面向对象程序设计寒假作业3

这个作业属于哪个课程	2020年面向对象程序设计 (福州大学 - 数学与计算机科学学院)
这个作业要求在哪里	面向对象程序设计寒假作业3
这个作业的目标	1.继续完成编程题。
	2.发布博客。
作业正文	面向对象程序设计寒假作业2编程题
	面向对象程序设计寒假作业3
其他参考文献	如何优化C语言代码
	C与C++的区别；面向过程与面向对象的区别；

编程题

1.题目要求：

（1）继续完成作业二的编程题，解决作业2留下的问题。
（2）优化架构，思考代码的拓展性，比如我需要增加其他功能，如选择，循环语句怎么办。
（3）思考：可以参考现有的编程语言，把这些语言的内容加入。如选择、循环语句、函数、或者扩大数字范围，支持负数等。

2.分解需求：

（1）对代码进行进一步优化，解决作业2留下的问题（着重解决输入如“二十二”、“三十”的功能等实现）：

由于我的代码中change函数是直接对字符串d使用strcmp函数，然后进行“零”-“十”的一一比对，如下：

int change(int wallet,char d[]){
      if(strcmp(d,"零")==0) return 0;
      else if(strcmp(d,"一")==0) return 1;
      else if(strcmp(d,"二")==0) return 2;
      else if(strcmp(d,"三")==0) return 3;
      else if(strcmp(d,"四")==0) return 4;
      else if(strcmp(d,"五")==0) return 5;
      else if(strcmp(d,"六")==0) return 6;
      else if(strcmp(d,"七")==0) return 7;
      else if(strcmp(d,"八")==0) return 8;
      else if(strcmp(d,"九")==0) return 9;
      else if(strcmp(d,"十")==0) return 10;
      else return -1;
}

因此，如果想要扩大我的输入范围，首先我想到的是使用strlen函数，对输入的字符串长度大小，从而分成不同的情况判断函数的调用，但是很快就遇到了问题：
首先我写了一个测试代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(){
    int len;
    char w[10000];
    scanf("%s",w);
    len=(int)strlen(w);
    printf("%d
",len);
    return 0;
}

然后尝试输入不同的汉字，看看字符串的长度，情况如下：






对于汉字储存在字符串中，其字符串的长度并不是和字母、数字相同，查阅资料明白：中文字符长度是大于1的，而且不同中文字符的长度是不同的，所以显然不能用这个方法来区别并调用函数处理。
所以，要想扩大输入范围，我应该改变我的输入方式，不采用“%s”字符串的读入方式，而采用“%c”逐个字符的读入，然后对读入“ ”后进行应该判断，然后在调用函数，对输入的字符所代表的数字大小进行累加，可实现我的想法。（灵感来自我前几天在洛谷做过的一题：P1022 计算器的改良）,但是由于要实现的话，就要将我之前写的函数完全改变，也便失去了优化的目的，故在作业中就不继续更改，如果有什么更好的更改意见，希望能私信我，进行进一步的讨论。具体优化，已在作业2的编程题给出，见文章开头表格作业正文已给出。

（2）优化架构，思考代码的拓展性：

首先，我们要知道如何对C语言进行优化，查阅资料（已在表格中标出）后明白，首先最重要的是选择合适的算法和数据结构。比如，对于排序，不同情况应该采用不同的方法如：将比较慢的顺序查找法用较快的二分查找或乱序查找法代替，插入排序或冒泡排序法用快速排序、合并排序或根排序代替，都可以大大提高程序执行的效率。因为在本题中并不需要什么特别的排序等算法，只是对字符串进行简单对操作，因此这一步不再考虑。
第二，就是使用尽量小的数据类型目的是为了是程序执行速度提高。对于这题编程题所使用数组，我可以适当缩小大小，从而缩小内存。因为有了第一步到测试，所以我将原代码中

char a[100],b[100],c[100],d[100];

改为

char a[30],b[30],c[30],d[30];

其次，就是使用自加、自减指令，比如在最初代码练习中，我常常使用：
a=a+1;等方法进行对变量数值大小对自增或自减。而现在我常常使用自增或自减指令，这点，在上次代码优化中可以看出，下面只给出几个例子：

if(strcmp(c,"增加")==0) wallet+=change(wallet,d);
 a=wallet/10;

