oo_project_1

Project 1题目要求分析：

实现多项式的加减运算，主要问题是解决输入格式的判断问题。

输入实例：

{(3,0), (2,2), (12,3)} + {(3,1), (-5,3)} – {(-199,2), (29,3),(10,7)}

{}表示多项式，其中的小括号第一个参数是系数，第二个是指数。同一个多项式指数要求不同。

程序实现的重点总结

1.去除空白字符

s = s.replaceAll("\\s*", "");

2.初步判断合法性（有有效输入字符且没有中文）

Pattern p = Pattern.compile("[\u4e00-\u9fa5]+"); //匹配中文字符
Matcher m = p.matcher(s);
if (s.trim().isEmpty()) { //判断是不是空串，或者字符串只由空白字符组成。trim方法去除字符串前后的空白字符
                System.out.println("ERROR");
                System.out.println("#The string is empty!");
 }
else if(m.find()){
                System.out.println("ERROR");
                System.out.println("#The string has Chinese character!");
}

3.多项式格式检查

public static boolean CheckSyntax(String s){
        String str;
        if(s.charAt(0) != '-' && s.charAt(0) != '+'){
            str = '+' + s;
        }
        else{
            str = s;
        }  //如果第一个多项式前面没有符号，添加+，以方便匹配
        Pattern p1 = Pattern.compile("([+-]\\{[^\\}]+}){0,20}");
        Matcher m1 = p1.matcher(str);
        boolean flag = m1.matches(); //先进行整体检查（逻辑清晰，且不会爆栈），匹配整体是否为+{...}-{...}格式，match方法要完全匹配才返回true
        if(flag){
            Pattern p2 = Pattern.compile("(\\{[^\\}]+})");
            Matcher m2 = p2.matcher(str);  //外部多项式大括号匹配成功，再进一步看大括号里面的是否符合格式
            Pattern p3 = Pattern.compile("\\{\\([+-]?\\d{1,6},([+]?\\d{1,6}|-0{1,6})\\)(,\\([+-]?\\d{1,6},([+]?\\d{1,6}|-0{1,6})\\)){0,49}\\}");
            while(m2.find()){ //匹配大括号里面的(c, n),(c,n)...
                Matcher m3 = p3.matcher(m2.group(1));
                if(m3.matches() == false){
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }
        else{
            return false;
        }
    }

注意：

正则表达式的具体含义请参考后面的博客

不支持空多项式，{}会被报错。

3.字符串中数字的提取以及符号的提取

因为前面已经做过格式检查，如果格式是对的，只要非贪婪式匹配(...,就能提取系数，匹配,...)就能提取指数。（？表示非贪婪匹配）

同理，匹配{前面的字符就能得到运算符。

正则表达式的提取数字过程如下：

Pattern p = Pattern.compile("(?<=\\{)(.*?)(?=\\})");
Matcher matcher = p.matcher(s);
        while(matcher.find()){
            list.add(matcher.group());
        }  //提取每个{}多项式里面的内容并放进list容器里面
Pattern p1 = Pattern.compile("(?<=\\()([\\+|\\-]?[0-9]*?)(?=\\,)");
Matcher m1 = p1.matcher(str);  //匹配系数
Pattern p2 = Pattern.compile("(?<=\\,)([\\+|\\-]?[0-9]*?)(?=\\))");
Matcher m2 = p2.matcher(str);  //匹配指数

将字符串转化为数字：

int c = Integer.parseInt(m1.group());
int d = Integer.parseInt(m2.group());

注意，当parseInt方法不能转化字符换为整数的时候会抛出异常，最好使用try+catch方法对异常进行捕捉，以方便debug和避免程序的crash。

附：异常处理

异常处理的具体方法见后面的博客总结。

try{
                ... ...
        }catch(IOException e){
            //处理IO异常的代码
        }catch(NumberFormatException e){
            //处理parseInt不能转换时的异常代码
        }catch(StringIndexOutOfBoundsException e){
            //处理数组越界的异常代码
        }catch(Exception e) {
            //总异常（父类）
        }        

正则表达式匹配运算符：

Pattern p = Pattern.compile("([\\+|\\-])(?=\\{)");
Matcher matcher = p.matcher(str);

当然，也可以使用split方法提取，会更加简洁。

抽到的测试程序

第一次抽到同学的代码整体写的不错，除了正则表达式爆栈了有点小遗憾。里面有很多值得学习的地方。

1.程序的结束与退出

System.exit(0); //程序结束，相当于C语言的return 0;正常结束时程序exitcode == 0。

System是一个Java类，调用exit(0)方法终止虚拟机也就是退出你的Java程序，括号里面的是参数，进程结束的返回值。

2.正则表达式太长，在数据压力大的时候可能会爆栈

public void formatCheck() {//正则表达式匹配格式
        String regex = "[+-]{0,1}\\{{1}\\({1}[+-]{0,1}[0-9]{1,6},{1}((\\+{0,1}[0-9]{1,6})|(-{1}0{1,6}))\\){1}(,{1}\\({1}[+-]{0,1}[0-9]{1,6},{1}((\\+{0,1}[0-9]{1,6})|(-{1}0{1,6}))\\){1}){0,}\\}{1}([+-]{1}\\{{1}\\({1}[+-]{0,1}[0-9]{1,6},{1}((\\+{0,1}[0-9]{1,6})|(-{1}0{1,6}))\\){1}(,{1}\\({1}[+-]{0,1}[0-9]{1,6},{1}((\\+{0,1}[0-9]{1,6})|(-{1}0{1,6}))\\){1}){0,}\\}{1}){0,}";
        Pattern p = Pattern.compile(regex);
        Matcher m = p.matcher(input);
        if(m.matches() == false && input.length() != 0) {
            System.out.println("ERROR");
            System.out.println("#输入格式错误");
            System.exit(0);
        }
    }