猜数字游戏课程设计完整版

北京邮电大学世纪学院

实验、实习、课程设计报告撰写格式与要求

（试行）

一、实验报告格式要求

1、有实验教学手册，按手册要求填写，若无则采用统一实验报告封面。

2、报告一律用钢笔书写或打印，打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。

3、统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。

4、实验报告中的实验原始记录，须经实验指导教师签字或登记。

二、实习报告、课程设计报告格式要求

1、采用统一的封面。

2、根据教学大纲的要求手写或打印，手写一律用钢笔书写，统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。

三、报告内容要求

1、实验报告内容包括：实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验操作过程、原始数据、实验结果分析、实验心得等方面内容。

2、实习报告内容包括：实习题目、实习任务与要求、实习具体实施情况（附上图表、原始数据等）、实习个人总结等内容。

3、课程设计报告或说明书内容包括：课程设计任务与要求、总体方案、方案设计与分析、所需仪器设备与元器件、设计实现与调试、收获体会、参考资料等方面内容。

四、课内实践课报告撰写要求

1、大型作业类的按课程设计要求撰写；

2、带实习性质的按实习要求撰写；

3、其余的按实验要求撰写。

五、其它

由于存档的需要，所有报告必须双面打印，请教师做好把关工作。

北京邮电大学世纪学院

教务处

2005、12

课程设计报告

课程设计名称Java程序设计专业计算机科学与技术

班级 2 班

学号08030212

姓名陈雪莹

指导教师陈志成

成绩

2011年3月10日

目录

目录根据word生成

一、设计任务与要求

1.1 设计任务与要求

程序设计专题的任务与要求：

课程设计的任务：

根据所选题目，完成课程设计的分析、设计和编码，写出课程设计报告。

(1)掌握Java的语言规范，面向对象的核心概念和特性；

(2)掌握Java的编程技术，包括异常处理，图形界面设计，多线程，网络通信程序等；

(3)掌握Java应用软件的开发环境和开发过程；

(4)掌握面向对象的思想和程序设计方法。

课程设计的要求：

设计一个猜数字游戏程序，该游戏可以由程序随机产生整数，玩游戏者通过由用户输入数字来匹配上面所产生的数字。用户随机输入数字，当与计算机产生的随机数相符合时，计算机将提醒用户，游戏成功的信息，当有偏差时，将会提醒偏差，如偏大或者是偏小。

1.2 选题目的与意义

通过选择猜数字游戏这个题目，可以让我掌握Java中的包和类，并且可以灵活的使用my eclipse软件。同时更加深入的了解字符界面的编程过程。使我更熟练的掌握Java 程序框架的搭建和类的创建格式。在分析阶段，要进行面向对象的需求分析、系统设计、画出相应的需求分析图、系统设计模型图，这些工作更能锻炼我的逻辑思维，更能培养我思考的全面性。让我学会了多角度思考问题，对我以后的编程奠定了更好的基础。

二、需求分析

2.1 用户需求分析

设计一个猜数字游戏程序，要求具体如下特性：

（1）趣味性：要求游戏内容丰富多彩，语言风趣幽默。

（2）大众性：要求游戏界面操作简单，游戏规则简单易懂。

（3）合理性：游戏设计严谨，有条理，具体需求如下

①输入任意一个数字。数字的要求是1—100的自然数即可。

②系统对您输入的数字进行判断。

如果玩家输入的数字与计算机随机生成数相比较，输入的数字比随机生成数

小.系统将提示您，数字太小请您重新输入。

如果玩家输入的数字与计算机随机生成数相比较，如果输入的数字比随机生

成数大。系统将提示您，数字太大请您重新输入。

如果玩家输入的字符不是合法字符，系统将提示您，您输入的数字不合法，

请从新输入。

③游戏开始时，系统自动记录您猜数字的时间，结束后显示游戏共花费的时间。

④每猜测一次，系统会记录下来，游戏结束后，显示共猜测多少次。

⑤在游戏开始时，自动显示游戏规则。

⑥在游戏结束时，可以选择关闭游戏，或者再来一局。

2.2 开发环境分析

硬件要求能运行Windows 9.X操作系统的微机系统。JA V A程序设计语言及相应的集成开发环境，J2SDK和eclipse开发工具。

J2SDK简介：j2sdk是就阿Java的开发环境包。它包含JDK(开发工具包)和JRE(运行时环境包) 。JDK包含JRE ，JDK是开发人员必装软件，JRE是客户端运行时必装软件，J2SDK就是JDK，J2JRE就是JRE。Jcreator是开发JAVA的软件。开发JAVA 也可以用记事本开发原程序

