中的設備狀態。
ParallelCircuits: 并聯電路類，包含了一組串聯電路，管理并計算所有串聯電路的總電阻等。

代碼的邏輯和結構

設備管理: 通過抽象類和具體類的繼承關系，管理不同類型的設備，并定義了設備的通用接口。
電路管理: 通過SeriesCircuit和ParallelCircuits類，管理電路中的設備。電路類負責添加設備、調整設備狀態以及更新電路中的設備狀態。
電阻和電壓計算: 通過電阻、電壓和電流的關系，計算電路中的電壓分布和設備的輸出狀態。
輸入解析和控制: 通過解析用戶輸入，控制設備的狀態，并動態更新電路中的設備。

心得

通過這種設計，可以有效地管理和模擬復雜電路中的設備狀態和電壓分布。每個設備類和電路類都具有明確的職責和清晰的接口，使得代碼易于擴展和維護。通過合理的繼承和多態機制，可以在不改變現有代碼的情況下，輕松添加新類型的設備和電路邏輯。

在實現過程中，需要特別注意設備之間的電壓和電流關系，確保計算邏輯的準確性和一致性。此外，在實際應用中，還可以進一步優化代碼性能和用戶體驗，使得模擬更加高效和友好。

在實現過程中，需要特別注意設備之間的電壓和電流關系，確保計算邏輯的準確性和一致性。此外，在實際應用中，還可以進一步優化代碼性能和用戶體驗，使得模擬更加高效和友好。 {
Device value = devices.get(key);
value.setInputVoltage(voltage);
}
}
}
}

// 并聯電路
class ParallelCircuits {
ArrayList myList = new ArrayList<>();
double sumR;

public void addMylist(SeriesCircuit seriesCircuit) {
myList.add(seriesCircuit);
}

ArrayList newMyList = new ArrayList<>();

public void neww() {
for (SeriesCircuit circuit : myList) {
if (!circuit.on) {
newMyList.add(circuit);
}
}
}

public double getSumR() {
double a = 0;
neww();
for (SeriesCircuit circuit : newMyList) {
a += 1 / circuit.calculateR();
}
sumR = 1 / a;
return sumR;
}

public SeriesCircuit getMyList(String b) {
for (SeriesCircuit circuit : myList) {
if (circuit.devices.containsKey(b)) {
return circuit;
}
}
return null;
}

public boolean containsDeviceWithKeyK(String a) {
for (SeriesCircuit circuit : myList) {
if (circuit.devices.containsKey(a)) {
return true;
}
}
return false;
}
?
}總結：在這個階段的學習中，我們不僅鞏固了Java編程的基礎知識，如類的設計、繼承、構造函數、方法和變量的運用，還結合了電路知識，如電壓、電流、電阻、電位差等基本概念，以及數據結構的使用，特別是Map存儲設備信息的方法。此外，我們還實現了復雜的控制邏輯，包括設備狀態的切換、調速器檔位的調整等功能。完成這個作業的過程中，我遇到了不少挑戰。首先，我們需要深入理解電路的工作原理和設備之間的連接關系，這對于非電子專業的學生來說可能是一個難點。其次，我們需要熟練掌握Java編程來實現這些復雜的功能，這對于編程能力提出了較高的要求。