OO第一单元总结——表达式求导

第一次作业

(1) UML结构图

（2）结构分析

Polynomial 类是对输入的字符串进行预处理，其中包括判断格式是否合法，运算符简化，分割成项等方法。

Polynomial处理后得到的每一个项的字符串，传给Iterm类（这个类名是item和term的组合，互测中独一无二的类名，真是可怕！），iterm类通过构造函数获取各个信息。iterm类还有实现求导的方法，以及生成合并同类项的方法。

PolyDer类没有属性，只有enter（Arraylist 添加对象）方法，和print方法。

（3）耦合度分析

PolyDer中，print方法以及enter方法复杂度高，写的比较面向过程。尤其是print方法有待改进。改进方法可在iterm类中写一个成员方法print，按要求输出该项。然后只需在main函数中的for循环下，调用每个对象的print方法即可。

（4）难点分析

第一次作业的难点在于正则表达式解析字符串。一开始我是用大正则匹配整项的，后来发现存在爆栈的风险就做了改进。利用项的几个基本形式，对表达式挨个项匹配。

（5）BUG分析

自己：

第一次作业比较庆幸，强测互测都没有被找到bug，不过优化忘了将正项提前，所以也不是满分。

同屋：

感觉强测还是很弱的……

bug集中在两个地方：

（1）关于 结果为0的一些输入上（大概大家对这个0的输出优化条件并没有考虑周全）

比如 0 ，+x-x，……

（2）格式错误

在OO之前，我们很少考虑程序的鲁棒性。但是这种什么错误输入都有的情况才更贴切实际。这次作业很多人的bug出在\v，\f等上

第二次作业

（1）UML结构图

（2）结构分析

这次我的结构和第一次是差不多的，只是Iterm类增加了几个属性。每个项都可表示为 系数*幂函数*三角函数的形式。Iterm类中也增加了sin和cos的求导方法。除此之外，相比于第一次作业的print部分，这是有在Iterm类中写了一个toString方法。

PolyDer类是个比较杂糅的类，我把优化的各种方法（简单的合并同类项，sin(x）^2+cos(x)^2=1的化简，正项提前等)都写在了这里面。

（3）耦合度分析

不是很高明的结构，三次嵌套的循环等导致这次的我的优化部分尤其是simpeList方法的耦合度和复杂度都比较高。还有，Iterm的构造函数既提取信息又检验格式，耦合度和复杂度也很高。

（4）BUG分析

自己的BUG

+ - 号位置不同导致的数量多变的关系，其中还有很多与空格、*的组合关系。这让我从表达式中分割出项的时候忘考虑了*后面也可以有+-号，因此强测卡了三个点（心痛……）。

同屋的BUG

这次的BUG中 ，还是集中在WF和优化方面。

错误格式比如1*-sin(x),1*--1等

（5）Applying Creational Pattern

对于我的sin（x）^2+cos(x)^2=1的化简，应该是比较充分的，但是没有用什么高明的算法，实现方式比较蠢笨。

反复遍历ArrayList,直到上一次没有化简（sin(x)^2+cos(x)^2=1处理后的两项toString的长度和比之前小则算作一次化简）终止循环。

研讨课上大佬介绍了启发式化简，运用的结构是treeMap。感觉很高明，正在研究……

第三次作业

（1）UML结构图

（2）结构分析

这次作业第一次尝试使用接口。写了四个最小单元类（常数类，幂函数类，sin类，cos类），两个运算类（乘法类，加法类）

表达式字符串传给加法类的构造函数，然后加法类分解各个项，传至其他五个类。其中乘法类也对字符串进行分解，将各个因子传给四个最小单元类，表达式因子传给加法类。

至于提取各个部分，我并没有用正则的方法，而是用了匹配的括号进行分割，这个比较面向过程，有待改进……

（3）耦合度分析

就每个方法来说的话，其实耦合度和复杂度都还好。

但对每个类来说，复杂度比较高。我把格式判断与提取信息全放在构造函数里，实在是太菜了！我要学习！

（4）难点分析

a.表达式的提取。递归下降啊，其实我也不知道自己写的是不是递归下降……

b.优化。这很大程度上取决于工程采取的结构。这次我没有刻意的去优化，只去除了多余的外围括号……

（5）BUG分析

自己：

庆幸强测互测都没被hack，不过也多亏互测不给测试错误格式的数据。其实我的代码是有bug的（暗喜）

同屋的BUG：

这次我有尝试用脚本，可以同时输出同屋所有人的输出。当然一对比，有的人很强，做了很多优化，有的人却很长很长……可以看出，一个屋的实力差距还是蛮大的。也惊奇地发现，有的人的代码在处理加法的时候会更短，有的人是乘法，有的人是嵌套。这大概和每个人采取的结构有很大关系。

至于bug，我只找到了两个。一个是0*0*0*0*0*0*0*0……（没输出），还有一个是（（（（（……（x）……）））））的嵌套（爆栈了）。

（6）Applying Creational Pattern

我将字符串分解依次往下传到构造函数中，虽是递归，却很不“文明”。应该采取真正的递归下降的算法。

其实实现简单的优化还是可以的，比如同底数因子的合并，以及同类项的加减合并。只需我每个基类里写上同类、同底数的方法。然后在加法类加入项的时候有序，并且合并同类项；在乘法类加入因子的时候有序，然后同底的化简即可。