PTA第4、5次大作業及期中考試總結

来源:https://www.cnblogs.com/zsl-236236/archive/2022/05/16/16276465.html
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期中考試題目總結 （1）總結：期中考試主要考察的是點線面類的設計，之前沒有接觸過類，或者說對類沒有什麼很清晰的概念和認知。現在才發現“類”是一個非常強大的工具，可以大大方便我們平時解決問題的過程。期中考試這幾道題目難度適中，很適合我們平時拿來練手，不過也需要抓住各種細節，以防出現一些不該出現的錯誤。 ...


  1. 期中考試題目總結
    （1）總結：期中考試主要考察的是點線面類的設計，之前沒有接觸過類，或者說對類沒有什麼很清晰的概念和認知。現在才發現“類”是一個非常強大的工具，可以大大方便我們平時解決問題的過程。期中考試這幾道題目難度適中，很適合我們平時拿來練手，不過也需要抓住各種細節，以防出現一些不該出現的錯誤。
    （2）
    1、7-1 點與線（類設計）

設計一個類表示平面直角坐標繫上的點Point，私有屬性分別為橫坐標x與縱坐標y，數據類型均為實型數，除構造方法以及屬性的getter與setter方法外，定義一個用於顯示信息的方法display(),用來輸出該坐標點的坐標信息，格式如下：(x,y)，數值保留兩位小數。為簡化題目，其中，坐標點的取值範圍設定為(0,200]。若輸入有誤，系統則直接輸出Wrong Format

設計一個類表示平面直角坐標繫上的線Line，私有屬性除了標識線段兩端的點point1、point2外，還有一個字元串類型的color，用於表示該線段的顏色，同樣，除構造方法以及屬性的getter與setter方法外，定義一個用於計算該線段長度的方法getDistance(),還有一個用於顯示信息的方法display(),用來輸出線段的相關信息，輸出格式如下：

    The line's color is:顏色值
    The line's begin point's Coordinate is:
    (x1,y1)
    The line's end point's Coordinate is:
    (x2,y2)
    The line's length is:長度值

其中，所有數值均保留兩位小數，建議可用String.format("%.2f", data)方法。

設計類圖如下圖所示。

** 題目要求：在主方法中定義一條線段對象，從鍵盤輸入該線段的起點坐標與終點坐標以及顏色，然後調用該線段的display()方法進行輸出。**

以下情況為無效作業
無法運行
設計不符合所給類圖要求
未通過任何測試點測試
判定為抄襲
輸入格式:
分別輸入線段的起點橫坐標、縱坐標、終點的橫坐標、縱坐標以及顏色，中間可用一個或多個空格、tab或者回車分隔。

輸出格式:
The line's color is:顏色值
The line's begin point's Coordinate is:
(x1,y1)
The line's end point's Coordinate is:
(x2,y2)
The line's length is:長度值
輸入樣例1:
在這裡給出一組輸入。例如：

5
9.4
12.3
84
Red
輸出樣例1:
在這裡給出相應的輸出。例如：

The line's color is:Red
The line's begin point's Coordinate is:
(5.00,9.40)
The line's end point's Coordinate is:
(12.30,84.00)
The line's length is:74.96
輸入樣例2:
在這裡給出一組輸入。例如：

80.2356
352.12
24.5
100
Black
輸出樣例2:
在這裡給出相應的輸出。例如：

Wrong Format

我的代碼如下：

點擊查看代碼 
package pta.mid_term_examination;

import java.text.DecimalFormat;
import java.util.Scanner;

public class Main1 {
    public static void main(String[] args){
        Scanner in=new Scanner(System.in);
        Point point1=new Point();
        double x1=in.nextDouble();
        double y1=in.nextDouble();
        point1.setX(x1);
        point1.setY(y1);
        Point point2=new Point();
        double x2=in.nextDouble();
        double y2=in.nextDouble();
        point2.setX(x2);
        point2.setY(y2);
        //double a=x1*x1-x2*x2;
        //double b=y1*y1-y2*y2;
        //double dis=Math.sqrt(a+b);
        String color=in.next();
        Line line=new Line();
        line.setPoint1(point1);
        line.setPoint2(point2);
        line.setColor(color);
        if ((x1<=0||x1>200)||(y1<=0||y1>200)||(x2<=0||x2>200)||(y2<=0||y2>200))
            System.out.println("Wrong Format");
        else line.display();
    }
}

class Point{
    private double x;//橫坐標
    private double y;//縱坐標

    public Point(double x, double y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public Point() {
    }

    public double getX() {
        return x;
    }

    public void setX(double x) {
        this.x = x;
    }

    public double getY() {
        return y;
    }

    public void setY(double y) {
        this.y = y;
    }

    public void display(){
        DecimalFormat two=new DecimalFormat("0.00");
        System.out.println("("+two.format(getX())+","+two.format(getY())+")");
    }
}

class Line{
    private Point point1 = new Point();
    private Point point2 = new Point();
    String color;

    public Line(Point point1, Point point2, String color) {
        this.point1 = point1;
        this.point2 = point2;
        this.color = color;
    }

    public Line() {
    }

    public Point getPoint1() {
        return point1;
    }

    public void setPoint1(Point point1) {
        this.point1 = point1;
    }

    public Point getPoint2() {
        return point2;
    }

    public void setPoint2(Point point2) {
        this.point2 = point2;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public double getDistance(Point p1,Point p2){

        double a=p1.getX()-p2.getX();
        double b=p1.getY()-p2.getY();

        return Math.sqrt(a*a+b*b);
    }
    public void display(){
        Line line=new Line();
        DecimalFormat two=new DecimalFormat("0.00");
        System.out.println("The line's color is:"+getColor());
        System.out.println("The line's begin point's Coordinate is:");
        point1.display();
        System.out.println("The line's end point's Coordinate is:");
        point2.display();
        System.out.println("The line's length is:" + two.format(line.getDistance(point1,point2)));
    }
}

