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引言

本次作业截止时间为 第 12 周周五（5 月 30 日周五）晚上 11:55，占本单元期末总评的 35%。逾期提交将受到严格扣分。

此作业为个人作业，必须独立完成。若代码中引用了他人内容，必须注明来源。请务必阅读本文件中关于抄袭的说明。

编写程序时请特别注意：

• 必须在 Ed 平台提供的工作区内编写程序，禁止从其他地方复制并粘贴大段代码。
• 必须为所有来自其他来源的代码注明出处。
• Java 源代码必须遵循 FIT9131 Java 编码规范。
• 本程序仅需文本界面。 界面清晰、导航明确、错误信息友好的程序将获得更高分。
• 本评估中禁止使用生成式人工智能（AI）生成任何材料或内容。

如有疑问，请在应用课（Applied Class）向导师咨询。切勿在未咨询的情况下自行假设程序需求。

完成本作业将帮助你达成以下 FIT9131 学习成果：

• 按标准面向对象原则设计并实现 Java 程序
• 对 Java 应用进行调试并展示调试流程
• 制定高效且有效的程序测试策略
• 按特定编程标准对代码进行文档化
• 识别并应用封装、抽象、多态等面向对象概念
• 解释并应用可维护性、可读性、模块化等软件工程原则

任务说明

你将编写一个程序，用以评估在澳大利亚农场使用羊驼保护羊群的可行性。先给出背景，再说明程序所需功能。

背景

羊是澳大利亚的重要畜牧业之一，使澳大利亚成为全球主要的羊毛与羊肉生产国。羊场遍布澳大利亚南部（新南威尔士 NSW、维多利亚 VIC、南澳 SA、西澳 WA），从密集的牧场到辽阔的放牧区不等。

捕食者（如狐狸、野狗、野猪、楔尾鹰）给羊场带来巨大损失，不同州捕食压力各异。近年来，一种日益流行的做法是使用羊驼作为护卫。羊驼领地意识强，与羊群融合良好，其存在即可吓退捕食者；羊驼警觉且会挡在捕食者与羊之间。实践表明，羊驼能显著减少幼羊死亡，降低羊群压力并促进生长及羊毛产量。一般一只羊驼可保护约 100 只羊，但推荐两只羊驼搭档护群效果最佳。

然而，羊驼购买/租赁和饲养成本高：食物、兽医、剪毛等都需投入。农民希望了解使用羊驼护卫是否经济可行。

Alpaca Sheep Guards 程序

程序将针对三种保护级别进行模拟，每种各运行 10 次：

1. 无羊驼保护
2. 单只羊驼保护
3. 双羊驼（成对）保护

每次模拟计算一次总成本（捕食损失价值 + 羊驼养护费用）。十次结束后，报告该保护级别的最低、最高及平均总成本。

三个保护级别全部结束后，比较结果，帮助农民选择最经济的方案。

程序启动流程

1. 显示欢迎信息。
2. 从文件 predators.txt 读取各州捕食者危险因子。文件包含四行，每行表示一个州，内容格式：
3. 为每个州创建一个对象，包含：

   • 州名
   • 捕食者集合（及其危险因子）
4. 提示用户输入：

   • 农场名称（至少 6 个字符）
   • 所在州（NSW / VIC / SA / WA）
   • 羊群情况

     • 成年羊数量
     • 羔羊数量

   注意：成羊数 + 羔羊数

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每次模拟的具体步骤

1. 计算捕食死亡

   • 无保护：按文件中危险因子作为概率，判断每只羊是否被每类捕食者杀死。
   • 羔羊死亡概率为成羊的两倍。
   • 单羊驼：上述概率 减半。
   • 双羊驼：上述概率 降至四分之一。
   • 羊驼死亡概率：为对应羊死亡概率的 百分之一，极低。
   • 死亡则状态变为 dead，并记录捕食者类型。
2. 计算损失价值
3. 计算羊驼雇佣与养护费用

   • 雇佣费：$500/年（无论羊驼存活与否）
   • 养护费：$400–$600 之间均匀随机
   • 若羊驼死亡，养护费 减半（雇佣费照收）。
4. 计算总成本

每个模拟结束后显示

• 平均总成本
• 最低总成本
• 最高总成本
• 各类动物平均死亡数
• 各捕食者平均致死数

三种保护级别全部完成后显示

• 推荐保护级别：平均总成本最低者
• 最具威胁捕食者：在推荐级别下平均杀死动物数最多的捕食者
• 未造成任何死亡的捕食者（若有）

并将摘要写入文件 alpacaSheepGuardViability.txt：

• 农场名称
• 成羊数量
• 羔羊数量
• 推荐保护级别及其成本
• 预测该级别下的动物损失数
• 最具威胁捕食者

程序与类设计

第 9 周应用课将讨论设计。务必参加。要点：

• 程序需体现 FIT9131 涵盖的面向对象与通用编程概念。
• 仔细选择类、字段、方法及其交互；使用 数组和 ArrayList 存储数据。
• 与导师讨论设计，并记录任何额外假设。
• 你需要在面试中解释设计及所用数据结构。
• 在构造器与设置方法中实行有效性检查，不得使对象进入非法状态。
• 必须处理非法输入，给出错误提示，防止程序崩溃。
• 适当使用异常处理。

评分标准

评分通过面试进行，分配如下：

不强制使用继承/多态，但合理运用可提高拿到 HD 的机会。

重要提醒

• 必须在 Ed 平台工作区编码，且注明所有引用代码来源。
• 未遵守提交规范将扣分。逾期每天扣 5%（周末也算）。
• 所有代码 必须能编译；否则记 “N”。

口头评估（Interview）

提交后需参加面试，内容包括：

• 解释代码与设计
• 即席修改代码
• 讨论设计决策与备选方案

未参加面试者本作业直接不及格。

面试时间将于第 12 周应用课安排，面试于下一周进行。

提交要求

• 截止时间：5 月 30 日（周五）晚 11:55
• 主类文件 AlpacaSheepGuard.java（含 main()）
• 类图（PDF）
• Farm 类测试策略（PDF）
• 在 Ed 平台上传全部代码、类图、测试策略 & 签署的 作业封面（PDF）
• 截止前可多次提交；截止后点击提交即视为迟交并扣分。

抄袭与串通

所有代码将进行相似度检测，与历年或同届作品重合将进一步调查。若确认抄袭/串通，处罚可能包括：

• 作业零分
• 学院级纪律处分

请务必独立编程、避免复制粘贴，遵守 Monash 相关政策。