一、前言
该三次作业为同一个显示背景下，同一个问题的不断精细化的过程，难度逐渐递增。
它考察对类的使用，类与类之间的关联方法，类与类之间的依赖，聚合，组合等关系，例如在Flight类中会有货舱类，乘客类等。
还有数据封装后的使用，题目中每个类中的数据成员都是类可见，但又要在别的类中调用，所以就需要用到getter和setter方法，让数据可使用。
静态和非静态方法的区别和使用方法，此三次作业中InputValidator数据检验类，LoadDispatcher数据处理类中的方法都应该是静态的，因为这两个类中的方法是需要不经过实例化而直接通过类名调用的，所以应该是静态方法。
对数组的使用，本次题目中的货物都是储存在数组中，如果对数组的掌握不够熟练的话，题目是很难写出来的，还有ArrayList的使用，ArrayList包中有很多方法可以简化我们的代码，所以如果掌握的话，对题目的解决很有帮助。
本次题目的题量不算特别特别大吧，因为给的时间较为充裕，所以我觉得如果花了足够的时间的话还是可以解决的，而且由于本次题目关联较大，难度也是逐渐递增的，如果掌握和理解了前一题，其实后一题的改动不能说特别特别大，就是还是可以在前一题的基础上改动的，所以会比完全没有关联的题目要稍微好一点点代码量少一点，逻辑也会稍微清晰一点。
二、设计与分析
第一次作业
作业要求
设计一个基础的航班货运配载模块。系统需要记录航班的基本信息（航班号、最大起飞重量、最大业载重量）。地勤人员可以按照货物重量从高到低向该航班添加货物（货物名称、重量）。系统需要实时计算当前已装载的总重量，并判断是否超载。
实现方式
通过ArrayList储存货物数据，保存在Flight类中，后通过CargoSorter和Cargo类对数据进行调用，处理和输出。
代码规模
第一次代码规模如下
代码分析：所有类复杂度全优秀：Max Complexity最高仅5（CargoSorter），无高风险类；Main类拆分极好：仅23行，逻辑干净，没有堆砌；实体类/工具类均衡：Cargo、Flight、LoadManifest的语句数适中，方法拆分合理。但是 注释率普遍偏低：最高仅12.1%（Flight），其余几乎无注释；CargoSorter分支偏多：% Branches=25%，排序逻辑分支较多，可适度优化。
类图
第一次代码类图如下：
编写过程
最开始时使用一维数组储存Cargo数据，代码会较为复杂，后使用ArrayList数组，调用，传参等使用方法都会方便很多。
有ArrayList数组的类，在编写构造方法时经常忘记实例化ArrayList对象，所以可以在定义的同时实例化，这样就不用在构造方法中初始化了。
写题目时，对货物重量排序的测试点一直过不去，后将冒泡排序改成选择排序即可通过。
第二次作业
作业要求
设计一个扩展的航班货运配载模块，实现以下功能：
航班信息管理：记录航班号、最大起飞重量、最大业载重量。
- 货舱管理：
每个货舱有唯一标识（如“前舱”）、最大载重、行数、列数（组成位置网格）。
货舱与其位置是组合关系（CargoCompartment 创建时内部生成 Position 列表）。
货舱与装载的货物是聚合关系（Cargo 可独立存在）。 - 货物装载：
输入所有待装载货物（名称、重量、目标货舱ID）。
系统先按货物重量从高到低排序，再依次尝试将货物装入指定的货舱。
如果目标货舱的当前重量 + 该货物重量 ≤ 该货舱最大载重，则装载成功，否则装载失败并给出提示。 - 输出要求：
按排序后的顺序输出每件货物的装载结果（成功或失败）。
输出每个货舱的已装载总重量及状态（是否超载）。
输出航班整体总重量及与最大起飞重量、最大业载重量的对比，判断整体是否超载。
实现方式
在Flight类中添加ArrayList<CargoCompartment>货舱类，再在货舱类中添加ArrayList<Cargo>货物类，后就可通过Flight类对象调用和管理Cargo的数据了。
在LoadDispatcher类中实现调度，排序和查找方法，以供其他类使用；在InputValidator类中实现数据检验方法，以供其他类使用。
代码规模
第二次代码规模如下：
代码分析：整体复杂度控制优秀：绝大多数类的 Max Complexity ≤5，仅Main.java=5、InputValidator.java=4，完全在优秀范围；Cargo/Position等实体类极简：Max Complexity=1，纯数据封装，职责清晰；分支逻辑少：% Branches普遍偏低，仅LoadDispatcher=37.5%（小工具类，可接受）； 方法拆分合理：Avg Stmts/Method最高仅33（Main，主函数入口，正常），业务类均≤7，方法不臃肿。但是，注释率偏低：多数文件% Comments＜3%，几乎无注释，后续维护会吃力；Main类语句偏多：37行语句，主类可拆分成更多工具类/服务类。
类图
第二次类图如下：
编写过程
因为此次题目是第一次题目的细化升级，所以第一次作业中的功能第二次依然要实现。