本題把我困擾住的地方是Line類裡面的getDistance方法
public double getDistance(Point p1,Point p2){

    double a=p1.getX()-p2.getX();
    double b=p1.getY()-p2.getY();

    return Math.sqrt(a*a+b*b);
}

這裡一開始我並沒有添加函數括弧裡面的參數，導致後面運行的時候一直顯示的不是正確的答案，而是一直顯示0.00。
在括弧中加上參數併在其它地方做出一些修改，最後的問題才得以解決。
在這裡我知道了仔細觀察題目和平時基礎的重要性，這大大影響了我做題時候的思考方式和速度。

2、7-2 點線面問題重構（繼承與多態）
在“點與線（類設計）”題目基礎上，對題目的類設計進行重構，以實現繼承與多態的技術性需求。

對題目中的點Point類和線Line類進行進一步抽象，定義一個兩個類的共同父類Element（抽象類），將display()方法在該方法中進行聲明（抽象方法），將Point類和Line類作為該類的子類。
再定義一個Element類的子類面Plane，該類只有一個私有屬性顏色color，除了構造方法和屬性的getter、setter方法外，display()方法用於輸出面的顏色，輸出格式如下：The Plane's color is:顏色
在主方法內，定義兩個Point（線段的起點和終點）對象、一個Line對象和一個Plane對象，依次從鍵盤輸入兩個Point對象的起點、終點坐標和顏色值（Line對象和Plane對象顏色相同），然後定義一個Element類的引用，分別使用該引用調用以上四個對象的display()方法，從而實現多態特性。示例代碼如下：
element = p1;//起點Point
element.display();

  element = p2;//終點Point
  element.display();
  
  element = line;//線段
  element.display();
  
  element = plane;//面
  element.display();

類結構如下圖所示。

其中，所有數值均保留兩位小數，建議可用String.format("%.2f", data)方法。

以下情況為無效作業
無法運行
設計不符合所給類圖要求
未通過任何測試點測試
判定為抄襲
輸入格式:
分別輸入線段的起點橫坐標、縱坐標、終點的橫坐標、縱坐標以及顏色，中間可用一個或多個空格、tab或者回車分隔。

輸出格式:
(x1,y1)
(x2,y2)
The line's color is:顏色值
The line's begin point's Coordinate is:
(x1,y1)
The line's end point's Coordinate is:
(x2,y2)
The line's length is:長度值
The Plane's color is:顏色值
輸入樣例1:
在這裡給出一組輸入。例如：

5
9.4
12.3
84
Red
輸出樣例1:
在這裡給出相應的輸出。例如：

(5.00,9.40)
(12.30,84.00)
The line's color is:Red
The line's begin point's Coordinate is:
(5.00,9.40)
The line's end point's Coordinate is:
(12.30,84.00)
The line's length is:74.96
The Plane's color is:Red
輸入樣例2:
在這裡給出一組輸入。例如：

5
9.4
12.3
845
Black
輸出樣例2:
在這裡給出相應的輸出。例如：

Wrong Format

以下是我的代碼：

點擊查看代碼 
package pta.mid_term_examination;

import java.text.DecimalFormat;
import java.util.Scanner;

public class Main2 {
    public static void main(String[] args){
        Scanner in=new Scanner(System.in);
        Point1 p1=new Point1();
        double x1=in.nextDouble();
        double y1=in.nextDouble();
        p1.setX(x1);
        p1.setY(y1);
        Point1 p2=new Point1();
        double x2=in.nextDouble();
        double y2=in.nextDouble();
        p2.setX(x2);
        p2.setY(y2);
        String color=in.next();
        Line1 line=new Line1();
        line.setPoint1(p1);
        line.setPoint2(p2);
        line.setColor(color);
        Plane plane=new Plane();
        plane.setColor(color);
        Element element=new Element() {
            @Override
            public void display() {

            }
        };
        if ((x1<=0||x1>200)||(y1<=0||y1>200)||(x2<=0||x2>200)||(y2<=0||y2>200))
            System.out.println("Wrong Format");
        else{
            element = p1;//起點Point
            element.display();

            element = p2;//終點Point
            element.display();

            element = line;//線段
            element.display();

            element = plane;//面
            element.display();
        }
    }
}

abstract class Element{
    public abstract void display();
}

class Point1 extends Element{
    private double x;//橫坐標
    private double y;//縱坐標

    public Point1(double x, double y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public Point1() {
    }

    public double getX() {
        return x;
    }

    public void setX(double x) {
        this.x = x;
    }

    public double getY() {
        return y;
    }

    public void setY(double y) {
        this.y = y;
    }

    public void display(){
        DecimalFormat two=new DecimalFormat("0.00");
        System.out.println("("+two.format(this.x)+","+two.format(this.y)+")");
    }
}

class Line1 extends Element{
    private Point1 point1 = new Point1();
    private Point1 point2 = new Point1();
    String color;

    public Line1(Point1 point1, Point1 point2, String color) {
        this.point1 = point1;
        this.point2 = point2;
        this.color = color;
    }

    public Line1() {
    }

    public Point1 getPoint1() {
        return point1;
    }

    public void setPoint1(Point1 point1) {
        this.point1 = point1;
    }

    public Point1 getPoint2() {
        return point2;
    }

    public void setPoint2(Point1 point2) {
        this.point2 = point2;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public double getDistance(Point1 p1,Point1 p2){

        double a=p1.getX()-p2.getX();
        double b=p1.getY()-p2.getY();

        return Math.sqrt(a*a+b*b);
    }
    public void display(){
        Line1 line=new Line1();
        DecimalFormat two=new DecimalFormat("0.00");
        System.out.println("The line's color is:"+getColor());
        System.out.println("The line's begin point's Coordinate is:");
        point1.display();
        System.out.println("The line's end point's Coordinate is:");
        point2.display();
        System.out.println("The line's length is:" + two.format(line.getDistance(point1,point2)));
    }
}

class Plane extends Element{
    private String color;

    public Plane(String color) {
        this.color = color;
    }

    public Plane() {
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
    public void display(){
        System.out.println("The Plane's color is:"+this.color);
    }
}

