Java面向对象程序设计实验报告（实验一 面向对象基础练习）
Java面向对象程序设计实验报告（实验一 面向对象基础练习）
✨作者：命运之光 ✨ 专栏：Java面向对象程序设计实验报告
实验一 面向对象基础练习 实验环境：Eclipse+JDK 实验目的： 1、熟悉开发环境及环境变量的配置； 2、掌握面向对象的基础知识，基本数据类型，数组以及流程语句等内容。 实验内容： 回形数格式方阵的实现 提示：从键盘输入一个整数（1~20），以该数字为矩阵的大小，把1,2,3…n*n 的数字按照顺时针螺旋的形式填入其中。例如： 输入数字2，则程序输出： 1 2 4 3 输入数字3，则程序输出： 1 2 3 8 9 4 7 6 5 输入数字4， 则程序输出： 1 2 3 4 12 13 14 5 11 16 15 6 10 9 8 7
以下是实验报告内容
✨✨前言：由于五一假期导致最后一节Java上机实验课没有上，所以不是很清楚实验报告的具体要求，我就按照之前数据结构实验报告的格式写了这次的Java上级报告，有需要的还是直接复制粘贴就行了，不过这次我写的比较敷衍，自己要上交实验报告的话，最好还是稍微修改美化一下🦄。
✨一、需求分析
1.输入要求：
用户从键盘输入一个整数n（1~20），作为方阵的大小。
2.输出要求：
输出一个n×n的方阵，按照顺时针螺旋的形式填入数字1到n×n。
3.功能需求：
（1）程序应验证输入的整数n是否在1~20的范围内，如果不是，则显示错误信息并结束程序。
（2）程序应根据输入的整数n生成一个n×n的二维数组，用于存储回形数格式方阵的数字。
（3）程序应按照顺时针螺旋的方式填充数组，从数字1开始逐渐增加。
（4）程序应正确输出生成的回形数格式方阵。
4.非功能需求：
（1）用户界面友好：程序应提示用户输入整数n，并在输出方阵时以易读的方式显示数字。
（2）效率要求：程序在合理的时间内生成和输出回形数格式方阵。
5.约束条件：
（1）输入的整数n必须在1~20的范围内。
（2）程序的开发环境为Eclipse+JDK。
✨二、概要设计
1.概述：
回形数格式方阵实验旨在根据用户输入的整数n生成一个n×n的方阵，其中按照顺时针螺旋的方式填入数字1到n×n，并将结果输出。
2.主要模块：
main类：该类包含程序的入口点，用于接收用户输入并调用，在主类中写出实现回形数格式方阵的算法实现实验要求
3.类和方法设计：
类：在main类中定义了二维数组arr[][]来存入回形数组的值
4.输入输出：
输入：用户从键盘输入一个整数n（1~20），作为方阵的大小。
输出：按照顺时针螺旋的形式，以易读的方式输出一个n×n的方阵。
✨三、详细设计
Main类：程序的入口点，用于接收用户输入，在主类中使用了四个for循环来实现会形数组的算法逻辑具体的算法如下：
for(int h=1;h<=count;h++) {
j++;
number++;
arr[i][j] = number;
}
for(int h = 1;h<=count;h++) {
i++;
number++;
arr[i][j] = number;
}
for(int h = 1;h<=count;h++) {
j--;
number++;
arr[i][j] = number;
}
for(int h = 1;h<=count-1;h++) {
i--;
number++;
arr[i][j] = number;
}以上四个for循环实现了关键的算法逻辑，主要实现的是向右填充，向下填充，向左填充，向上填充。然后填充完后使用for循环循环遍历数组将回形数组输出，具体实现算法如下：
for(int i=0;i<n;i++) {
for(int j=0;j<n;j++) {
System.out.print(arr[i][j]+"\t");
}
System.out.print("\n");
}✨四、调试分析
输入验证：
输入一个小于1的整数，验证程序是否能正确检测并提示错误信息。
从下图可见，输入小于1的数程序终止。
输入一个大于20的整数，验证程序是否能正确检测并提示错误信息。
从下图可见输入一个大于20的数并未提示错误信息，但程序依旧可以正常执行。
综上可见：程序缺少健壮性，只能满足题目要求的1~20的数字，但凡输入数异常，并没有进行相关的处理。
测试结果
测试样例1：
输入
2
结果为：
1 2
4 3
测试样例2：
输入
3
结果为：
1 2
4 3
测试样例3：
输入
4
结果为：
1 2 3 4
12 13 14 5
11 16 15 6
10 9 8 7
✨附录：源代码（带注释）
package 命运之光;
import java.util.Scanner;
public class demo1 { //回文数
public static void main(String[] args) {
Scanner scan = new Scanner(System.in);
int n = scan.nextInt();
int number = 0;
int arr[][] = new int[n][n];
for(int count = n-1,k = 0;count >= 0;count-=2,k++) {
number++;
arr[k][k] = number;
int i = k,j = k;
for(int h=1;h<=count;h++) {
j++;
number++;
arr[i][j] = number;
}
for(int h = 1;h<=count;h++) {
i++;
number++;
arr[i][j] = number;
}
for(int h = 1;h<=count;h++) {
j--;
number++;
arr[i][j] = number;
}
for(int h = 1;h<=count-1;h++) {
i--;
number++;
arr[i][j] = number;
}
}
for(int i=0;i<n;i++) {
for(int j=0;j<n;j++) {
System.out.print(arr[i][j]+"\t");
}
System.out.print("\n");
}
}
}