实验2

Posted 2021-03-14 gkl20173667

一、实验目的

1.掌握 Scala 语言的基本语法、数据结构和控制结构；

2.掌握面向对象编程的基础知识，能够编写自定义类和特质；

3.掌握函数式编程的基础知识，能够熟练定义匿名函数。熟悉 Scala 的容器类库的基本

层次结构，熟练使用常用的容器类进行数据；

4.熟练掌握 Scala 的 REPL 运行模式和编译运行方法。

二、实验平台

已经配置完成的 Scala 开发环境。Scala 版本为 2.11.8.

三、实验内容和要求

1. 计算级数

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，其值通过键盘输入。

例 如 ， 若 q 的 值 为 50.0 ， 则 输 出 应 为 ： Sn=50.416695 。 请 将 源 文 件 保 存 为

exercise2-1.scala，在REPL模式下测试运行，测试样例：q=1时，Sn=2；q=30时，Sn=30.891459；

q=50 时，Sn=50.416695。

2. 模拟图形绘制

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

主讲教师：林子雨 http://www.cs.xmu.edu.cn/linziyu 第 1 页厦门大学林子雨,赖永炫,陶继平 编著《Spark 编程基础（Scala 版）》 教材配套机房上机实验指南

实验 2 Scala 编程初级实践

主讲教师：林子雨 http://www.cs.xmu.edu.cn/linziyu 第 2 页

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”。如下的代码已经给出了 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。

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)}

}

// 请完成 Shape 类、Line 类和 Circle 类的定义。

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)) //移动到一个新的点

line1.draw

line1.zoom(2) //放大两倍

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

}

}

编译运行程序，期望的输出结果如下：

Point(10.0,30.0)

Line:(0.0,0.0)--(20.0,20.0)

Line:(5.0,5.0)--(25.0,25.0)

Line:(-5.0,-5.0)--(35.0,35.0)

Circle center:(10.0,10.0),R=5.0厦门大学林子雨,赖永炫,陶继平 编著《Spark 编程基础（Scala 版）》 教材配套机房上机实验指南

实验 2 Scala 编程初级实践

主讲教师：林子雨 http://www.cs.xmu.edu.cn/linziyu 第 3 页

Circle center:(30.0,20.0),R=5.0

Circle center:(30.0,20.0),R=2.5

3. 统计学生成绩

学生的成绩清单格式如下所示，第一行为表头，各字段意思分别为学号、性别、课程名

1、课程名 2 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

Id

gender Math English Physics

301610 male 80 64 78

301611 female 65 87 58

...

给定任何一个如上格式的清单（不同清单里课程数量可能不一样），要求尽可能采用函

数式编程，统计出各门课程的平均成绩，最低成绩，和最高成绩；另外还需按男女同学分开，

分别统计各门课程的平均成绩，最低成绩，和最高成绩。

测试样例 1 如下：

Id

gender Math English Physics

301610 male 80 64 78

301611 female 65 87 58

301612 female 44 71 77

301613 female 66 71 91

301614 female 70 71 100

301615 male 72 77 72

301616 female 73 81 75

301617 female 69 77 75

301618 male 73 61 65

301619 male 74 69 68

301620 male 76 62 76

301621 male 73 69 91

301622 male 55 69 61

301623 male 50 58 75

301624 female 63 83 93

301625 male 72 54 100

301626 male 76 66 73

301627 male 82 87 79

301628 female 62 80 54

301629 male 89 77 72

样例 1 的统计结果输出为：

course average min max

Math: 69.20 44.00 89.00

English: 71.70 54.00 87.00

Physics: 76.65 54.00 100.00

course average min max (males)

Math: 72.67 50.00 89.00

English: 67.75 54.00 87.00厦门大学林子雨,赖永炫,陶继平 编著《Spark 编程基础（Scala 版）》 教材配套机房上机实验指南

实验 2 Scala 编程初级实践

主讲教师：林子雨 http://www.cs.xmu.edu.cn/linziyu 第 4 页

Physics: 75.83 61.00 100.00

course average min max (females)

Math: 64.00 44.00 73.00

English: 77.63 71.00 87.00

Physics: 77.88 54.00 100.00

测试样例 2

Id

gender Math English Physics Science

301610 male 72

39

74

93

301611 male 75

85

93

26

301612 female 85

79

91

57

301613 female 63

89

61

62

301614 male 72

63

58

64

301615 male 99

82

70

31

301616 female 100

81

63

72

301617 male 74

100

81

59

301618 female 68

72

63

100

301619 male 63

39

59

87

301620 female 84

88

48

48

301621 male 71

88

92

46

301622 male 82

49

66

78

301623 male 63

80

83

88

301624 female 86

80

56

69

301625 male 76

69

86

49

301626 male 91

59

93

51

301627 female 92

76

79

100

301628 male 79

89

78

57

301629 male 85

74

78

80

样例 2 的统计结果为：

course average min max

Math: 79.00 63.00 100.00

English: 74.05 39.00 100.00

Physics: 73.60 48.00 93.00

Science: 65.85 26.00 100.00

course average min max

Math: 77.08 63.00 99.00

English: 70.46 39.00 100.00

Physics: 77.77 58.00 93.00

Science: 62.23 26.00 93.00

course average min max

Math: 82.57 63.00 100.00

English: 80.71 72.00 89.00

Physics: 65.86 48.00 91.00

Science: 72.57 48.00 100.00