第二次作業是在第一次作業的基礎上加上了繼承與多態的運用，繼承和多態是我們Java學習中非常非常非常重要的兩個知識點，它們有以下好處：
使用繼承的好處是父類的內部細節對子類可見
使用多態可以使程式有良好的擴展，並可以對所有類的對象進行通用處理
使用繼承和多態可以增強我們代碼的靈活性，介面性，可擴充性，也可以消除類型之間的耦合關係。

第二次作業除了加上了繼承和多態等操作，還定義了抽象類，這也是一個新的知識，抽象類加上抽象方法。咋一聽很嚇人，但是只要我們去仔細閱讀題目要求，仔細審題，然後再看，就可以有更多的體會以及解題思路。

3、7-3 點線面問題再重構（容器類）
在“點與線（繼承與多態）”題目基礎上，對題目的類設計進行重構，增加容器類保存點、線、面對象，並對該容器進行相應增、刪、遍歷操作。

在原有類設計的基礎上，增加一個GeometryObject容器類，其屬性為ArrayList類型的對象（若不瞭解泛型，可以不使用）
增加該類的add()方法及remove(int index)方法，其功能分別為向容器中增加對象及刪除第index - 1（ArrayList中index>=0）個對象
在主方法中，用戶迴圈輸入要進行的操作（choice∈[0,4]），其含義如下：
1：向容器中增加Point對象
2：向容器中增加Line對象
3：向容器中增加Plane對象
4：刪除容器中第index - 1個數據，若index數據非法，則無視此操作
0：輸入結束
示例代碼如下：
choice = input.nextInt();
while(choice != 0) {
switch(choice) {
case 1://insert Point object into list
...
break;
case 2://insert Line object into list
...
break;
case 3://insert Plane object into list
...
break;
case 4://delete index - 1 object from list
int index = input.nextInt();
...
}
choice = input.nextInt();
}
輸入結束後，按容器中的對象順序分別調用每個對象的display()方法進行輸出。
類圖如下所示：

以下情況為無效作業
無法運行
設計不符合所給類圖要求
未通過任何測試點測試
判定為抄襲
輸入格式:
switch(choice) {
case 1://insert Point object into list
輸入“點”對象的x，y值
break;
case 2://insert Line object into list
輸入“線”對象兩個端點的x，y值
break;
case 3://insert Plane object into list
輸入“面”對象的顏色值
break;
case 4://delete index - 1 object from list
輸入要刪除的對象位置（從1開始）
...
}
輸出格式:
Point、Line、Plane的輸出參考題目2
刪除對象時，若輸入的index超出合法範圍，程式自動忽略該操作
輸入樣例:
在這裡給出一組輸入。例如：

1
3.4
5.6
2
4.4
8.0
0.98
23.888
Red
3
Black
1
9.8
7.5
3
Green
4
3
0
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

(3.40,5.60)
The line's color is:Red
The line's begin point's Coordinate is:
(4.40,8.00)
The line's end point's Coordinate is:
(0.98,23.89)
The line's length is:16.25
(9.80,7.50)
The Plane's color is:Green

題目代碼如下：

點擊查看代碼 
package pta.mid_term_examination;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

abstract class Element3 {
	public abstract void display();

}

class Plane3 extends Element3 {
	private String color;	

	public Plane3() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	public Plane3(String color) {
		super();
		this.color = color;
	}
	

	public String getColor() {
		return color;
	}

	public void setColor(String color) {
		this.color = color;
	}

	@Override
	public void display() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("The Plane's color is:" + this.color);

	}

}

class Point3 extends Element3{
	private double x,y;
	
	public Point3(){
		
	}
	
	public Point3(double x,double y){
		this.x = x;
		this.y = y;
	}
	
	public double getX(){
		return this.x;
	}
	
	public void setX(double x){
		this.x = x;		
	}
	
	public double getY(){
		return this.y;
	}
	
	public void setY(double y){
		this.y = y;
	}
	
	@Override
	public void display(){
		System.out.println("(" + String.format("%.2f", x) + "," + String.format("%.2f",y) + ")");
	}

}

class Line3 extends Element3{
	private Point3 point1,point2;
	private String color;
	
	public Line3(){
		
	}
	
	public Line3(Point3 p1,Point3 p2,String color){
		this.point1 = p1;
		this.point2 = p2;
		this.color =  color;
	}

	public Point3 getPoint1() {
		return point1;
	}

	public void setPoint1(Point3 point1) {
		this.point1 = point1;
	}

	public Point3 getPoint2() {
		return point2;
	}

	public void setPoint2(Point3 point2) {
		this.point2 = point2;
	}

	public String getColor() {
		return color;
	}

	public void setColor(String color) {
		this.color = color;
	}
	
	public double getDistance(){
		return Math.sqrt(Math.pow(this.point1.getX() - this.point2.getX(), 2) +
				Math.pow(this.getPoint1().getY() - this.getPoint2().getY(), 2));
	}
	
	@Override
	public void display(){
		System.out.println("The line's color is:" + this.getColor());
		System.out.println("The line's begin point's Coordinate is:"); 
		this.getPoint1().display();
		System.out.println("The line's end point's Coordinate is:"); 
		this.getPoint2().display();
		System.out.println("The line's length is:" + String.format("%.2f", this.getDistance()));
	}

}

class GeometryObject{
	private ArrayList<Element3> list = new ArrayList<>();
	
	public GeometryObject() {
		
	}
	
	public void add(Element3 element) {
		list.add(element);
	}
	
	public void remove(int index) {
		if(index < 1 || index > list.size()) {
			return;
		}
		
		list.remove(index - 1);
	}	
	
	public ArrayList<Element3> getList(){
		return this.list;
	}
}

public class Main3 {

	public static void main(String[] args) {
		double x1,y1,x2,y2;
		String color;
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		int choice = 0,index = 0;
		