以前，我觉得这样书写只是为了书写对时候更加方便。但是，现在明白了这样使用是为了生成高质量的程序代码，同时也是是代码更加对简练，比如我前几天做的一题中代码：

while(i<=n){ 
a[k].s=v[i].s; 
a[k].num=v[i].num; 
k++; 
i++; }

我可以采用以上的写法，但是同时我可以采用以下的写法，是代码更加简练：

while(i<=n){ 
a[k].s=v[i].s; 
a[k++].num=v[i++].num; 
}

当然，这里要特别注意++i与i++的区别，因此在使用其使代码更简练的同时，也要注意是否造成错误。
以上就是对于优化架构的思考与解决办法。
接下来是对代码的拓展性的思考，说真的，这一题的要求刚刚开始我是很不理解的，什么是代码的拓展性，对我来说这个概念很抽象。但是后来我请教了一个学长，终于对这个概念有了进一步对理解。
对于代码对拓展性，举个简单的例子就是比如对于选择语句，switch语句，else if（这点在我的原代码中就已经体现了），就比用多层的if else拓展性好。而拓展性高，就会使当我们在对代码功能进一步细化要求时，能够方便我们对代码本身进行相应对增减，从而达到我们对预期。再比如循环语句最好一步步干什么，分工明确。当然，还有最重要的一点，同时也是我认为对我的代码的拓展性优化的最核心的一点，就是增加代码的模块化（多用函数），在本次作业中，我一共是四个函数，change函数控制钱包总额的增减，num函数是将钱包总额从数字转化为汉字，printf_sum函数是通过调用num函数对钱包总额进行1-99范围内的输出。而main函数就是对这些函数的调用，是代码能够执行。总代码如下：

include <stdio.h>
#include <string.h>
int change(int wallet,char d[]){
      if(strcmp(d,"零")==0) return 0;
      else if(strcmp(d,"一")==0) return 1;
      else if(strcmp(d,"二")==0) return 2;
      else if(strcmp(d,"三")==0) return 3;
      else if(strcmp(d,"四")==0) return 4;
      else if(strcmp(d,"五")==0) return 5;
      else if(strcmp(d,"六")==0) return 6;
      else if(strcmp(d,"七")==0) return 7;
      else if(strcmp(d,"八")==0) return 8;
      else if(strcmp(d,"九")==0) return 9;
      else if(strcmp(d,"十")==0) return 10;
      return -1;
    }
void num(int i){
    if(i==0) printf("零");
    else if(i==1) printf("一");
    else if(i==2) printf("二");
    else if(i==3) printf("三");
    else if(i==4) printf("四");
    else if(i==5) printf("五");
    else if(i==6) printf("六");
    else if(i==7) printf("七");
    else if(i==8) printf("八");
    else if(i==9) printf("九");
    else if(i==10) printf("十");
}
void printf_sum(int wallet){
    int a,b;
    if(wallet<=10) num(wallet);
    else{
        a=wallet/10;
        b=wallet%10;
        if(a!=1) num(a);
        printf("十");
        if(b!=0) num(b);
    }
}
int main() {
    char a[30],b[30],c[30],d[30];
    int wallet=0,i,flag=0;
    scanf("%s %s %s %s",a,b,c,d);
    if(strcmp(a,"整数")!=0||strcmp(c,"等于")!=0) flag=1;//判断输入格式是否正确
    for(i=1;flag==0;i++){
        if(i==1) wallet=change(wallet,d);
        else {
            scanf("%s",a);
            if(strcmp(a,b)!=0&&strcmp(a,"看看")!=0) break;
            scanf("%s",c);
            if(strcmp(a,"看看")==0){
                printf_sum(wallet);//这里重新命名函数，使代码更加易读
                break;}
            scanf("%s",d);
         if(strcmp(c,"增加")==0) wallet+=change(wallet,d);
         if(strcmp(c,"减少")==0) wallet-=change(wallet,d);
        }
    }
   return 0;
}

但是，尽管分了几个函数，但是我发现其实我的主函数仍然不够简洁而易懂，而这也是我下一点将谈到的。

（3）思考：可以参考现有的编程语言，把这些语言的内容加入。如选择、循环语句、函数、或者扩大数字范围，支持负数等：

就像刚刚第二点所谈到的，使代码模块化，我就此写一下我的思考。首先就输入而言，我的原代码中是，定义了四个字符数组，然后使用scanf函数进行输入。我是否可以写一个专门用于输入的函数如scanf_wallet，控制对钱包总额对输入。（实现多位输入，具体在第一点中就已提到）
而原代码中我是采用flag变量，根据其的数值大小来判断在输入过程中数据是否有错误，那我在这一点上，能不能写一个判断的函数如judge_true_or_false，来进行判断，就不需要再定义一个状态变量，从而对数据正误进行判断。
然后是对钱包总额大小的变化进行变化，在我的代码中我是通过以下两个语句，对其大小进行增减：

 if(strcmp(c,"增加")==0) wallet+=change(wallet,d);
if(strcmp(c,"减少")==0) wallet-=change(wallet,d);

