头歌 第3章Scala语言基础 章节测验（全）

敲代码的苦132026-06-21 14:16

第1关：第一题

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任务描述

本关任务：根据编程要求，完成任务。

编程要求

打开右侧代码文件窗口，在 Begin 至 End 区域补充代码，完成任务。

请用脚本的方式编程计算并输出下列级数的前 n 项之和 Sn，直到 Sn 刚好大于或等于 q 为止，其中 q 为大于 0 的整数，其值通过 args(0) 获取（注意将其转换为数值型）。

例如，若 q 的值为 50.0，则输出应为：Sn=50.416695。

测试样例：

  • q=1 时，Sn=2；

  • q=30 时，Sn=30.891459；

  • q=50 时，Sn=50.416695。

测试说明

平台将对你编写的代码进行评测，如果与预期结果一致，则通关，否则测试失败。

开始你的任务吧，祝你成功！

参考答案：

级别1：解题思路：

打开右侧命令行窗口

复制代码 
打开右侧命令行窗口

object Test {
    def main(args: Array[String]) {
/*************** Begin ***************/
        // 定义初始的 Sn 和 n
        var Sn:Float = 0
        var n:Float = 1
        // 从 args 参数中获取 q 的值
        val q = args(0).toInt
        // 循环遍历计算
        while(Sn<q)
        {
            Sn+=(n+1)/n
            n+=1
        }
        // 输出计算结果
        println(s"当 q=$q 时，Sn=$Sn")
/*************** End ***************/
    }
}

第2关：第二题

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任务描述

本关任务：根据编程要求，完成任务。

编程要求

打开右侧代码文件窗口，在 Begin 至 End 区域补充代码，完成任务。

对于一个图形绘制程序，用下面的层次对各种实体进行抽象。定义一个 Drawable 的特质，其包括一个 draw 方法，默认实现为输出对象的字符串表示。定义一个 Point 类表示点，其混入了 Drawable 特质，并包含一个 shift 方法，用于移动点。

所有图形实体的抽象类为 Shape，其构造函数包括一个 Point 类型，表示图形的具体位置(具体意义对不同的具体图形不一样)。Shape 类有一个具体方法 moveTo 和一个抽象方法 zoom，其中 moveTo 将图形从当前位置移动到新的位置，各种具体图形的 moveTo 可能会有不一样的地方。zoom 方法实现对图形的放缩，接受一个浮点型的放缩倍数参数，不同具体图形放缩实现不一样。

继承 Shape 类的具体图形类型包括直线类 Line 和圆类 Circle。Line 类的第一个参数表示其位置，第二个参数表示另一个端点，Line 放缩的时候，其中点位置不变，长度按倍数放缩(注意，缩放时，其两个端点信息也改变了)，另外，Line 的 move 行为影响了另一个端点，需要对 move 方法进行重载。Circle 类第一个参数表示其圆心，也是其位置，另一个参数表示其半径，Circle 缩放的时候，位置参数不变，半径按倍数缩放。另外直线类 Line 和圆类 Circle 都混入了 Drawable 特质，要求对 draw 进行重载实现，其中类 Line 的 draw 输出的信息样式为"Line:第一个端点的坐标--第二个端点的坐标)"，类 Circle 的 draw 输出的信息样式为"Circle center:圆心坐标，R=半径"。

在右侧代码文件窗口中已经给出了 Drawable 和 Point 的定义，同时也给出了程序入口 main 函数的实现，请完成 Shape 类、Line 类和 Circle 类的定义。

测试说明

平台将对你编写的代码进行评测，如果与预期结果一致，则通关，否则测试失败。

开始你的任务吧，祝你成功！

参考答案：

级别1：解题思路：

打开右侧命令行窗口

复制代码 
打开右侧代码文件窗口

case class Point(var x:Double,var y:Double) extends Drawable{
    def shift(deltaX:Double,deltaY:Double){x+=deltaX;y+=deltaY}
}
trait Drawable{
    def draw(){println(this.toString)}
}
/*************** Begin ***************/
// 请完成 Shape类、Line类和Circle类的定义。
abstract class Shape(var location:Point){//location是Shape的一个可变字段
    def moveTo(newLocation:Point){ //默认实现，只是修改位置
        location = newLocation
    }
    def zoom(scale:Double)
}
class Line(beginPoint:Point,var endPoint:Point) extends Shape(beginPoint) with Drawable{
    override def draw(){
        println(s"Line:(${location.x},${location.y})--(${endPoint.x},${endPoint.y})")} //按指定格式重载click
    override def moveTo(newLocation:Point){
        endPoint.shift(newLocation.x - location.x,newLocation.y - location.y) //直线移动时，先移动另外一个端点
        location = newLocation //移动位置
    }
    override def zoom(scale:Double){
        val midPoint = Point((endPoint.x + location.x)/2,(endPoint.y + location.y)/2)  //求出中点，并按中点进行缩放
        location.x = midPoint.x + scale * (location.x - midPoint.x)
        location.y = midPoint.y + scale * (location.y -midPoint.y)
        endPoint.x = midPoint.x + scale * (endPoint.x - midPoint.x)
        endPoint.y = midPoint.y + scale * (endPoint.y -midPoint.y)
    }
}
class Circle(center:Point,var radius:Double) extends Shape(center) with Drawable{
    override def draw(){//按指定格式重载click
        println(s"Circle center:(${location.x},${location.y}),R=$radius")}
    override def zoom(scale:Double){
        radius = radius*scale //对圆的缩放只用修改半径
    }
}
/*************** End ***************/
object MyDraw{
    def main(args: Array[String]) {
        val p=new Point(10,30)
        p.draw;
        val line1 = new Line(Point(0,0),Point(20,20))
        line1.draw
        line1.moveTo(Point(5,5))
        line1.draw
        line1.zoom(2)
        line1.draw
        val cir= new Circle(Point(10,10),5)
        cir.draw
        cir.moveTo(Point(30,20))
        cir.draw
        cir.zoom(0.5)
        cir.draw
    }
}