		GeometryObject container = new GeometryObject();		
		
		choice = input.nextInt();
		while(choice != 0) {
			switch(choice) {
			case 1:
				x1 = input.nextDouble();
				y1 = input.nextDouble();
				container.add(new Point3(x1,y1));
				break;
			case 2:
				x1 = input.nextDouble();
				y1 = input.nextDouble();
				x2 = input.nextDouble();
				y2 = input.nextDouble();
				color = input.next();
				container.add(new Line3(new Point3(x1,y1),new Point3(x2,y2),color));
				break;
			case 3:
				color = input.next();
				container.add(new Plane3(color));
				break;
			case 4:
				index = input.nextInt();
				container.remove(index);
				break;
			}
			choice = input.nextInt();
		}
		
		for(Element3 element:container.getList()) {
			element.display();
		}
	}

}

第三題是本次期中考試難度最大的一題，因為加上了容器類和泛型的應用，從上面的類圖我們也可以發現類圖也是明顯比前兩題要複雜很多。
所以當時考試的時候由於時間問題，這題我並沒有解決，後面看了老師發的源碼才有了些許體會。

  1. PTA第4次大作業總結
    1、7-1 sdut-String-2 識蛟龍號載人深潛，立科技報國志（II）（正則表達式）
    背景簡介：

“蛟龍號”載人深潛器是我國首台自主設計、自主集成研製的作業型深海載人潛水器，設計最大下潛深度為7000米級，也是目前世界上下潛能力最強的作業型載人潛水器。“蛟龍號”可在占世界海洋面積99.8%的廣闊海域中使用，對於我國開發利用深海的資源有著重要的意義。

中國是繼美、法、俄、日之後世界上第五個掌握大深度載人深潛技術的國家。在全球載人潛水器中，“蛟龍號”屬於第一梯隊。目前全世界投入使用的各類載人潛水器約90艘，其中下潛深度超過1000米的僅有12艘，更深的潛水器數量更少，目前擁有6000米以上深度載人潛水器的國家包括中國、美國、日本、法國和俄羅斯。除中國外，其他4國的作業型載人潛水器最大工作深度為日本深潛器的6527米，因此“蛟龍號”載人潛水器在西太平洋的馬利亞納海溝海試成功到達7020米海底，創造了作業類載人潛水器新的世界紀錄。

從2009年至2012年，蛟龍號接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功。下潛至7000米，說明蛟龍號載人潛水器集成技術的成熟，標志著我國深海潛水器成為海洋科學考察的前沿與制高點之一。

2012年6月27日11時47分，中國“蛟龍”再次刷新“中國深度”——下潛7062米。6月3日，“蛟龍”出征以來，已經連續書寫了5個“中國深度”新紀錄：6月15日，6671米；6月19日，6965米；6月22日，6963米；6月24日，7020米；6月27日，7062米。下潛至7000米，標志著我國具備了載人到達全球99%以上海洋深處進行作業的能力，標志著“蛟龍”載人潛水器集成技術的成熟，標志著我國深海潛水器成為海洋科學考察的前沿與制高點之一，標志著中國海底載人科學研究和資源勘探能力達到國際領先水平。

‘蛟龍’號是我國載人深潛發展歷程中的一個重要里程碑。它不只是一個深海裝備，更代表了一種精神，一種不畏艱險、趕超世界的精神，它是中華民族進軍深海的號角。

瞭解蛟龍號”載人深潛器“的驕人業績，為我國海底載人科學研究和資源勘探能力達到國際領先水平而自豪，小伙伴們與祖國同呼吸、共命運，一定要學好科學文化知識、提高個人能力，增強創新意識，做事精益求精，立科技報國之志！

請編寫程式，實現如下功能：讀入關於蛟龍號載人潛水器探測數據的多行字元串，從給定的信息找出數字字元，輸出每行的數字之和。

提示 若輸入為“2012年2月”，則該行的輸出為：2014。若幹個連續的數字字元作為一個整體，以十進位形式相加。

輸入格式:
讀入關於蛟龍號載人潛水器探測數據的多行字元串，每行字元不超過80個字元。

以"end"結束。

輸出格式:
與輸入行相對應的各個整數之和。

輸入樣例1:
2012年6月27日11時47分，中國“蛟龍”再次刷新“中國深度”——下潛7062米
6月15日，6671米
6月19日，6965米
6月22日，6963米
6月24日，7020米
6月27日，7062米
下潛至7000米，標志著我國具備了載人到達全球99%以上海洋深處進行作業的能力
end
輸出樣例1:
9165
6692
6990
6991
7050
7095
7099
輸入樣例2:
全世界投入使用的各類載人潛水器約90艘，下潛深度超過1000米的僅有12艘，更深的潛水器數量更少
6000米以上深度載人潛水器的國家包括中國、美國、日本、法國和俄羅斯
日本深潛器下潛6527米，蛟龍號在馬利亞納海溝海試成功到達7020米海底，創造了新的世界紀錄
從2009年至2012年，蛟龍號接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功
下潛至7000米，說明蛟龍號載人潛水器集成技術的成熟
end
輸出樣例2:
1102
6000
13547
20021
7000

代碼如下：

點擊查看代碼 
import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        while (true){
            String str = in.nextLine();
            String[] s = str.split("\\D+");
            // \\d表示數字  \\D表示所有非數字字元，加上+號表示一個或多個
            int sum = 0;//用於計算總和
            int count = 0;//用於統計每一行被強制轉化的字元串
            if (str.equals("end"))
                break;
            for (int i = 0;i < s.length;i++){
                if (!s[i].equals("")){
                    count = Integer.parseInt(s[i]);
                    sum += count;
                }