在CargoCompartment类中添加ArrayList<Position>位置类，和ArrayList<CargoCompartment>货舱类，分为前舱和后舱，在数组中的位置为0和1。
所以添加货物时就要选择前舱或后舱，且前舱和后舱是否超重需分别计算。
在InputValidator数据检验类中，要增加CargoCompartment类计算是否超重的方法，输出根据题目要求输出。
在对货物进行排序时，选择排序不正确，需使用冒泡排序。
第三次作业
作业要求
在前两次题目的基础上，由于在航空器配载中，所有装载项（旅客、前舱货物、后舱货物）都有其对应的力臂。重量乘以力臂等于力矩。所有力矩之和除以总重量，即为飞机的实际重心。为了统一标准，实际重心需要换算为占平均空气动力弦（MAC）的百分比。
实现方式
在前两次题目的基础上添加4个类，分别负责管理旅客姓名及计算旅客总重量（Passenger类）、记录行李重量（Luggage类）、根据航空力学公式计算总重量、总力矩、重心及百分比（WeightBalanceCalculator类）和提供统一的获取整数、浮点数的静态方法（InputValidator类）。
代码规模
第三次作业代码规模如下：
代码分析：相比前两题新增类更细分：多了Luggage、Passenger、WeightBalanceCalculator，单一职责做得更好； 基础实体类极精简：Cargo.java仅8行、Position.java仅4行，完全符合POJO规范；工具类复杂度极低：InputValidator、LoadDispatcher的Max Complexity=0，无复杂分支。但是Main.java臃肿：
- Lines=121、Statements=99、Avg Stmts/Method=95（单方法95行代码）
- Max Complexity=19（严重超标！ 圈复杂度＞10就属于高风险，极易出bug、难调试）
类图
第三次作业类图如下：
编写过程
先不管对货物的排序，跟第一次，第二次作业类似的过程写出基本结构。
在Flight中加入ArrayList<Passenger>成员，还有乘客和行李重量计算方法，并且Passenger类中有Luggage类成员，还有乘客重量计算方法。
创建WeightBalanceCalculator类，根据题目给出的计算方法计算重心和力臂等数据。
创建InputValidator类，在第二次的基础上加入数据合法性判断，如数据是否为负数，数据是否超出范围，若超出则提示。
三、踩坑和心得
- 开始时使用一维数组作为连接货物与货物的方法，但其大小固定，下标也较为繁琐，后改为使用ArrayList，会方便很多，所以在需要使用数组之类的题目时，均可使用ArrayList代替。
- 题目如果排序一直错误，且经过检查后发现没有错误，可以试试更换排序算法，可能每个题目的所需算法和复杂度不同。
- 如果使用ArrayList数组，最好在让它作为数据成员的时候就实例化，因为构造方法中很容易将ArrayList的实例化遗漏。
- 题目如果一直过不去，可以多考虑边界值，边界值通常都会有一些特殊情况，需要特殊考虑，就像第三题中的最小值是1而非0.
- 写题目时一定不能急躁，一旦着急或是烦躁了会跟容易写不出来，要静下心慢慢思考，相信自己能够写出来。
四、改进和建议
第一题没有对数据进行校验，如果输入负数程序不会提示，与实际情况不符合。
第二题对排序使用的算法未直接说明，我觉得可以稍做提示，避免因为算法使用不一样就不正确，不过这样可以锻炼大家的耐心，也有一点好处吧。
第三题的Position包括前两次作业的都没使用到，我觉得可以让位置和货物关联起来，即每个物品都有它自己的位置，可以通过位置查找货物。
五、总结
本次三次作业围绕航班货运配载问题逐步迭代、难度递增，重点考察了Java面向对象编程核心知识，包括类的设计、类间关联关系、封装特性、静态方法使用以及集合与算法的应用。
作业从基础货物装载，逐步拓展到货舱分区管理、飞机重心配平计算，实现了功能的精细化升级。设计中运用了依赖、聚合、组合等类间关系，通过getter/setter完成数据封装，利用静态工具类实现数据校验与调度处理；同时借助ArrayList简化数组操作，根据需求灵活调整排序算法，解决了货物排序、超重判断、重心换算等核心问题。
编写过程中也遇到诸多问题，从最初使用一维数组的繁琐，到改用ArrayList简化逻辑；从排序算法适配错误，到边界值考虑不周，都在调试中积累了经验，认识到提前实例化集合、重视边界测试的重要性，也锻炼了耐心与问题排查能力。
三次作业也暴露出不足：首次作业缺少数据校验，输入非法数据无法提示；部分题目对算法要求未做明确指引；Position位置类未与货物装载结合使用。后续可补充数据校验逻辑、优化题目指引、完善位置与货物的关联设计，进一步贴合实际业务场景。
整体而言，三次作业完整锻炼了面向对象设计、代码调试与问题优化能力，循序渐进的模式也帮助我扎实掌握了相关编程知识点。我觉得这种循序渐进的方法还是很好的。