借助上面的思路，我是否可以分别编写一个加减乘除的函数，从而对钱包总额进行变化，进一步细化函数的功能，在不同情况采用不同函数，而不是减加减乘除都运用一个函数，然后在主函数中根据情况判断，该使变量wallet使用”+””-””*””/”的符号，我觉得这一点可以进一步增加代码的拓展性。
当然还可以扩大数字范围，不是简单的“零”到“九十九”，还可以达到“百”，“千”甚至“万”。这些都可以编写一个函数。
还有，比如对于我的代码中，在输入“看看 钱包”的命令后，我的程序就结束了，我还可以进一步优化多次使用“看看 钱包”多次查看钱包的总额。
还可以比如“钱包 增加 负一”对于负数的加减乘除写一个函数，然后使这条指令可行。
以上就是我的相关思考，希望在接下来的学习中，能够进一步实现。

3.三次寒假作业的收获：

• 首先在第一次作业中，第一次接触终端，然后使用命令行编译C语言，这个实践题收获真的很大，比如：如果使用终端，然后进入对应的目录，然后直接建立我需要的文件类型，这个操作方便了很多。
• 然后是编程题，初步明白了对于一个汉字计算如何将它转化成代码形式，特别是对strcmp函数对使用以及其对返回值，说真的在老师讲字符串对时候，对于这个函数我并没有什么理解与使用，而这次编程题加深了我的印象，也在洛谷解决字符串的一些问题中提供了很大的帮助。
• 第二次作业中我接触了github，使用git将文件上传，说真的，这个操作，我折腾了两三个小时才明白，过程很辛苦，但是成功上传的那一刻，真的巨happy。
• 还有第二次作业编程题中编译脚本，我接触了shell这一门脚本语言，这个真的很便利，原因并不只是为了解决作业二，还有为了我现在正在学的swift这一门语言，打了一定的基础，因为在一些方面，这两者语言有一定的共通性。
• 当然还明白了什么是单元测试，编译脚本，测试脚本。最不能忘的是，增加一个功能通过命令行读取一个文件，然后运行。这个让我明白了如何使用C语言对文件进行操作。（这一点是上《高级语言程序设计》时候老师所忽略的知识。
• 然后就是本次作业了，本次作业主要是对代码进行进一步优化和思考代码的拓展性，这个刚刚开始对我来说很陌生，平时我只会根据题目去打相应的代码，什么都尽量对往main函数中去套，但是并没有思考过这样一个问题。我们平常所解决的问题都是根据一个小情景然后去解决相应的问题，这样可适用范围仅限于这一题，但是如果当我们在设计一个软件的这样一个大环境中，我们就不得不将我们所需要的功能，逐步细化，然后逐层实现，由一块块小的函数，从而融合成一个整体，实现多种复杂功能，这也是今后学习中需要培养的，使代码的拓展性更高，同时也是一种思维能力的锻炼。
• 最后我思考了我们这门课中将学到什么，我觉得最主要的就是几个字“面向对象”这也是我们课程名称中所包含的。明明学的是C++那为什么不直接用C++程序设计之类的，所以我查了资料，明白了什么是面向对象，而什么是面向过程（已在开头的表格标出）一个简单的例子：
  把大象放入冰箱里面。
  C++是这么做的：涉及到两个对象：冰箱和大象。三个动作：打开冰箱，放置大象，关闭冰箱。首先定义一个冰箱类，他有打开的方法，放置的方法，关闭的方法。然后再定义一个大象类。接下来构建冰箱和大象的对象，然后冰箱对象调用打开门的方法，冰箱对象再调用放置大象对象的方法，最后冰箱对象关门。
  而当C是这么做的：首先打开冰箱门，然后把大象放入进去，最后关闭冰箱门。
  这样便是这两者的主要区别。同时我也认为，C++能使代码的拓展性更高，因为对于C来说，比如上面的例子。我是针对过程来进行编写代码，那假如现在我将对象换成其他动物，比如猫，那我就是重新写猫放进冰箱的过程，而对于C++我可以再编写一个猫类，然后套用之前的代码，这样使代码的拓展性更高。（当然，这只是我个人的初步理解，在接下来的学习中将进一步学习C++）。