            }
            System.out.println(sum);
        }
    }
}

踩坑心得：Java spilt方法的使用和next()與nextLine()的區別
String[] s = str.split("\D+");
// \d表示數字 \D表示所有非數字字元，加上+號表示一個或多個
nextLine（）方法返回的是Enter鍵之前的所有字元，它是可以得到帶空格的字元串的。

next（）會自動消去有效字元前的空格，只返回輸入的字元，不能得到帶空格的字元串。

（簡單點說，next我只要字，nextLine我啥都要）

2、7-2 點線形系列4-凸四邊形的計算
用戶輸入一組選項和數據，進行與四邊形有關的計算。
以下四邊形頂點的坐標要求按順序依次輸入，連續輸入的兩個頂點是相鄰頂點，第一個和最後一個輸入的頂點相鄰。
選項包括：
1：輸入四個點坐標，判斷是否是四邊形、平行四邊形，判斷結果輸出true/false，結果之間以一個英文空格符分隔。
2：輸入四個點坐標，判斷是否是菱形、矩形、正方形，判斷結果輸出true/false，結果之間以一個英文空格符分隔。 若四個點坐標無法構成四邊形，輸出"not a quadrilateral"
3：輸入四個點坐標，判斷是凹四邊形（false）還是凸四邊形(true)，輸出四邊形周長、面積，結果之間以一個英文空格符分隔。 若四個點坐標無法構成四邊形，輸出"not a quadrilateral"
4：輸入六個點坐標，前兩個點構成一條直線，後四個點構成一個四邊形或三角形，輸出直線與四邊形（也可能是三角形）相交的交點數量。如果交點有兩個，再按面積從小到大輸出四邊形(或三角形)被直線分割成兩部分的面積（不換行）。若直線與四邊形或三角形的一條邊線重合，輸出"The line is coincide with one of the lines"。若後四個點不符合四邊形或三角形的輸入，輸出"not a quadrilateral or triangle"。
後四個點構成三角形的情況：假設三角形一條邊上兩個端點分別是x、y，邊線中間有一點z，另一頂點s：
1）符合要求的輸入：頂點重覆或者z與xy都相鄰，如x x y s、x z y s、x y x s、s x y y。此時去除冗餘點，保留一個x、一個y。
2) 不符合要求的輸入：z 不與xy都相鄰，如z x y s、x z s y、x s z y
5：輸入五個點坐標，輸出第一個是否在後四個點所構成的四邊形（限定為凸四邊形，不考慮凹四邊形）或三角形（判定方法見選項4）的內部（若是四邊形輸出in the quadrilateral/outof the quadrilateral，若是三角形輸出in the triangle/outof the triangle）。如果點在多邊形的某條邊上，輸出"on the triangle或者on the quadrilateral"。若後四個點不符合四邊形或三角形，輸出"not a quadrilateral or triangle"。

輸入格式:
基本格式：選項+":"+坐標x+","+坐標y+" "+坐標x+","+坐標y。點的x、y坐標之間以英文","分隔，點與點之間以一個英文空格分隔。

輸出格式:
基本輸出格式見每種選項的描述。
異常情況輸出：
如果不符合基本格式，輸出"Wrong Format"。
如果符合基本格式，但輸入點的數量不符合要求，輸出"wrong number of points"。
註意：輸出的數據若小數點後超過3位，只保留小數點後3位，多餘部分採用四捨五入規則進到最低位。小數點後若不足3位，按原始位數顯示，不必補齊。例如：1/3的結果按格式輸出為 0.333，1.0按格式輸出為1.0

選項1、2、3中，若四邊形四個點中有重合點，輸出"points coincide"。
選項4中，若前兩個輸入線的點重合，輸出"points coincide"。

輸入樣例1:
選項1，點重合。例如：

1:-1,-1 -1,-1 1,2 1,-2
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

points coincide
輸入樣例2:
不符合基本格式。例如：

1:-1,-1 1,2 -1,1 ++1,0
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

Wrong Format
輸入樣例3:
選項1，輸入點數量不對。例如：

1:-1,-1 -1,2
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

wrong number of points
輸入樣例4:
選項1，正確輸入判斷。例如：

1:-1,-1 -1,1 1,2 1,-2
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

true false
輸入樣例5:
選項2，輸入點不構成四邊形。例如：

2:10,10 1,1 0,0 1,20
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

not a quadrilateral
輸入樣例6:
選項2，正方形。例如：

2:0,0 0,80 80,80 80,0
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

true true true
輸入樣例7:
選項2。例如：

2:0,0 -10,80 0,160 -10,80
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

not a quadrilateral
輸入樣例8:
選項3，凸四邊形。例如：

3:-1,-1 -1,1 1,2 1,-2
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

true 10.472 6.0
輸入樣例9:
選項3，。例如：

3:0,0 -10,100 0,99 10,100
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

false 221.097 990.0

我的代碼：

點擊查看代碼 
import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        String str = in.nextLine();
        boolean flag = true;
        String regStr = "[\\-\\+]?\\d+(\\.\\d+)?,[\\-\\+]?\\d+(\\.\\d+)?(\\s[\\-\\+]?\\d+(\\.\\d+)?,[\\-\\+]?\\d+(\\.\\d+)?\\s?){0,}";
        if (str.length() > 2){
            String str1 = str.substring(0,1);
            String str2 = str.substring(2,str.length());
            if (str2.matches(regStr))
                flag = true;
            else flag = false;
            if (!flag) {
                System.out.println("Wrong Format");
                return;
            }else {
                String[] s = str2.split(",|\\s");
                for (int i = 0;i < s.length;i++){
                    if (s[i].matches("0\\d+"))
                        System.out.println("Wrong Format");
                }
                Quadrilateral qua = new Quadrilateral(Double.parseDouble(s[0]),Double.parseDouble(s[1]),Double.parseDouble(s[2]),Double.parseDouble(s[3]),Double.parseDouble(s[4]),Double.parseDouble(s[5]),Double.parseDouble(s[6]),Double.parseDouble(s[7]));
                if (qua.isCoincide()){
                    System.out.println("points coincide");
                    return;
                }else System.out.println(qua.isQuadrilateral()+" "+qua.isParallelogram());
                if (!qua.isQuadrilateral())
                    System.out.println("not a quadrilateral");
                else System.out.println(qua.isDiamond()+" "+qua.isRectangle()+" "+qua.isSquare());
               
