面向对象第一单元个人总结
面向对象第一单元个人总结
摘要：本次博客介绍了第一单元三次作业的思路、bug分析与心得体会，三次作业均采用预解析模式。
一、第一次作业
UML类图：
解析：
MainClass：执行主程序，判断每一次的输入为add、sub、neg、pos、mul、pow中的哪种运算，进而执行Factor中的相应函数。
Factor : BigInteger[] factors用于存储次数为0~8对应的系数，factor函数用于初始化数据，add、sub、neg、pos、mul、pow几个函数用于运算，进行系数的运算。
优点：
将系数存入数组进行运算，思路简单明了，便于操作，针对性强。
缺点：
拓展性弱，因各个次数对应的系数是用数字类型的数组进行存储的，当系数的类型增加后，该方法难以应对，拓展性弱，这也导致了我第二次作业的重构。
整体复杂度与类的耦合度都较低，但也有个例，pow做乘方计算的函数复杂度过高，计算时过于复杂，代码行数较多，影响性能，mainclass中也做了过多运算。
bug分析：
在公测和互测的过程中无明显bug，虽然性能存在一定缺陷，但未出现bug。
互测bug寻找：
随机测试，仅通过寻找特殊数据来进行hack，导致本次互测未发现别人bug。
二、第二次作业
UML类图：
解析：
与第一次作业相似，但是不再是原本的只存储数字的系数，这次选择了ArrayList去存储每个表达式不同的项。
MainClass：执行主程序，判断每一次的输入为add、sub、neg、pos、mul、pow中的哪种运算，进而执行expr中的相应函数。
expr：ArrayList<Factor> factors用于存储存储每个表达式不同的项，其中包含add、sub、neg、pos、mul、pow，进行运算。
Factor：将str转化为Factor类型，便于存储和运算。
优点：判断运算类型后直接进行Factor的运算，运算简单。
缺点：最终的形式为字符串，且运算过程中无化简，导致最后难以化简，只能进行一定的字符串替换。
整体复杂度与类的耦合度都较低，只是在MainClass中进行了过多的字符串处理与判断，导致其复杂度过高。
bug分析：
本次出现了较多bug，第一个是由于本次的运算方式导致的，最终只进行简单的字符串合并，没有关注到形式的合法性，导致出现了类似“*-x”的不合法的情况，在进行字符串处理后将此bug进行了修复。
第二个是出现了未考虑0次幂的情况，导致运算错误，在pow进行了0次幂的特殊情况讨论后将此bug进行了修复。
互测bug寻找：
未能发现bug。
三、第三次作业
UML类图：
解析：
与第二次作业的程序极度相似，选择了ArrayList去存储每个表达式不同的项，相比与第二次作业，只是添加了sin与cos的（）。因此以下几部分也是与第二次作业相同的。
MainClass：执行主程序，判断每一次的输入为add、sub、neg、pos、mul、pow中的哪种运算，进而执行expr中的相应函数。
expr：ArrayList<Factor> factors用于存储存储每个表达式不同的项，其中包含add、sub、neg、pos、mul、pow，进行运算。
Factor：将str转化为Factor类型，便于存储和运算。
优点：判断运算类型后直接进行Factor的运算，运算简单。
缺点：最终的形式为字符串，且运算过程中无化简，导致最后难以化简，只能进行一定的字符串替换。
整体复杂度与类的耦合度都较低，在MainClass中进行了过多的字符串处理与判断，导致其复杂度过高。
bug分析：
本次强侧中出现了2个测试点未通过，经过手动计算与程序结果比对，程序结果是正确的，应该是因为最终结果未化简导致的错误。
互测中未被发现bug。
互测bug寻找：
本次bug寻找主要是构造极限数据与特殊情况，寻找到了3个其他同学的bug，有2个bug是通过测试sum中数字的超大值发现的，例如sum（i，99999997,99999999，i）。第3个bug是通过测试sum（i，-3，-1，i**2）测得的，部分同学在进行幂次运算时未打括号，导致结果为负而出错。
四、架构设计体验
第一次作业由于对各种语法、思想都不熟悉，导致在最初构建框架时很费劲，构建出来的框架也不够完善，仅仅依靠完全的面向第一次作业的特殊形式而过关，这也导致了第二次作业的重构。
第二次作业进行了重构，改变了原本的以单一数字为系数的存储模式，将每一次的计算结果存入hashmap中，用expr的类来存储表达式的每一项。然而在此过程中未能发现“*-x”类似的不合法的bug和未考虑0次幂的bug，导致结果不理想，虽然在bug修复中进行了修复。第二次的作业架构设计还是可以的，这种做法能够适应表达式类型的增添而不受影响，虽然化简过程麻烦，甚至难以化简，但是在保证拓展性和正确性方面还是可以的。
第三次作业是比较轻松的，由于第二次架构的完整性与拓展性，第三次作业中仅添加了sin与cos后的（）便完成了作业，由此可见好的建构的重要性。从第一次到第二次，从第二次到第三次，这完全是两个极端，一个由于架构的巨大缺陷而重构，一个由于架构的拓展性而仅仅修改了一点完成了作业，这也算是一次巨大的教训了吧。
五、心得体会
最初接触第一次作业，真的很不熟悉，几乎没有思路，又有许多语法上的不明白的地方，真的挺折磨人的，还好在经过询问与求助后得到了不错的结果。面向对象真的需要花费时间去学习，去理解，仅仅掌握语法是完全不够的，就拿这几次作业来说，很难马上拥有思路，更何况自己本身的知识储备匮乏，所以还是要多加练习啊。第一单元也算学习到了许多，类似继承、接口等方法，虽然用的不多，但也算知道了大致的用法和定义。希望第二单元能够学到更多知识，能够顺利度过。