eclipse简介：Eclipse 是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，Eclipse 附带了一个标准的插件集，包括Java 开发工具（Java Development Tools，JDT）。Eclipse的设计思想是：一切皆为插件。它自身的核心是非常小的，其它所有的功能都以插件的形式附加到该核心上。Eclipse中三个最吸引人的地方：一是它创新性的图形API，即SWT/JFace，在此之前，我曾经用过Java 的AWT/SWING 来开发Windows应用程序，AWT/SWING其界面客观地讲不够美观，而且界面响应速度比较慢；而SWT/JFace则大大改善了Java在这方面的能力。二是它的插件机制。三是利用它的插件机制开发的众多功能强大的插

三、系统设计

3.1 系统总体设计

猜数字游戏—游戏随机给出一个1—100 (包括1和100) 之间的数字，然后让你猜是什么数字。你可以随便猜一个数字，游戏会提示太大还是太小，从而缩小结果范围。经过几次猜测与提示后，最终推出答案。（系统设计如图3.1）

图3.1

游戏界面：采用图形界面显示。页面有如下功能：开始，结束，重来，帮助。

游戏开始后，由计算机产生一个1-100的随机数，不显示在图形界面，但显示在字符界面。

用户只需输入所猜想的数字，打印在输入框内，按“确定”按钮表示确定，游戏返回提示语句，按照提示语句操作，直至游戏结束。

同时，计算机开始对游戏进行计时和计数功能。

游戏过程中，如果不想继续玩了，可以直接退出，想重新开局，按“重新开始”按钮即可。

想控制界面大小只需拖拽图形界面边框即可。

游戏结束后，可以选择“关闭”游戏，或者是“重新开始”。

3.2 功能模块设计

(模块功能设计如图3.2)

图3.2

3.3 类的设计

3.3.1 类的定义

类是把具有相同属性的事物划分为一类，从而得出抽象的概念。在面向对象程序设计中，类是一个独立的程序单位，是具有相同属性和方法的一组对象的集合，它为属于该类的全部对象提供了抽象描述。类的概念使我们能对属于该类的全部对象进行统一的描述。在定义对象之前应先定义类。

描述一个类需要指明下述三个方面内容：

类标识：类的一个有别于其他类的名字。

属性说明：用来描述相同对象的静态特征。

方法说明：用来描述相同对象的动态特征。

3.3.2 定义类的格式

class 类名

数据成员

成员方法

类的结构是由类说明和类体两部分组成的。

类的说明部分由关键字 class 与类名组成，类名的命名遵循 Java 标识符的定义规则。

类体是类声明中花括号所包括的全部内容，它又是由数据成员（属性）和成员方法（方法）两部分组成。

数据成员描述对象的属性；成员方法则刻画对象的行为或动作，每一个成员方法确定一个功能或操作。

3.3.3 类的分类

从用户的角度看，Java 源程序中的类分为两种：

系统定义的类：即Java 类库，它是系统定义好的类。Java 语言由语法规则和类库两部分组成，语法规则确定Java 程序的书写规范；类库则提供了Java 程序与运行它的系统软件（Java 虚拟机）之间的接口。

用户自定义类：系统定义的类虽然实现了许多常见的功能，但是用户程序仍然需要针对特定问题的特定逻辑来定义自己的类。

进行 Java 程序设计，实际上就是定义类的过程。一个 Java 源程序文件往往是由许多个类组成的。

3.3.4类的搭建

首先，搭建Java程序框架。打开Eclipse，新建名为GuessNumberGame的项目，然后新建名为GuessNumber的Java类。给GuessNumber加上合适的javadoc。

