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前言`
一、Magic Squares
- 1.任务要求
- 2.isLegalMagicSquare()
- - 1.BufferedReader
  - 2.split
- 3.generateMagicSquare
二、Turtle Graphics
- 1.任务要求
- 2.Calculating Bearings
- 3. Convex Hulls
三、Social Network
- 1.任务要求
- 2.设计FriendshipGraph类
- 3.设计Person类
总结

前言`

本文介绍了我关于软件构造实验1的一些学习心得和经验教训。

一、Magic Squares

1.任务要求

Magic Squares即幻方，是一个n*n的正方形矩阵，它要求每一行，每一列，两条对角线n个数字和的值都要相等。该任务的目标是设计两个函数，第一个函数是isLegalMagicSquare函数，它要判断给定的矩阵是不是幻方，并且会检查文件中的值是否合法。第二个函数generateMagicSquare函数会生成一个矩阵，并调用isLegalMagicSquare函数判断其是否是一个幻方。

2.isLegalMagicSquare()

这个任务的关键是判断从文件中输入的数据是否合法，不合法的情况包括：行列数不相等，并非矩阵，某些数字不是正整数，数字之间并非使用\t分割等。

1.BufferedReader

在这个任务中，我们要读取文件中的内容，那么就需要调用BufferedReader方法。在这里我对BufferedReader方法进行介绍。
BufferedReader是为了提供读的效率而设计的一个包装类，它可以包装字符流。可以从字符输入流中读取文本，缓冲各个字符，从而实现字符、数组和行的高效读取。、
在这里我们重点介绍BufferedReader类里的两个方法。

read
int read()方法,每次可以读取到一个字符(以int 类型表示)，不过因为返回的是int类型的，所以要强制类型转换成char类型才能打印该字符。

readLine
String readLine()这个方法一次可以读取一个文本行,返回的直接就是这一行的字符串,如果读到行尾了就返回null。
这个方法就是我们在这个任务中所需要的。

static boolean isLegalMagicSquare(String fileName) throws IOException {String filename = fileName;int row = 0;// 记录矩阵的行数try {BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename));while (br.readLine() != null) {row++;}br.close();// 关闭文件} catch (IOException a) {System.out.println("ERROR! " + filename + " 读取文件错误");return false;}

在上面的代码片段中，我调用了readLine方法，从给定的文件中一行一行读取字符，在这里要注意几个点。一是readLine读到行尾就返回了null，我们用此作为循环判断条件。而是调用完后，要记住关闭文件，也就是调用close方法。

2.split

在java中split方法把字符串按照指定的分割符进行分割，然后返回字符串数组。

while ((myLine = BR.readLine()) != null) {line = myLine.split("\t");//调用split,在每个\t处分割

在给定的文件中，数字与数字之间用\t分割开。用myLine保存文件中一行字符串，在调用\t方法对字符串进行切割，存放到line数组中。举个例子，myline=“65\t43\t7\t”，调用split方法后，line[0]=65,line[1]=43,line[2]=7。

if (myLine.split(" ").length > 1) {System.out.println("ERROR! " + filename + " 数字之间并非用\\t分割");BR.close();return false;}

而如果数字与数字之间不是用\t分割，而是用空格分割，那我们仍然可以用split方法，如上面代码片段所示。用split对数据在空格处进行分割，如果分割后得到的数据大于1（也就是说明有的数据并未用\t分割），则返回false.

3.generateMagicSquare

这个问题的关键是读懂给定的代码段是如何生成一个矩阵的。下面给出了代码以及注释，要注意这里的n必须是一个正整数且是奇数。

int magic[][] = new int[n][n];int row = 0, col = n / 2, i, j, square = n * n;// 将1-square这n*n个元素填写到矩阵中for (i = 1; i <= square; i++) {magic[row][col] = i;// 首先填写第一行正中间的数，之后向右上方填写if (i % n == 0)row++;// 每填入n个数，第n个数的右上方就是第一个数，那么就需要换到下一行填写else {if (row == 0)row = n - 1;// 第一行的右上方为最后一行elserow--;// 右上方的行数比当前的行数少一if (col == n - 1)col = 0;// 最后一列右上方为第一列elsecol++;// 右上方的列数比当前的列数多一}}

