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5.编写程序超强力方法

news 2025/8/11 14:10:25

5.1 创建战舰游戏

创建一个类似战舰的游戏：攻击网站

有一种棋盘类的战舰游戏，目标是要猜测对方战舰的坐标，然后轮流开炮攻击，命中数发就可以打沉对方的战舰。不过我们不喜欢战争，只要打垮这些达康公司就好(因为与商业行为有关，如此一来本书就可以归类在经营企管的费用上)。

游戏目标：以最少的猜测次数打掉计算机所安排的达康公司（Dot Com）网站。计算机会根据你的表现来评分。

初始设置：程序启动后，计算机会在虚拟的7×7方格上安排3个达康网站。安排完成后，游戏会要求你开始猜坐标。

进行游戏：因为我们还没有学到图形接口的程序设计，所以这一版会在命令栏上进行。计算机会提示你输入所猜测的位（格子），你会输入“A3”或“C5”等。计算机会反馈给你命中“Hit”没中“Miss”或击沉“Sunk”等回应。当你清光所有的达康时，游戏会列出你的分数并结束。

首先进行高层设计

游戏流程：

1.玩家启动游戏

A.计算机创建3个达康网站

B.将此3个达康网站停在虚拟机战场上

2.游戏开始

重复下面的操作直到所有达康网站被歼灭为止

A.提示玩家输入坐标

B.检查是否击中、没中或击沉。若命中就删除格子，击沉就删除达康网站

3.游戏结束

根据猜测次数给分

5.2 简单版

攻击网站游戏简单的开始

1.游戏启动 创建单一的DotCom并指定3个各自在共7格的横列中的位置。相对于使用“A2"的表示法，现在的为止只需要数字就可以。

2.开始游戏 提示玩家猜测，然后检查是否名中国DotCom的格子。若是，则递增numOfHits变量的值。

3.游戏结束 3格都命中时游戏结束（当numOfHits的值递增到3），并告诉玩家他们花了多少次才干掉这个DotCom

看起来我们至少需要两个类；Game类和DotCom类。但在我们着手开发完整功能版之前，先从一个简单版本开始。简单版称为“Simple Dot Com Game”。这一章会创建出此版本，下一章会进行豪华版的开发工作。该版本的东西都比较简单。相对于二维方阵，我们只使用横列，并且只设定一家达康公司。然而游戏的目标仍然相同，因此游戏还是会需要做出DotCom的实例，将它指派在横列上，取得玩家的输入，并在所有的DotCom格子被命中时结束游戏。这个简单版能够作为豪华版的踏脚石。

在这个简单版中，Game这个类没有实例变量，且所有的程序代码都在main()中。也就是说程序启动执行main()只会做出一个DotCom的实例，挑出一个位置来放3个连续的格子，要求玩家猜测，检查是否命中，重复这些步骤直到3格都被命中为止。

要知道虚拟的横列是虚拟的。换言之，它并没有出现在程序中，只要玩家与计算机都知道有3个连续的格子会出现在7格的横列中就好，横列并不一定要表现在程序代码中。你也许会想要用有7个int的数组来代表横列，并用其中3个元素代表达康出现的位置，但其实不需这么做。我们只需要3个元素的数组来代表DotCom占据的位置。

开发类

身为一个程序员，你或许会有编写程序的方法论（methodology）/过程（process）/步骤（approach）。我们的顺序设计是先通过编写程序来帮助你了解和学习我们的想法，并不需要遵循我们实际上怎样写程序的方式。当然啦，实际工作时，你会遵循个人、项目或客户的规范。但我们完全是依照我们自己的想法去做的。当我们在创建Java的类以当作“学习经验”时，程序会像下面这样：
口找出类应该做的事情。
口列出实例变量和方法。
口编写方法的伪码（稍后说明）。
口编写方法的测试用程序。
口实现类。
口测试方法。
口除错或重新设计。
口邀请辣妹参加庆功派对（没有成功过）

我们会让每个类写出下列的事物：

伪码：能帮助你专注于逻辑而不需要顾虑到程序语法

测试码：测试用的程序代码

真实码：实际设计出的真正Java程序代码

5.3 编写伪码

伪码是介于真正的Java程序与正常英语之间的语言，大致上包括3部分：实例变量的声明、方法的声明和方法的逻辑。其中最重要的是方法的逻辑，因为它会定义出会发生“什么事”

编写方法的实现部分
开始编写真正可用的方法程序代码
在我们开始编写方法之前，让我们先退回一步来写出测试方法用的程序代码。没错，我们会在有东西可以测试前就先写出测试用的部分！
先编写测试用程序代码的概念来自于极限编程（XP）方法论，这样做会让你能够更容易与更快地写出程序代码。我们并不强制采用极限编程XP，但觉得这个概念真的很不错，并且极限编程XP听起来也很酷。