（1）Random（随机数）

Random（随机数）的功能就是借助Java API提供的Random类来产生一个随机数。定义一个整型变量number来保存随机产生的整数，并且用直接初始化的方法把random产生的随机数赋给number变量。

Random类是在java.util这个包中。建立时可以手动在源程序顶部输入import

java.util.Random;语句来申明该程序将要使用java.util包中的Random类。也可以运用Eclipse，把光标移动到有红色波浪线的Random上，然后按下Ctrl＋Shift＋M，Eclipse 会自动完成导入的工作。此时保存一下源代码，警告就会消失。

四、程序实现

4.1 程序流程图（如图4.1）

图4.1

4.2 关键算法与技术实现

4.2.1源程序

/* 程序运行时自动产生1-100的随机数

* 接受用户键盘输入数据并给出指示信息

* 直至猜对，游戏者猜对后，显示猜对次数

* 并且供计时功能

*/

import java.awt.event.ActionEvent;

import java.awt.event.ActionListener;

import java.awt.event.KeyAdapter;

import java.awt.event.KeyEvent;

import java.util.Random;

import javax.swing.JButton;

import javax.swing.JLabel;

import javax.swing.JOptionPane;

import javax.swing.JTextField;

import javax.swing.WindowConstants;

/**

* @author 陈雪莹

*

* 有趣的猜数字游戏

*/

public class GuessNumber extends javax.swing.JFrame {

{

//Set Look & Feel

try { //设置窗口外观为windows外观

javax.swing.UIManager.setLookAndFeel("com.sun.java.swing.plaf.windows.WindowsL ookAndFeel");

} catch(Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

private JLabel jLabel1;

private JTextField jTextField1;

private JButton jButton1;

private JButton jButton2;

private int number=0;

private int counter=0;

long startTime = System.currentTimeMillis();

long endTime;

/**

* Auto-generated main method to display this JFrame

*/

public static void main(String[] args) {

GuessNumber inst = new GuessNumber();

inst.setVisible(true); //显示窗口

}

/**

*新建一个随机数产生器，然后生成一个1到100之间的整数

*/

public GuessNumber() {

super();

initGUI();

Random random = new Random();

number = random.nextInt(100); //产生一个1-100间的随机数

}

/**

*初始化窗口组件

*/

private void initGUI() {

try {

setDefaultCloseOperation(WindowConstants.DISPOSE_ON_CLOSE);//窗口关闭时销毁窗口

getContentPane().setLayout(null);//设置窗口布局为绝对布局

{

jLabel1 = new JLabel();

getContentPane().add(jLabel1);

jLabel1.setText("欢迎进入有趣的猜数字游戏，游戏规则如下：
" +

"游戏随机产生1-100的整数，玩家通过输入数字来匹配所产生的数字。
"+ " 用户随机输入数字，当与计算机产生的随机数相符合时，计算机将提醒用户，游戏成功的信息
"+

" 当有偏差时，将会提醒偏差，如偏大或者是偏小。结束后记录游戏时间和猜测次数

"+

"我心里有一个1到100之间的整数，你猜是什么？");

jLabel1.setBounds(7, 0, 420, 147);//设置标签位置

}

{

jTextField1 = new JTextField();

getContentPane().add(jTextField1);

jTextField1.setBounds(42, 168, 112, 28);

jTextField1.addKeyListener(new KeyAdapter(){//文本框添加键盘按键监听-监听回车键

public void keyPressed(KeyEvent evt) {

jTextField1KeyPressed(evt);

}

});

}

{

jButton1 = new JButton();

getContentPane().add(jButton1);

jButton1.setText("确定");

jButton1.setBounds(182, 168, 77, 28);

jButton1.addActionListener(new ActionListener(){//按钮添加监听

public void actionPerformed(ActionEvent evt) {

jButton1ActionPerformed(evt);//按钮被点击时执行该方法

}

});

}

{

jButton2 = new JButton();

getContentPane().add(jButton2);

jButton2.setText("重新开始");

jButton2.setBounds(280, 168, 91, 28);

jButton2.addActionListener(new ActionListener() {

public void actionPerformed(ActionEvent evt) {

jButton2ActionPerformed(evt);