二、Turtle Graphics

1.任务要求

我们通过对Turtle发出命令，观察它的移动轨迹（也就是我们所需要的画的图像），在这个任务中我们需要完成：画一个正方形，画一个多边形，计算夹角，计算凸包。

2.Calculating Bearings

前面的几个问题都很简单，就不在这里复述了。
calculateBearingToPoint 这个方法是要实现从当前点的当前朝向转多少度能朝向目的点。这个只需要借助y轴作为中间量即可。首先计算当前点和目的点的连线向量与y轴的夹角，再减去当前点的当前朝向与y轴的转换即可，这里注意旋转都是顺时针旋转，注意正负角。

public static double calculateBearingToPoint(double currentBearing, int currentX, int currentY,int targetX, int targetY) {double angle = 90.0 - Math.atan2(targetY - currentY,targetX - currentX) / Math.PI * 180 ;//计算目的点与当前点连线的向量与y轴夹角，弧度转角度if(angle >= currentBearing )   return (angle - currentBearing ); //顺时针转else return (angle - currentBearing + 360 );//度数为负值，加上360度，顺时针转}

这里的关键，一是调用Math.atan2方法计算从 X 轴正向逆时针旋转到点 (x,y) 时经过的角度。二是注意，这里的方向角都是顺时针旋转得到的，所以如果求出来的是个负角，不能按逆时针看待，要加360度。

3. Convex Hulls

这个问题是凸包问题，即求一组最小的点集，使得这些点集依次连线能够把所有的点给包围起来。这个问题也是我认为本次实验中最难的一个问题。我们要利用上一个问题calculateBearingToPoint方法。具体算法如下：
a. 当点集的点的个数小于等于3时，返回点集即可。否则，转b
b. 首先遍历所有的点，找到最左边的点（这个点一定在目标点集中），如果有两个点的x坐标相同，则取y坐标小的点。把这个点设置为极点。
c. 以极点为当前点，当前朝向为0度，顺时针旋转，找到与之夹角最小的点，如果有两个或多个最小转角相同的点，则取最远的点。将这个点设置为极点，并且在原来点集删除这个点。
d. 循环c直到再次遇到第一个极点。
e. 所有设置为极点的点就构成目标点集。

三、Social Network

1.任务要求

该任务是设计一张社交网络无向图，其中人为图中的点，互为朋友之间的两个人构成一条边。能计算任意两人之间的最短路径。构建的图为无向无权图，可以采用BFS广度优先遍历得到两点间的最短路径。
这个任务，我认为难点不在于BFS算法，而是类中要设置什么字段，方法能更好的完成任务。

2.设计FriendshipGraph类

private ArrayList<Person> allPeople = new ArrayList<Person>();//所有人的集合
private ArrayList<String> allName = new ArrayList<String>();//所有名字的集合

首先设置了一个List（allPeople）用来存储所有人，又设置了一个List(allName)用来存储姓名。之所以设置两个List是因为人的名字（name）和人的实例的名称不同。比如

一个Person实例rachel，他的名字（name）为Rachel.

3.设计Person类

private String name ;//姓名
private ArrayList<Person> friends = new ArrayList<Person>();//朋友列表

Person类设置了一个name字段用来保存名字，friends列表用来保存一个人的朋友，还有这两个字段的get方法。同时实现了方法addFriend.用来往friends列表里添加个体。

总结

1.首先要搞清楚任务的需求，不能一开始就盲目的做，要大体上了解整个任务的目的是什么。
2.学会使用Java强大的类库，善于查询Java API文档，上网查询。很多情况下，不需要自己实现代码，只需要调用库里已有的方法即可，就比如队列的相关操作。
3.学会了git的相关操作，并且了解到了git的优势，养成了经常将代码提交到仓库的习惯。
4.编写代码要养成良好的规范，比如缩进，变量的命名等等。

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1.任务要求

2.isLegalMagicSquare()

1.BufferedReader

2.split

3.generateMagicSquare

二、Turtle Graphics

1.任务要求

2.Calculating Bearings

3. Convex Hulls

三、Social Network

1.任务要求

2.设计FriendshipGraph类

3.设计Person类

总结

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