202103226-1 编程作业

一

这个作业属于哪个课程	https://edu.cnblogs.com/campus/zswxy/computer-science-class4-2018
这个作业要求在哪里	https://edu.cnblogs.com/campus/zswxy/computer-science-class4-2018/homework/11880
这个作业的目标	写一个能统计出文件中出现最多次数的词
其他参考文献	构建之法，CSDN,java开发实战经典

二、PSP表格

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	25	40
• Estimate	• 估计这个任务需要多少时间	1100	1200
Development	开发	300	400
• Analysis	• 需求分析 (包括学习新技术)	200	350
• Design Spec	• 生成设计文档	30	30
• Design Review	• 设计复审	30	30
• Coding Standard	• 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	10	10
• Design	• 具体设计	30	40
• Coding	• 具体编码	180	250
• Code Review	• 代码复审	60	80
• Test	• 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	100	100
Reporting	报告	100	120
• Test Repor	• 测试报告	10	10
• Size Measurement	• 计算工作量	10	10
• Postmortem & Process Improvement Plan	• 事后总结, 并提出过程改进计划	30	30
合计		1090	1460

三、gitee地址

https://gitee.com/the-first-semester-of-2021/project-java#project-java

四、需求

实现一个命令行程序，不妨称之为WordCount。
1、实现基本需求
假设有一个软件每隔一小段时间会记录一次用户的搜索记录，记录为英文。

输入文件和输出文件以命令行参数传入。例如我们在命令行窗口(cmd)中输入：

//C语言类
WordCount.exe input.txt output.txt

//Java语言
java WordCount input.txt output.txt
则会统计input.txt中的以下几个指标

统计文件的字符数（对应输出第一行）：

只需要统计Ascii码，汉字不需考虑
空格，水平制表符，换行符，均算字符
统计文件的单词总数（对应输出第二行），单词：至少以4个英文字母开头，跟上字母数字符号，单词以分隔符分割，不区分大小写。

英文字母： A-Z，a-z
字母数字符号：A-Z， a-z，0-9
分割符：空格，非字母数字符号
例：file123是一个单词， 123file不是一个单词。file，File和FILE是同一个单词
统计文件的有效行数（对应输出第三行）：任何包含非空白字符的行，都需要统计。

统计文件中各单词的出现次数（对应输出接下来10行），最终只输出频率最高的10个。

频率相同的单词，优先输出字典序靠前的单词。

例如，windows95，windows98和windows2000同时出现时，则先输出windows2000

输出的单词统一为小写格式

然后将统计结果输出到output.txt，输出的格式如下；其中word1和word2 对应具体的单词，number为统计出的个数；换行使用' '，编码统一使用UTF-8。

characters: number
words: number
lines: number
word1: number
word2: number
...
2、接口封装
如果现在我们要把这个功能放到不同的环境中去（例如，命令行，Windows图形界面程序，网页程序，手机App），就会碰到困难：代码散落在各个函数中，很难剥离出来作为一个独立的模块运行以满足不同的需求。

这些代码的种类不同，混杂在一起对于后期的维护扩展很不友好，所以它们的组织结构就需要精心的整理和优化。

我们希望把基本功能里的：

统计字符数
统计单词数
统计最多的10个单词及其词频
这三个功能独立出来，成为一个独立的模块(class library, DLL, 或其它)，这样的话，命令行和GUI的程序都能使用同一份代码。为了方便起见，我们称之为计算核心"Core模块"，这个模块至少可以在几个地方使用：

命令行测试程序使用
在单元测试框架下使用
与数据可视化部分结合使用
把计算核心在单元测试框架中做过完备的测试后，我们就可以在算法层级保证了这个模块的正确性。
但我们知道软件并非只有计算核心，实际的软件是交付给最终用户的软件，除了计算核心外，还需要有一定的界面和必要的辅助功能。

这个Core模块和使用它的其他模块之间则要通过一定的API来交流。
API应该怎么设计呢？
为了方便起见，我们可以从下面的最简单的接口开始（仅举例，你的代码里可能没有这个函数）：

int countChar(File *file)
这个函数表示输出一个文件指针，返回这个文件的字符数。
假设我们用Core封装了这个接口，那么我们的测试程序可以是这样：