}

});

}

pack();

this.setSize(442, 265); // 设置窗口大小

setLocationRelativeTo(null); // 设置窗口在显示器居中显示

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

/**

* “确定”按钮事件监听

* @param evt

*/

private void jButton1ActionPerformed(ActionEvent evt) {

int guess=0;// 记录玩家所猜测的数字

counter++; // 计数器增加一。

// try，catch的异常管理。

try {

// 获取玩家的输入

guess=Integer.parseInt(jTextField1.getText());

} catch (Exception e) {

// 如果玩家不是输入一个合法的整数，则让他重新输入。

JOptionPane.showMessageDialog(null, "数字不合法，请输入一个1-100之间的整数!"); //显示一个对话框

jTextField1.setText("");//清空文本框内容

jTextField1.requestFocus();//文本框获取输入焦点

return ;

}

// 对玩家的输入进行判断。

if (guess > number){

JOptionPane.showMessageDialog(null, "输入的大了，再小一点吧!");

jTextField1.setText("");

jTextField1.requestFocus();

return ;

}

if (guess < number){

JOptionPane.showMessageDialog(null, "输入的小了，再大一点吧!");

jTextField1.setText("");

jTextField1.requestFocus();

return ;

}

if (guess == number) {

endTime=System.currentTimeMillis();

// 判断成绩。

switch (counter) {

case 1: JOptionPane.showMessageDialog(null,"你是神么？？这也太给力了吧！！");

break;

case 2:

case 3:

case 4:

case 5:

case 6:

case 7: JOptionPane.showMessageDialog(null,"这么快就猜对了，你很smart啊！");

break;

default:JOptionPane.showMessageDialog(null,"猜了半天才猜出来，小同志，尚须努力啊！");

break;

}

JOptionPane.showMessageDialog(null,"您总共猜了"+counter+"次共花了

"+(endTime-startTime)/1000+"秒的时间答对正确答案!");

}

jTextField1.setText("");

jTextField1.requestFocus();

}

private void jButton2ActionPerformed(ActionEvent evt) { // 重新开始

Random random = new Random(); // 重新生成随机数

number = random.nextInt(100); // 产生一个1-100间的随机数

counter=0; // 记录玩家猜测的次数

jTextField1.setText("");

startTime = System.currentTimeMillis();

}

private void jTextField1KeyPressed(KeyEvent evt) {

//监听文本框回车

if (evt.getKeyCode()==KeyEvent.VK_ENTER) {

jButton1.doClick();// 文本框按回车键执行“确定”按钮的事件

}

}

}

4.2.2关键算法

（1）记录猜测次数模块

// 记录玩家猜测的次数

counter = 0;

// 计数器增加一

counter＋＋;

首先定义了一个counter变量来记录玩家猜测的次数，并直接初始化为0。在打印一行游戏提示以后，便开始一个do-while语句。

在do-while语句中，首先用异常处理语句获取玩家的输入，如果玩家输入不合法，提示以后用continue语句从头重新执行循环语句，等待玩家的输入。从而，guess变量一定包含一个合法的整数。之后要对玩家的输入进行判断。

如果玩家的猜测太大或者太小，都做出提示。接着把计数器增加1，表示玩家做过一次猜测。

最后便是do-while语句的判断:当玩家猜测的数字和随机产生的答案不同，则再次进入循环，否则便结束循环，执行下面的代码。（用Eclipse的Alt＋/快捷键帮助编写do-while语句。）

（2）输入输出模块

// 获取玩家的输入

guess=Integer.parseInt(jTextField1.getText());

// 如果玩家不是输入一个合法的整数，则让他重新输入

JOptionPane.showMessageDialog(null, "数字不合法，请输入一个1-100之间的整数!");

jTextField1.setText("");

jTextField1.requestFocus();

return ;

}

// 对玩家的输入进行判断。

if (guess > number){

JOptionPane.showMessageDialog(null, "输入的大了，再小一点吧!");

jTextField1.setText("");

jTextField1.requestFocus();

return ;