            }
        }
    }
}

class Quadrilateral{
    //定義四邊形類
    private double x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4;

    public Quadrilateral(double x1, double y1, double x2, double y2, double x3, double y3, double x4, double y4) {
        this.x1 = x1;
        this.y1 = y1;
        this.x2 = x2;
        this.y2 = y2;
        this.x3 = x3;
        this.y3 = y3;
        this.x4 = x4;
        this.y4 = y4;
    }

    public Quadrilateral() {
        super();
    }

    public double getX1() {
        return x1;
    }

    public void setX1(double x1) {
        this.x1 = x1;
    }

    public double getY1() {
        return y1;
    }

    public void setY1(double y1) {
        this.y1 = y1;
    }

    public double getX2() {
        return x2;
    }

    public void setX2(double x2) {
        this.x2 = x2;
    }

    public double getY2() {
        return y2;
    }

    public void setY2(double y2) {
        this.y2 = y2;
    }

    public double getX3() {
        return x3;
    }

    public void setX3(double x3) {
        this.x3 = x3;
    }

    public double getY3() {
        return y3;
    }

    public void setY3(double y3) {
        this.y3 = y3;
    }

    public double getX4() {
        return x4;
    }

    public void setX4(double x4) {
        this.x4 = x4;
    }

    public double getY4() {
        return y4;
    }

    public void setY4(double y4) {
        this.y4 = y4;
    }

    public boolean isCoincide(){
        //判斷四邊形的點是否重合的函數
        if((x1==x2&&y1==y2)||(x2==x3&&y2==y3)||(x3==x4&&y3==y4)||(x4==x1&&y4==y1))
            return true;
        return false;
    }

    public boolean isQuadrilateral(){
        //判斷是否為四邊形
        Line a1 = new Line(x2,y2,x3,y3,x1,y1,x4,y4);
        Line a2 = new Line(x4,y4,x3,y3,x1,y1,x2,y2);
        if((x1==x3&&y1==y3)||(x2==x4&&y2==y4)||(x1==x2&&y1==y2)||(x4==x3&&y4==y3)||a1.three()||a2.three())
            return false;
        else if((x1==x2&&x1==x3)||(x1==x2&&x1==x4)||(x1==x3&&x1==x4)||(x3==x2&&x3==x4))
            return false;
        else if(Math.abs((y1-y2)/(x1-x2)-(y1-y3)/(x1-x3))<0.01||Math.abs((y1-y2)/(x1-x2)-(y1-y4)/(x1-x4))<0.01||Math.abs((y1-y4)/(x1-x4)-(y1-y3)/(x1-x3))<0.01||Math.abs((y3-y2)/(x3-x2)-(y2-y4)/(x2-x4))<0.01)
            return false;
        else return true;
    }

    public boolean isParallelogram() {
        //判斷是否為平行四邊形
        if(isQuadrilateral()) {
            if((x1==x2&&x3==x4||(y1-y2)/(x1-x2)==(y4-y3)/(x4-x3))&&(x3==x2&&x1==x4||(y3-y2)/(x3-x2)==(y4-y1)/(x4-x1)))
                return true;
            else return false;
        }
        else return false;
    }

    public boolean isDiamond() {
        //判斷是否為菱形
        if(isParallelogram()) {
            if(((y1==y3&&x2==x4)||(y2==y4&&x1==x3))||(((y1-y3)/(x1-x3))*((y4-y2)/(x4-x2))==-1)) return true;
            else return false;
        }
        else return false;
    }

    public boolean isRectangle() {
        //判斷是否為矩形
        if(isParallelogram()) {
            if((x1==x2&&y2==y3)||(y1==y2&&x2==x3)||((y1-y2)/(x1-x2))*((y3-y2)/(x3-x2))==-1) return true;
            else return false;
        }
        else return false;
    }

    public boolean isSquare() {
        //判斷是否為正方形
        if(isRectangle()&&isDiamond()) return true;
        else return false;
    }
    public boolean isBump() {
        //判斷是否為凸四邊形
        double x = -((x2-x4)*(x3*y1-x1*y3)-(x1-x3)*(x4*y2-x2*y4))/((y2-y4)*(x1-x3)-(y1-y3)*(x2-x4));
        double y = -((y2-y4)*(y3*x1-y1*x3)-(y1-y3)*(y4*x2-y2*x4))/((x2-x4)*(y1-y3)-(x1-x3)*(y2-y4));
        if ((((x>=x3&&x<=x1)||(x<=x3&&x>=x1))&&((y>=y3&&y<=y1)||(y<=y3&&y>=y1)))&&(((x>=x2&&x<=x4)||(x<=x2&&x>=x4))&&((y>=y2&&y<=y4)||(y<=y2&&y>=y4))))
            return true;
        else return false;
    }
}

class Line{
    //定義直線類
    private double x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4;

    public Line() {
        super();
    }

    public Line(double x1, double y1, double x2, double y2, double x3, double y3, double x4, double y4) {
        super();
        this.x1 = x1;
        this.y1 = y1;
        this.x2 = x2;
        this.y2 = y2;
        this.x3 = x3;
        this.y3 = y3;
        this.x4 = x4;
        this.y4 = y4;
    }

