Lab-1 Report Template1170500704魏孝文 1
实验报告 - Java基础编程与测试 1. 实验目标概述 本实验的主要目标是通过Java语言进行基础编程和测试的实践,旨在加深学生对Java编程的理解,提高编码能力,并掌握基本的测试方法。具体目标包括编写合法的幻方检查器、实现Turtle图形绘制以及学习如何设计和执行测试用例。 2. 实验环境配置 实验需要的环境包括安装了Java开发工具包(JDK)的计算机,以及一个集成开发环境(IDE),如Eclipse或IntelliJ IDEA。确保操作系统兼容JDK版本,并正确配置环境变量。 3. 实验过程 3.1 幻方(Magic Squares) 幻方是一种特殊的矩阵,行、列及对角线上的数字之和都相等。实验中,学生需要实现两个主要功能: 3.1.1 `isLegalMagicSquare()` 这个函数用于检查给定的二维数组是否为合法的幻方。实现时需要遍历数组的每一行、每一列以及两条对角线,计算它们的和并与预设的“幻和”比较。 3.1.2 `generateMagicSquare()` 此函数的任务是生成指定大小的合法幻方。通常采用递归算法,如Dodgson's Constructions,或者回溯法来生成幻方。 3.2 Turtle Graphics Turtle Graphics是一种基于命令的图形绘制方式,学生需要完成以下问题: 3.2.1 Problem 1: Clone and import 克隆并导入Turtle图形库,熟悉其基本用法和API。 3.2.2 Problem 3: Turtle graphics and drawSquare 使用Turtle图形库绘制正方形,理解坐标系统和绘图命令。 3.2.3 Problem 5: Drawing polygons 实现绘制任意多边形的功能,需要处理输入的顶点列表。 3.2.4 Problem 6: Calculating Bearings 计算两点之间的方位角,以便调整Turtle的方向。 3.2.5 Problem 7: Convex Hulls 实现计算点集的凸包算法,例如Graham扫描法或Jarvis March。 3.2.6 Problem 8: Personal art 自由发挥,使用Turtle图形库创作个人艺术作品,展示对图形绘制的掌握程度。 3.2.7 Submitting 完成所有任务后,将代码提交至指定平台以供评估。 4. 测试用例设计与实现 在编程实践中,测试用例的设计和实现至关重要。这涉及到编写能够覆盖各种边界条件和异常情况的测试,以确保代码的正确性和健壮性。例如,对于`isLegalMagicSquare()`,测试用例应包含合法和非法的幻方;对于`generateMagicSquare()`,则需验证生成的幻方是否符合要求,如非空、唯一和正确的幻和。 5. 实验过程中收获的经验和教训 通过本次实验,学生可以学到以下几点: - 理解Java编程的基本语法和面向对象编程思想。 - 掌握Turtle Graphics库的使用,增强图形编程能力。 - 学会编写和执行测试用例,理解单元测试的重要性。 - 提高问题解决和调试技巧,特别是在处理边界条件和异常时。 - 体验到编程实践中的迭代和优化过程,认识到好的代码需要不断迭代和完善。 6. 针对以下方面的感受 实验让学生深入体验了Java编程的实际操作,增强了对编程理论知识的理解。同时,测试用例的设计使学生明白代码质量的重要性,认识到写出可测试、可维护的代码是软件开发的关键。此外,Turtle Graphics的实践激发了学生的创造力,使他们在娱乐中学习,提高了编程的乐趣。
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