第3关：第三题

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任务描述

本关任务：根据编程要求，完成任务。

编程要求

打开右侧代码文件窗口，在 Begin 至 End 区域补充代码，按要求统计学生成绩，完成任务。

读取学生的成绩清单文件（路径：/data/bigfiles/student_transcript.txt），其格式如下所示，第一行为表头，各字段意思分别为学号、性别、课程名一、课程名二等，后面每一行代表一个学生的信息，各字段之间用空白符隔开。

复制代码
  1. Id gender Math English Physics
  2. 301610 male 80 64 78
  3. 301611 female 65 87 58
  4. 301612 female 44 71 77
  5. 301613 female 66 71 91
  6. 301614 female 70 71 100
  7. 301615 male 72 77 72
  8. 301616 female 73 81 75
  9. 301617 female 69 77 75
  10. 301618 male 73 61 65
  11. 301619 male 74 69 68
  12. 301620 male 76 62 76
  13. 301621 male 73 69 91
  14. 301622 male 55 69 61
  15. 301623 male 50 58 75
  16. 301624 female 63 83 93
  17. 301625 male 72 54 100
  18. 301626 male 76 66 73
  19. 301627 male 82 87 79
  20. 301628 female 62 80 54
  21. 301629 male 89 77 72

要求尽可能采用函数式编程，完成以下两个目标：

  1. 统计出各门课程的平均成绩，最低成绩，和最高成绩。

  2. 按男女同学分别统计各门课程的平均成绩，最低成绩，和最高成绩。

最终输出格式如下：

复制代码
  1. course average min max
  2. Math: 69.20 44.00 89.00
  3. English: 71.70 54.00 87.00
  4. Physics: 76.65 54.00 100.00
  5. course average min max (males)
  6. Math: 72.67 50.00 89.00
  7. English: 67.75 54.00 87.00
  8. Physics: 75.83 61.00 100.00
  9. course average min max (females)
  10. Math: 64.00 44.00 73.00
  11. English: 77.63 71.00 87.00
  12. Physics: 77.88 54.00 100.00

各个输出字段保留两位小数，且输出字段之间使用 \t 进行间隔，请严格按照输出格式进行输出，否则会影响评测结果。

测试说明

平台将对你编写的代码进行评测，如果与预期结果一致，则通关，否则测试失败。

开始你的任务吧，祝你成功！

参考答案：

复制代码 
打开右侧代码文件窗口

object scoreReport{
    def main(args: Array[String]) {
/*************** Begin ***************/
        // 读取成绩单文件
        val inputFile = scala.io.Source.fromFile("/data/bigfiles/student_transcript.txt")
        //"\\s+"是字符串正则表达式，将每行按空白字符（包括空格/制表符）分开
        // 由于可能涉及多次遍历，同toList将Iterator装为List
        // originalData的类型为List[Array[String]]
        val originalData = inputFile.getLines.map{_.split("\\s+")} .toList
        val courseNames = originalData.head.drop(2) //获取第一行中的课程名
        val allStudents = originalData.tail // 去除第一行剩下的数据
        val courseNum = courseNames.length
        // 统计函数，参数为需要常用统计的行
        //用到了外部变量courseNum，属于闭包函数
        def statistc(lines:List[Array[String]])= {
            // for推导式，对每门课程生成一个三元组，分别表示总分，最低分和最高分
            (for(i<- 2 to courseNum+1) yield {
                // 取出需要统计的列
                val temp  = lines map {elem=>elem(i).toDouble}
                (temp.sum,temp.min,temp.max)
            }) map {case (total,min,max) => (total/lines.length,min,max)
            } // 最后一个map对for的结果进行修改，将总分转为平均分
        }
        // 输出结果函数
        def printResult(theresult:Seq[(Double,Double,Double)]){
            // 遍历前调用zip方法将课程名容器和结果容器合并，合并结果为二元组容器
            (courseNames zip theresult) foreach {
                case (course,result)=>
                    println(f"${course+":"}\t${result._1}%5.2f\t${result._2}%5.2f\t${result._3}%5.2f")
            }
        }
        // 分别调用两个函数统计全体学生并输出结果
        val allResult = statistc(allStudents)
        println("course\taverage\tmin\tmax")
        printResult(allResult)
        //按性别划分为两个容器
        val (maleLines,femaleLines) = allStudents partition {_(1)=="male"}
        // 分别调用两个函数统计男学生并输出结果
        val maleResult = statistc(maleLines)
        println("course\taverage\tmin\tmax (males)")
        printResult(maleResult)
        // 分别调用两个函数统计男学生并输出结果
        val femaleResult = statistc(femaleLines)
        println("course\taverage\tmin\tmax (females)")
        printResult(femaleResult)
/*************** End ***************/
    }
}
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