}

if (guess < number){

JOptionPane.showMessageDialog(null, "输入的小了，再大一点吧!");

jTextField1.setText("");

jTextField1.requestFocus();

return ;

}

if (guess == number) {

endTime=System.currentTimeMillis();

（3）判定成绩模块

// 判断成绩。

switch (counter) {

case 1: JOptionPane.showMessageDialog(null,"你是神么？？这也太给力了吧！！");

break;

case 2:

case 3:

case 4:

case 5:

case 6:

case 7: JOptionPane.showMessageDialog(null,"这么快就猜对了，你很smart啊！");

break;

default:JOptionPane.showMessageDialog(null,"猜了半天才猜出来，小同志，尚须努力啊！");

break;

}

JOptionPane.showMessageDialog(null,"您总共猜了"+counter+"次共花了

"+(endTime-startTime)/1000+"秒的时间答对正确答案!");

}

jTextField1.setText("");

jTextField1.requestFocus();

}

switch语句是基于整型表达式的条件判断语句，猜数字用它来进行成绩判断。可以看出，switch语句是和若干case语句和一个default语句搭配使用的。代码中的switch语句用counter变量的值进行判断。

当counter的值为1时，便执行case 1里面的语句，即打印“你是神么？？这也太给力了吧！！”的字样，随后的break语句表示整个switch语句执行到这里结束了。

当counter的值为2时，便执行case 2里面的语句。可以发现case 2到case 6都没有break语句，这表示依次执行下面的语句，从而counter的值为2至7时，都打印“这么快就猜对了，你很smart啊！”字样。

当counter的值不是1至7时，便执行default语句，打印“猜了半天才猜出来，小同志，尚须努力啊！”的字样。

（4）计时模块

计时模块的代码分别写在游戏的开始和游戏的结束，取得时间差，以毫秒为单位。

long startTime = System.currentTimeMillis();

long endTime = System.currentTimeMillis();

（5）异常处理

Java语言提供了异常(Exception)处理机制帮助程序员发现并处理异常。所谓异常，就是在程序执行过程中能干扰程序正常流程的事件。导致异常的原因很多，比如文件找不到、数组越界、除以零等。当异常出现时，一个异常对象将被自动生成并传递给Java“运行时环境”(runtime system)，说得专业一点，就是抛出一个异常。异常对象包含了异常类型、程序运行状态等信息。“运行时环境”得到异常对象后便打断程序的正常流程，自动寻找一个专门处理该异常的代码块来解决问题。这样的代码块称作异常句柄(Exception Handler)。你可以在异常句柄中尝试修复错误、重试或者报错，或者实在无法进行下去的时候来个自我了断。如果“运行时环境”找不到异常句柄，Java程序便会自行中断。

一个典型的异常处理如下：

try {

statement(s);

} catch (exceptiontype1 name) {

statement(s);

} catch (exceptiontype2 name) {

statement(s);

} finally {

statement(s);

}

其中：

try语句括起来的语句可能抛出异常。try语句至少要搭配一个catch语句或finally 语句，不能单独使用。

catch语句必须和一个try语句配套使用，根据异常类型(exception type)分别处理不同的异常。也就是说，Java有许多预先定义的异常，你可以通过多个catch语句对它们分门别类地处理。你还可以自己定义异常类型。如果try语句块中没有抛出异常，这里自然不会被执行。

finally语句也必须和一个try语句配套使用，与catch语句不同，无论try语句块中是否抛出异常，finally所包括的语句块都会被执行

我设计的猜数字游戏需要从控制台获取玩家输入的数字，有多个异常处理

可以编写如下代码：

{

//Set Look & Feel

try {

javax.swing.UIManager.setLookAndFeel("com.sun.java.swing.plaf.windows.WindowsL ookAndFeel");

} catch(Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

// try，catch的异常管理。

try {

guess=Integer.parseInt(jTextField1.getText());

} catch (Exception e) {

使用异常机制的诸多好处

使得程序更健壮，界面更友善。

把程序的业务逻辑与错误处理分开，代码更合理，更美观。

异常可以分层次处理，使得代码更简洁。

同类的异常可以归到一类一起处理，处理更方便。

4.3 类与数据结构实现