    public double getX1() {
        return x1;
    }

    public void setX1(double x1) {
        this.x1 = x1;
    }

    public double getY1() {
        return y1;
    }

    public void setY1(double y1) {
        this.y1 = y1;
    }

    public double getX2() {
        return x2;
    }

    public void setX2(double x2) {
        this.x2 = x2;
    }

    public double getY2() {
        return y2;
    }

    public void setY2(double y2) {
        this.y2 = y2;
    }

    public double getX3() {
        return x3;
    }

    public void setX3(double x3) {
        this.x3 = x3;
    }

    public double getY3() {
        return y3;
    }

    public void setY3(double y3) {
        this.y3 = y3;
    }

    public double getX4() {
        return x4;
    }

    public void setX4(double x4) {
        this.x4 = x4;
    }

    public double getY4() {
        return y4;
    }

    public void setY4(double y4) {
        this.y4 = y4;
    }

    public boolean isCoincide(){
        if(Math.abs((y4-y3)*x1+(x3-x4)*y1+x4*y3-y4*x3)/Math.sqrt((y4-y3)*(y4-y3)+(x4-x3)*(x4-x3))<0.01&&(Math.abs((y1-y2)/(x1-x2)-(y3-y4)/(x3-x4))<0.01||((x1==x2)&&(x3==x4))))
            return true;
        else return false;
    }
    public boolean three(){
        //小數點後三位
        double x = -((x3-x4)*(x2*y1-x1*y2)-(x1-x2)*(x4*y3-x3*y4))/((y3-y4)*(x1-x2)-(y1-y2)*(x3-x4));
        double y = -((y3-y4)*(y2*x1-y1*x2)-(y1-y2)*(y4*x3-y3*x4))/((x3-x4)*(y1-y2)-(x1-x2)*(y3-y4));
        if(Math.abs((y1-y2)/(x1-x2)-(y3-y4)/(x3-x4))<0.01)
            return false;
        else if (((x>=x3&&x<=x4)||(x<=x3&&x>=x4))&&((y>=y3&&y<=y4)||(y<=y3&&y>=y4))&&((x>=x1&&x<=x2)||(x<=x1&&x>=x2))&&((y>=y1&&y<=y2)||(y<=y1&&y>=y2)))
            return true;
        else return false;
    }
}

需要註意的地方：小數點的位數以及錯誤的情況

3、7-3 設計一個銀行業務類
編寫一個銀行業務類BankBusiness，具有以下屬性和方法：
（1）公有、靜態的屬性：銀行名稱bankName，初始值為“中國銀行”。
（2）私有屬性：賬戶名name、密碼password、賬戶餘額balance。
（3）銀行對用戶到來的歡迎（welcome）動作（靜態、公有方法），顯示“中國銀行歡迎您的到來！”，其中“中國銀行”自動使用bankName的值。
（4）銀行對用戶離開的提醒（welcomeNext）動作（靜態、公有方法），顯示“請收好您的證件和物品，歡迎您下次光臨！”
（5）帶參數的構造方法，完成開戶操作。需要賬戶名name、密碼password信息，同時讓賬戶餘額為0。
（6）用戶的存款（deposit）操作（公有方法，需要密碼和交易額信息），密碼不對時無法存款且提示“您的密碼錯誤！”；密碼正確、完成用戶存款操作後，要提示用戶的賬戶餘額，例如“您的餘額有1000.0元。”。
（7）用戶的取款（withdraw）操作（公有方法，需要密碼和交易額信息）。密碼不對時無法取款且提示“您的密碼錯誤！”；密碼正確但餘額不足時提示“您的餘額不足！”；密碼正確且餘額充足時扣除交易額並提示用戶的賬戶餘額，例如“請取走鈔票，您的餘額還有500.0元。”。

編寫一個測試類Main，在main方法中，先後執行以下操作：
（1）調用BankBusiness類的welcome()方法。
（2）接收鍵盤輸入的用戶名、密碼信息作為參數，調用BankBusiness類帶參數的構造方法，從而創建一個BankBusiness類的對象account。
（3）調用account的存款方法，輸入正確的密碼，存入若幹元。密碼及存款金額從鍵盤輸入。
（4）調用account的取款方法，輸入錯誤的密碼，試圖取款若幹元。密碼及取款金額從鍵盤輸入。
（5）調用account的取款方法，輸入正確的密碼，試圖取款若幹元（取款金額大於餘額）。密碼及取款金額從鍵盤輸入。
（6）調用account的取款方法，輸入正確的密碼，試圖取款若幹元（取款金額小於餘額）。密碼及取款金額從鍵盤輸入。
（7）調用BankBusiness類的welcomeNext()方法。

輸入格式:
輸入開戶需要的姓名、密碼
輸入正確密碼、存款金額
輸入錯誤密碼、取款金額
輸入正確密碼、大於餘額的取款金額
輸入正確密碼、小於餘額的取款金額

輸出格式:
中國銀行（銀行名稱）歡迎您的到來！
您的餘額有多少元。
您的密碼錯誤！
您的餘額不足！
請取走鈔票，您的餘額還有多少元。
請收好您的證件和物品，歡迎您下次光臨！

輸入樣例:
在這裡給出一組輸入。請註意，輸入與輸出是交替的，具體順序請看測試類中的說明。例如：

張三 123456
123456 1000
654321 2000
123456 2000
123456 500
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。請註意，輸入與輸出是交替的，具體順序請看測試類中的說明。例如：

中國銀行歡迎您的到來！
您的餘額有1000.0元。
您的密碼錯誤！
您的餘額不足！
請取走鈔票，您的餘額還有500.0元。
請收好您的證件和物品，歡迎您下次光臨！