5.4 测试

为SimpleDotCom编写测试码

我们需要写出能够创建SimpleDotCom对象并加以测试的程序代码。对SimpleDotCom这个类来说，我们真正在意的只有checkYourselft()方法，然而我们还要实现出setLocationCells()方法以便让checkYourself()方法能够正确地执行。
先来看下面checkYourself()方法这个方法的伪码（setLocationCells()是个用手肘想也知道的setter，所以我们不用花太多时间去关心，但真正的应用程序会需要更稳固的setter，此时就会需要加以测试）。
然后自问：如果checkYourself()方法已经写好的话，我要用什么样的测试码才能证明这个方法能够正确地运行？

应该要测试的部分：
（1） SimpleDotCom对象的初始化。
（2）赋值位置（带有3个int的数组，像是{2，3，4}）。
（3）创建代表玩家猜设的字符串（“2”或“0”等）
（4）传入伪造的玩家猜测来叫用checkYourself()方法。
（5）列出结果以观察是否正确。

5.5 编写程序

SimpleDotCom的测试码

public class SimpleDotComTestDrive {public static void main(String[] args) {SimpleDotCom dot = new SimpleDotCom();int[] locations = {2, 3, 4};dot.setLocationCells(locations);String userGuess = "2";String result = dot.checkYourself(userGuess);String testResult = "failed";if (result.euquals("hit")) {testResult = "psssed";}System.out.println(testResult);}
}

checkYourself()方法

    public String checkYourself(String stringGuess) {int guess = Integer.parseInt(stringGuess);String result = "miss";for (int cell : locationCells) {if (guess == cell) {result = "hit";numOfHits++;break;}}if (numOfHits == locationCells.length) {result = "kill";}System.out.println(result);return result;}

5.6 完成版

SimpleDotCom与SimpleDotComTester的最终版本

public class SimpleDotComTestDrive {public static void main(String[] args) {SimpleDotCom dot = new SimpleDotCom();int[] locations = {2, 3, 4};dot.setLocationCells(locations);String userGuess = "2";String result = dot.checkYourself(userGuess);}
}

SimpleDotComGame类的伪码

游戏的main()方法

    public static void main(String[] args) {int numOfGuesses = 0;GameHelper helper = new GameHelper();SimpleDotCom theDotCom = new SimpleDotCom();int randomNum = (int) (Math.random() * 5);int[] locations = {randomNum, randomNum+1, randomNum+2};theDotCom.setLocationCells(locations);boolean isAlive = true;while (isAlive == true) {String guess = helper.getUserInput("enter a number");String result = theDotCom.checkYourself(guess);numOfGuesses++;if (result.equals("kill")) {isAlive = false;System.out.println("You took " + numOfGuesses + " guesses");}}}
}

5.7 用Math.random()产生随机数

radom()与getUserInput()

1.产生随机数

2.取得玩家输入

5.8 预先输入好的程序

最后一个类：GameHelper

public class GameHelper {public String getUserInput(String prompt) {String inputLine = null;System.out.println(prompt + "  ");try {BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));inputLine = is.readLine();if (inputLine.length() == 0) return null;} catch (IOException e) {System.out.println("IOException:" + e);}return inputLine;}
}

5.9 循环

关于for循环

基本（非加强版）的for循环

第一段：初始化

第二段：boolean测试（true或false）

第三段：重复表达式

基本同C语言

循环之旅

前置与后置的递增/递减操作符：++ -- 同C语言

while循环：同C语言

加强版的for循环

从Java 5.0（Tiger）开始，Java语言就有称为加强版的for循环，它能够很容易地逐个
运行数组或其他集合（collection）的元素。（下一章会讨论其他类型的集合）。这
是个很好的强化功能，因为这是for循环很常见的用途。我们会在讨论非数组的集合
时再次看到加强版的for循环。

上面这行程序以中文来说就是：“对nameArray中的每个元素执行一次”而编译器会这么认为：
（1）创建名称为name的String变量。
（2）将nameArray的第一个元素值赋给name。
（3）执行重复的内容。
（4）赋值给下一个元素name。
（5）重复执行至所有元素都被运行为止。

第一段：声明循环变量

使用这个部分来声明与初始化用在循环内容的变量。循环过程中此变量所携带的值会有所不同。此变量的类型必须要与数组元素匹配。

第二段：要运行的集合

这必须是对数组或其他集合的引用

5.10 类型转换

转换primitive主数据类型

我们在第3章讨论过各种primitive主数据类型的大小，以及小杯子无法装载大杯子的内容物的内容：
long y = 42;
int x = y; // 不能通过编译

long比int大，且编译器无法确定long的内容是否可以截掉。若要强制编译器装，你可以使用cast运算符。
long y = 42;
int x = (int) y;
前置的类型转换会告诉编译器要将y的值裁剪成int的大小来赋值给x，但这个值可能会很诡异(见附录B)：
long y = 40002;
short x=(short) y;// x的值会是-25534！

重点是这样可以通过编译程序。假如说你要取浮点数的整数值：
float f = 3.14f;
int x = (int) f; // x的值会是3