软件构造实验（一）总结

实验前的准备

实验前，先下载了 $jdk,eclipse,git,$检查了 $eclipse$自带的 $Junit$.比较麻烦的是环境变量的配置，因为之前安装过 $jdk$,卸载之后仍然不能正确安装新 $jdk$,花费了很长时间.

P1

$P1$主要考察了文件的读取以及对异常的处理，是实验中最简单的一部分，但是因为自己不熟悉 $java$语法，边学边写,也花费了不少时间.
编程中 $java$需要注意的是：

• 相对路径的填写:例如针对下面的文件目录，如果在 $MagicSquare.java$中使用 $1.txt$，相对路径应从 $src$开始填写.

• 关于异常处理：了解了多种异常类型，例如 $ArrayIndexOutOfBoundsException,NegativeArraySizeException$,利用 $java$提供的这些异常类型，省去了累赘的判断过程，使得代码更加简洁.
• 关于从文件中读出矩阵之后的处理：起初,不知道使用什么容器来承接从文件中读出的数据.
  • src
    • $P1$
      • $MagicSquare.java$
      • $txt$
        • $1.txt$
        • $2.txt$
        • $3.txt$
        • $4.txt$
        • $5.txt$

P2

难点就是求凸包算法
第一个想法是把给的点集按照 $x$坐标排序， $(x_{min},y)$肯定在凸包线上，再以改点为起点，逐个遍历其他点，只要计算目标点和当前点的夹角，使用 $atan2$函数所得的最大值对应的点就是下一个在凸包线上的点.该算法可行，但比较费时。之后查阅资料知道了求凸包的边界漫游法。

求凸包算法（所得凸包是逆时针方法的）

1. 找到所给点集中最左下方的顶点作为起始点P0。
2. 将点集中剩余的点排序，排序规则是：将y = P0.y作为极轴，将P0作为极点，待排序点和极点之间的极角较小的排在前面。
3. 之后，将P0加到排好序的点集最后。
4. 将P0和排好序的点中最小的点进栈。
5. 对排好序的点集中的每个点P，都判断次栈顶元素，栈顶元素，P是否构成左旋，如果是左旋，将P压栈，否则，将栈顶元素出栈，直到构成左旋为止。
   核心代码见下：

static Point findMinPoint(Set<Point> points) {
		Point minPoint = null;
		for (Point point : points) {
			if (minPoint == null) {
				minPoint = point;
				continue;
			}
			if (minPoint.x() > point.x())	minPoint = point;
			else if (minPoint.x() == point.x()) {
				if (point.y() < minPoint.y())
					minPoint = point;
			}
		}
		return minPoint;
	}
	
	static boolean judgeLeft(Point A, Point B, Point C) {
		double judge = (A.x() - C.x()) * (B.y() - C.y()) - (A.y() - C.y()) * (B.x() - C.x());
		if (judge > 0) return true;
		else {
			return false;
		}
	}
	
	public static Set<Point> convexHull(Set<Point> points){
		if (points.isEmpty() || points.size() <= 3) return points;
		Point minPoint = findMinPoint(points);
		List<Point> pointList = new ArrayList<Point>(points);
		final Point minPoint1 = minPoint;
		pointList.remove(minPoint);
		Collections.sort(pointList, new Comparator<Point>() {
			public int compare(Point point1, Point point2) {
				if (judgeLeft(minPoint1, point1, point2)) return -1;
				else return 1;
			}
			
		});
		pointList.add(minPoint);
		Stack<Point> pointStack = new Stack<Point>();
		pointStack.add(minPoint);
		pointStack.add(pointList.get(0));
		int size = pointList.size();
		for (int i = 1; i < size; i++) {
			while (true) {
				Point peekPoint = pointStack.pop();
				Point nextPoint = pointStack.peek();
				pointStack.add(peekPoint);
				if (judgeLeft(nextPoint, peekPoint, pointList.get(i))) {
					pointStack.add(pointList.get(i));
					//System.out.println("true");
					break;
				}
				else pointStack.pop();
			}
		}
		pointStack.pop();
		Set<Point> convexHullPoints = new HashSet<Point>(pointStack);
		return convexHullPoints;
	}