我的代碼如下：

點擊查看代碼 
import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        String name = in.next();//賬戶名
        int input = in.nextInt();//密碼
        BankBusiness bank = new BankBusiness(name,input);
        int rightPassword = in.nextInt();//正確密碼
        double save = in.nextDouble();//存款金額
        int wrongPassword = in.nextInt();//錯誤密碼
        double withdrawal = in.nextDouble();//取款金額
        int right1 = in.nextInt();//取款金額大於餘額時的正確密碼
        double withdrawal1 = in.nextDouble();//取款金額（大於餘額）
        int right2 = in.nextInt();//取款金額小於餘額時的正確密碼
        double withdrawal2 = in.nextDouble();//取款金額（小於餘額）
        BankBusiness.welcome();//直接用類名調用靜態方法
        bank.deposit(rightPassword,save);
        bank.withdraw(wrongPassword,withdrawal);
        bank.withdraw(right1,withdrawal1);
        bank.withdraw(right2,withdrawal2);
        BankBusiness.welcomeNext();
    }
}

class BankBusiness{
    //編寫一個銀行業務類
    public static String bankName = "中國銀行";//銀行名稱
    private String name;//賬戶名
    private int password;//密碼
    private double balance;//賬戶餘額

    public BankBusiness(String name, int password) {
        super();
        this.name = name;
        this.password = password;
        balance =0;
    }
    public static void welcome(){
        System.out.println(bankName + "歡迎您的到來！");
    }

    public static void welcomeNext() {
        System.out.println("請收好您的證件和物品，歡迎您下次光臨！");
    }

    public void deposit(int input,double save){
        //參數是用戶輸入的密碼和存款
        if (input != password)
            System.out.println("您的密碼錯誤！");
        else {
            balance = balance + save;
            System.out.println("您的餘額有" + balance + "元。");
        }
    }

    public void withdraw(int input,double withdrawal){
        //參數是用戶輸入的密碼和取款
        if (input != password)
            System.out.println("您的密碼錯誤！");
        else{
            if (balance < withdrawal)
                System.out.println("您的餘額不足！");
            else {
                balance = balance - withdrawal;
                System.out.println("請取走鈔票，您的餘額還有" + balance + "元。");
            }
        }
    }
}

本題比較簡單，我們需要提高代碼的效率。

3.PTA第5次大作業總結
1、7-1 點線形系列5-凸五邊形的計算-1
用戶輸入一組選項和數據，進行與五邊形有關的計算。
以下五邊形頂點的坐標要求按順序依次輸入，連續輸入的兩個頂點是相鄰頂點，第一個和最後一個輸入的頂點相鄰。
選項包括：
1：輸入五個點坐標，判斷是否是五邊形，判斷結果輸出true/false。
2：輸入五個點坐標，判斷是凹五邊形（false）還是凸五邊形(true)，如果是凸五邊形，則再輸出五邊形周長、面積，結果之間以一個英文空格符分隔。 若五個點坐標無法構成五邊形，輸出"not a pentagon"
3：輸入七個點坐標，前兩個點構成一條直線，後五個點構成一個凸五邊形、凸四邊形或凸三角形，輸出直線與五邊形、四邊形或三角形相交的交點數量。如果交點有兩個，再按面積從小到大輸出被直線分割成兩部分的面積（不換行）。若直線與多邊形形的一條邊線重合，輸出"The line is coincide with one of the lines"。若後五個點不符合五邊形輸入，若前兩點重合，輸出"points coincide"。

以上3選項中，若輸入的點無法構成多邊形，則輸出"not a polygon"。輸入的五個點坐標可能存在冗餘，假設多邊形一條邊上兩個端點分別是x、y，邊線中間有一點z，另一頂點s：
1）符合要求的輸入：頂點重覆或者z與xy都相鄰，如：x x y s、x z y s、x y x s、s x y y。此時去除冗餘點，保留一個x、一個y。
2) 不符合要求的輸入：z不與xy都相鄰，如：z x y s、x z s y、x s z y

輸入格式:
基本格式：選項+":"+坐標x+","+坐標y+" "+坐標x+","+坐標y。點的x、y坐標之間以英文","分隔，點與點之間以一個英文空格分隔。

輸出格式:
基本輸出格式見每種選項的描述。
異常情況輸出：
如果不符合基本格式，輸出"Wrong Format"。
如果符合基本格式，但輸入點的數量不符合要求，輸出"wrong number of points"。
註意：輸出的數據若小數點後超過3位，只保留小數點後3位，多餘部分採用四捨五入規則進到最低位。小數點後若不足3位，按原始位數顯示，不必補齊。例如：1/3的結果按格式輸出為 0.333，1.0按格式輸出為1.0

輸入樣例1:
選項1，點重合。例如：

1:-1,-1 1,2 -1,1 1,0
輸出樣例:
在這裡給出相應的輸出。例如：

wrong number of points

點擊查看代碼 
import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        String str = in.nextLine();
        String[] s = str.split(" ");//將字元串按照空格分開，便於後面判斷格式合法的坐標點數量
        boolean flag = true;
        String regStr = "([\\+\\-]?([0]|[1-9]+))(\\.\\d+)?\\,([\\+\\-]?([0]|[1-9]+))(\\.\\d+)?(\\s([\\+\\-]?([0]|[1-9]+))(\\.\\d+)?\\,([+\\-]?([0]|[1-9]+))(\\.\\d+)?)+";
        if (str.matches(regStr))
            flag = true;
        else flag = false;
        if (!flag){
            System.out.println("Wrong Format");
            return;
        }else {
            if (s.length != 2)
                System.out.println("wrong number of points");
            else {
                String[] s1 = s[0].split(",");
                String[] s2 = s[1].split(",");
                double x1 = Double.parseDouble(s1[0]);
                double y1 = Double.parseDouble(s1[1]);
                double x2 = Double.parseDouble(s2[0]);
                double y2 = Double.parseDouble(s2[1]);
                //double x1 = Double.parseDouble(String.valueOf(str.charAt(0)));//取出字元串第一個字元強制轉化為double
                //double y1 = str.charAt(2);
                //double x2 = str.charAt(5);
                //double y2 = str.charAt(7);
                double a = x1 - x2;
                double b = y1 - y2;
                //System.out.println(x1);
                System.out.println(Math.sqrt(a*a+b*b));
            }
        }
    }
}

本次作業難度很大，超出了我的能力範圍。


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