面向物件第一單元個人總結

摘要：本次部落格介紹了第一單元三次作業的思路、bug分析與心得體會，三次作業均採用預解析模式。

一、第一次作業

UML類圖：

解析：

MainClass：執行主程式，判斷每一次的輸入為add、sub、neg、pos、mul、pow中的哪種運算，進而執行Factor中的相應函式。

Factor : BigInteger[] factors用於儲存次數為0~8對應的係數，factor函式用於初始化資料，add、sub、neg、pos、mul、pow幾個函式用於運算，進行係數的運算。

優點：

將係數存入陣列進行運算，思路簡單明瞭，便於操作，針對性強。

缺點：

拓展性弱，因各個次數對應的係數是用數字型別的陣列進行儲存的，當係數的型別增加後，該方法難以應對，拓展性弱，這也導致了我第二次作業的重構。

整體複雜度與類的耦合度都較低，但也有個例，pow做乘方計算的函式複雜度過高，計算時過於複雜，程式碼行數較多，影響效能，mainclass中也做了過多運算。

bug分析：

在公測和互測的過程中無明顯bug，雖然效能存在一定缺陷，但未出現bug。

互測bug尋找：

隨機測試，僅通過尋找特殊資料來進行hack，導致本次互測未發現別人bug。

二、第二次作業

UML類圖：

解析：

與第一次作業相似，但是不再是原本的只儲存數字的係數，這次選擇了ArrayList去儲存每個表示式不同的項。

MainClass：執行主程式，判斷每一次的輸入為add、sub、neg、pos、mul、pow中的哪種運算，進而執行expr中的相應函式。

expr：ArrayList<Factor> factors用於儲存儲存每個表示式不同的項，其中包含add、sub、neg、pos、mul、pow，進行運算。

Factor：將str轉化為Factor型別，便於儲存和運算。

優點：判斷運算型別後直接進行Factor的運算，運算簡單。

缺點：最終的形式為字串，且運算過程中無化簡，導致最後難以化簡，只能進行一定的字串替換。

整體複雜度與類的耦合度都較低，只是在MainClass中進行了過多的字串處理與判斷，導致其複雜度過高。

bug分析：

本次出現了較多bug，第一個是由於本次的運算方式導致的，最終只進行簡單的字串合併，沒有關注到形式的合法性，導致出現了類似“*-x”的不合法的情況，在進行字串處理後將此bug進行了修復。

第二個是出現了未考慮0次冪的情況，導致運算錯誤，在pow進行了0次冪的特殊情況討論後將此bug進行了修復。

互測bug尋找：

未能發現bug。

三、第三次作業

UML類圖：

解析：

與第二次作業的程式極度相似，選擇了ArrayList去儲存每個表示式不同的項，相比與第二次作業，只是添加了sin與cos的（）。因此以下幾部分也是與第二次作業相同的。

MainClass：執行主程式，判斷每一次的輸入為add、sub、neg、pos、mul、pow中的哪種運算，進而執行expr中的相應函式。

expr：ArrayList<Factor> factors用於儲存儲存每個表示式不同的項，其中包含add、sub、neg、pos、mul、pow，進行運算。

Factor：將str轉化為Factor型別，便於儲存和運算。

優點：判斷運算型別後直接進行Factor的運算，運算簡單。

缺點：最終的形式為字串，且運算過程中無化簡，導致最後難以化簡，只能進行一定的字串替換。

整體複雜度與類的耦合度都較低，在MainClass中進行了過多的字串處理與判斷，導致其複雜度過高。

bug分析：

本次強側中出現了2個測試點未通過，經過手動計算與程式結果比對，程式結果是正確的，應該是因為最終結果未化簡導致的錯誤。

互測中未被發現bug。

互測bug尋找：

 本次bug尋找主要是構造極限資料與特殊情況，尋找到了3個其他同學的bug，有2個bug是通過測試sum中數字的超大值發現的，例如sum（i，99999997,99999999，i）。第3個bug是通過測試sum（i，-3，-1，i**2）測得的，部分同學在進行冪次運算時未打括號，導致結果為負而出錯。

四、架構設計體驗

第一次作業由於對各種語法、思想都不熟悉，導致在最初構建框架時很費勁，構建出來的框架也不夠完善，僅僅依靠完全的面向第一次作業的特殊形式而過關，這也導致了第二次作業的重構。

第二次作業進行了重構，改變了原本的以單一數字為係數的儲存模式，將每一次的計算結果存入hashmap中，用expr的類來儲存表示式的每一項。然而在此過程中未能發現“*-x”類似的不合法的bug和未考慮0次冪的bug，導致結果不理想，雖然在bug修復中進行了修復。第二次的作業架構設計還是可以的，這種做法能夠適應表示式型別的增添而不受影響，雖然化簡過程麻煩，甚至難以化簡，但是在保證拓展性和正確性方面還是可以的。

第三次作業是比較輕鬆的，由於第二次架構的完整性與拓展性，第三次作業中僅添加了sin與cos後的（）便完成了作業，由此可見好的建構的重要性。從第一次到第二次，從第二次到第三次，這完全是兩個極端，一個由於架構的巨大缺陷而重構，一個由於架構的拓展性而僅僅修改了一點完成了作業，這也算是一次巨大的教訓了吧。

五、心得體會

最初接觸第一次作業，真的很不熟悉，幾乎沒有思路，又有許多語法上的不明白的地方，真的挺折磨人的，還好在經過詢問與求助後得到了不錯的結果。面向物件真的需要花費時間去學習，去理解，僅僅掌握語法是完全不夠的，就拿這幾次作業來說，很難馬上擁有思路，更何況自己本身的知識儲備匱乏，所以還是要多加練習啊。第一單元也算學習到了許多，類似繼承、介面等方法，雖然用的不多，但也算知道了大致的用法和定義。希望第二單元能夠學到更多知識，能夠順利度過。