File *in = fopen("input.txt","r");
int count = 100;
Assert(countChar(in) == count);
当然，这样的测试程序并不充分，希望大家测试时不要像这样偷懒。

3、单元测试和性能分析
请根据自己以往积累的测试经验，在编码完成之后，提交产品之前，设计测试用例，并编写单元测试，对自己的项目进行测试。首先，至少应采用白盒测试用例设计方法来设计测试用例，其他测试方法不限。其次，要设计至少10个测试用例，确保你的程序能够正确处理各种情况。最后，结合测试评估的要求，对自己的测试设计进行评价，这些测试用例能满足该程序测试的要求吗？

另一个重要的措施是要把单元测试自动化，这样每个人都能很容易地运行它，并且可以使单元测试每天都运行。每个人都可以随时在自己的机器上运行。团队一般是在每日构建中运行单元测试的，这样每个单元测试的错误就能及时被发现并得到修改。

请阅读邹欣老师的博客，编写程序的单元测试：关于单元测试和回归测试
c++可以使用vs2017。对于博客任务中的单元测试、性能分析(Studio Profiling Tools)，vs2017有相应的功能。
java可以使用idea。也可以自行查找使用其他工具。
package statistics;

import java.io.;
import java.util.;
/**题目:用java，统计txt文件中每个文字或者字母出现的次数，并由大到小排列，
并显示每个文字或者字母出现的次数
思路：
1.定义字符读取(缓冲)流
2.循环读取文件里的字符，用一个String类型变量接收(newValue)
3.把newValue变成字符数组 char[] ch = newValue.toCharArray();
4.遍历ch 将ch中所有的字符存入一个Map集合中(TreeSet)，键对应字符，值对应字符出现的次数
5.遍历打印map集合中的键和值，也就是字符出现的次数

package statistics;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.*;
 
public class FileWordCount {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("D:\test.txt"));
            String s;
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            while ((s = br.readLine()) != null) {
                sb.append(s);
            }
            Map<String,Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(sb.toString(),",.! 
");
            while (st.hasMoreTokens()) {
                String letter = st.nextToken();
                int count;
                if (map.get(letter) == null) {
                    count = 1;
                } else {
                    count = map.get(letter).intValue() + 1;
                }
                map.put(letter,count);
            }
            Set<WordEntity> set = new TreeSet<WordEntity>();
            for (String key : map.keySet()) {
                set.add(new WordEntity(key,map.get(key)));
            }
            // 自己拼接字符串，输出我们想要的字符串格式
            System.out.println("输出形式一：");
            for (Iterator<WordEntity> it = set.iterator(); it.hasNext(); ) {
                WordEntity w = it.next();
                System.out.println("单词:" + w.getKey() + " 出现的次数为： " + w.getCount());
            }
            // 直接打印 WordEntity 对象，实现我们想要的输出效果，只需在WordEntity类中重写toString()方法
            System.out.println("输出形式二：");
            for (Iterator<WordEntity> it = set.iterator(); it.hasNext(); ) {
                WordEntity w = it.next();
                System.out.println(w);
            }
            // 我们可以控制只输出前三名来
            System.out.println("输出形式三：");
            int count = 1;
            for (Iterator<WordEntity> it = set.iterator(); it.hasNext(); ) {
                WordEntity w = it.next();
                System.out.println("第" + count + "名为单词:" + w.getKey() + " 出现的次数为： "
                        + w.getCount());
                if (count == 3)// 当输出3个后跳出循环
                    break;
                count++;
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("文件未找到~！");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("文件读异常~！");
        }
    }
}

package statistics;
public class WordEntity implements Comparable<WordEntity> {
    private String key;
    private Integer count;
    public WordEntity (String key, Integer count) {
        this.key = key;
        this.count = count;
    }
    public int compareTo(WordEntity o) {
        int cmp = count.intValue() - o.count.intValue();
        return (cmp == 0 ? key.compareTo(o.key) : -cmp);
        //只需在这儿加一个负号就可以决定是升序还是降序排列  -cmp降序排列，cmp升序排列
        //因为TreeSet会调用WorkForMap的compareTo方法来决定自己的排序
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return key + " 出现的次数为：" + count;
    }
 
    public String getKey() {
        return key;
    }

五、测试