CS 61B Java 入门（解答）¶

2025年春季讨论01：2025年1月27日

1 欢迎来到 CS 61B¶

本学期刚刚开始，CS 61B 的工作人员正在为课程基础设施添加一些最后的修饰，但他们需要你的帮助！你需要使用下面定义的 CS61BStudent 类。

public class CS61BStudent { // 类声明
    public int idNumber;      // 实例变量
    public int grade;
    public static String instructor = "Hug"; // 类（静态）变量

    public CS61BStudent(int id) { // 构造函数
        this.idNumber = id;
        this.grade = 100;
    }

    public boolean watchLecture() { // 实例方法
        // 返回学生是否真正观看了讲座
        ...
    }

    public static String getInstructor() { // 静态方法
        ...
    }
}

2 Java 入门¶

以下所有部分都涉及填写下面的 CS61B 类。你可以使用任何类型。

( a ) 声明变量¶

我们需要声明（可能还需要实例化和赋值！）一些重要的变量。请记住，类主体中的变量甚至在构造函数完全创建类的实例之前就已编译；换句话说，仔细考虑我们可以访问哪些信息。在类中定义以下变量：

university：大学的名称，对于所有学期的 CS61B 都应该是 "UC Berkeley"
semester：课程教授的学期
students：本学期 CS61B 中注册的 CS61BStudent。记住课程有固定的容量！

( b ) 构造函数¶

每个 CS61B 实例代表课程的一个学期。创建一个构造函数，该构造函数接收课程最大可注册学生人数的容量 capacity，由报名课程的学生（按顺序）组成的数组 signups，以及学期 semester（例如 "Fall 2023"）。

在构造函数中，我们希望从 signups 中注册 capacity 名学生，并初始化学期实例变量。

提示：我们有一个名为 semester 的构造函数变量和一个名为 semester 的实例变量。我们如何区分它们？

( c ) 实现方法¶

现在让我们将一些高度需求的功能实现为方法。考虑方法应该返回什么，其参数类型，它是否应该是静态的等等。

makeStudentsWatchLecture：让本学期课程中注册的每个 CS61BStudent 观看讲座（不包括候补学生）。返回实际观看讲座的学生总数。请记住，Student 类中的 watchLecture 方法返回单个学生是否真正观看了讲座！
changeUniversity：接收一个新的大学名称 newUniversity。将所有学期的 CS61B 的大学更改为 newUniversity。

( d ) 支持课程扩展¶

修改你现有的实现以支持 expand 功能，该功能允许我们的基础设施处理课程扩展。每当课程扩展时，原本在候补名单上的学生应该被注册，直到达到新的容量。假设新容量始终小于或等于报名的学生人数。

挑战：在不额外使用 new 的情况下支持课程扩展。

解答：¶

public class CS61B {
    // 变量（部分 a）
    public static String university = "UC Berkeley";
    public String semester;
    public CS61BStudent[] students;

    // 构造函数（部分 b）
    public CS61B(int capacity, CS61BStudent[] signups, String semester) {
        this.semester = semester;
        this.students = new CS61BStudent[capacity];
        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
            this.students[i] = signups[i];
        }
    }

    // 方法（部分 c）
    /** 让本学期课程中注册的每个 CS61BStudent 观看讲座。
     * 返回实际观看讲座的学生数量。
     */
    public int makeStudentsWatchLecture() {
        int total = 0;
        for (CS61BStudent student : students) {
            boolean watched = student.watchLecture();
            if(watched) {
                total += 1;
            }
        }
        return total;
    }

    /** 接收一个新的大学名称 newUniversity 并将所有学期的 CS61B 的大学更改为 newUniversity。 */
    public static void changeUniversity(String newUniversity) {
        university = newUniversity;
    }

    /** 将课程扩展到给定的容量。 */
    public void expand(int newCapacity) {
        ... // 见下一页
    }
}

( d )部分解答：¶

请记住，数组的容量是固定的，所以我们不能简单地在 students 数组的末尾追加元素。一种可能的解决方案是保留一个额外的实例变量来跟踪所有的报名者，并在每次课程扩展时创建一个全新的 students 数组，以类似于构造函数的方式注册 newCapacity 名学生。

挑战解答：我们可以不仅在构造函数中添加已注册的学生，而是添加 signups 中的所有学生（或者只是保留对 signups 的引用）。我们添加一个实例变量 capacity 来跟踪课程的当前容量。所有遍历 students 数组的方法应该只遍历到 capacity，而不是整个数组的长度。因为 signups 是按顺序的，所以这相当于只遍历已注册的学生。代码可能如下所示：

public class CS61B {
    public static String university = "UC Berkeley";
    public String semester;
    public CS61BStudent[] students;
    public int capacity;

    public CS61B(int capacity, CS61BStudent[] signups, String semester) {
        this.semester = semester;
        this.students = signups;
        this.capacity = capacity;
    }

    // 方法（部分 c）
    /** 让本学期课程中注册的每个 CS61BStudent 观看讲座。
     * 返回实际观看讲座的学生数量。
     */
    public int makeStudentsWatchLecture() {
        int total = 0;
        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
            boolean watched = students[i].watchLecture();
            if(watched) {
                total += 1;
            }
        }
        return total;
    }

    ...

    /** 将课程扩展到给定的容量。 */
    public void expand(int newCapacity) {
        this.capacity = newCapacity;
    }
}