作业集4—6的总结

第四次作业集：

前言：
知识点：面向对象封装、单一职责原则 SRP、自定义实体类存储门电路信息、字符串解析切割、Map 存储引脚电平映射、集合分类排序、逻辑门真值运算、输入字符串分段解析、条件校验、集合遍历过滤、多类解耦设计、输入缓冲区处理、边界过滤（缺失输入引脚的元件舍弃）、自定义排序器 Comparator、字符串正则拆分。
题量：偏大
难度：较难

设计与分析：
第四次作业代码结构截图

Kiviat 雷达图：代码复杂度、方法长度、嵌套深度、耦合度等指标均落在绿色安全区间；仅注释率为 0，代码整体结构清晰、低耦合，质量合格。

嵌套深度柱状图：绝大多数逻辑分支嵌套层数 0~3 层，仅少量解析判断逻辑到达 4 层，无 5 层及以上深度嵌套，可读性高。

这次作业偏难些，为了实现单一职责原则我写了八个类，每个类的修改都不会影响其他类。

PinSignal引脚信号实体类 —— 纯数据类，无业务逻辑
仅存储引脚完整标识（如 A (2) 1-1、X1-0）、所属元件名、引脚编号、当前电平 0/1；提供 getter/setter 封装字段，用于统一管理所有输入 / 输出引脚的电平状态。

Gate逻辑门元件实体类 —— 纯数据类，无运算逻辑
存储元件类型标识（A/O/N/X/Y）、完整元件名称、编号、输入引脚总数、全部输入引脚集合、输出引脚对象；仅封装属性，不参与电平计算。

CircuitParser电路解析工具类 —— 单一职责：字符串解析
只负责解析原始输入文本：解析 INPUT 全局输入信号、解析 [] 连线语句、拆分元件名与引脚号、区分多输入门 (A/O) 与双输入 / 单输入门 (N/X/Y)、提取元件编号与引脚数量；所有字符串切割、正则匹配、文本提取逻辑集中在此类，后续修改输入格式仅改动本类，不影响运算与调度。

GateCalculator门运算工具类 —— 单一职责：电平逻辑计算
独立封装五种门电路运算规则：与门、或门、非门、异或门、同或门真值计算；接收一组输入电平列表，返回输出电平；与电路解析、主调度完全解耦，新增门电路仅扩展本类方法。

CircuitSimulator业务调度主类 —— 总控业务逻辑
统筹全流程：存储全局引脚电平映射表、全部元件集合、过滤输入引脚缺失的无效元件、按规则分类排序元件、循环调用计算工具生成输出、按指定顺序打印结果；负责输入读取、结束标志 end 识别、数据整合与结果输出。

我不足的地方是没有写注释的习惯，以后要养成习惯，在类、关键方法、核心逻辑处加上简单的注释，方便自己和他人理解。而且没有考虑到异常输入的处理，下次要加上校验。

踩坑心得：
元件命名格式区分困难，解析逻辑易混乱
与门 / 或门格式 A(4)1、O(2)1 包含括号内输入引脚数，非 / 异或 / 同或门 N1/X1/Y1 无括号；最初未拆分两套解析逻辑，正则匹配出错，引脚数量提取失败，门电路输入引脚列表为空，直接判定元件无效被过滤。
解决方法：写两套分支正则，区分带括号与纯编号元件，分别提取输入引脚数量与元件编号，存入 Gate 对象。
引脚连线映射关系处理错误，输入引脚电平无法匹配
连线语句 [A A(2)1-1 X1-1] 代表左侧输出引脚信号赋值给右侧所有输入引脚；最初反向存储映射，导致所有门输入电平读取为 null，无法运算。
解决方法：建立全局 Map<String, Integer> signalMap，遍历每条连线，取出左侧输出引脚的电平，批量赋值给右侧每一个输入引脚，实时更新电平映射表。
说实话也不知道怎么学JAVA的语法，就是老师也没怎么讲JAVA的语法，老师只是会将以后面试的时候，或者做项目的各种思想，主要是老师在讲一些知识点的时候，打代码的时候看不懂为什么要这样写，感觉是我线上课没认真听导致我上课也听不懂，那些思想我倒是明白，就是实操的时候无法动笔。
这个是流程图：

第四次作业代码流程图截图

这个是类设计结构图：

第四次作业代码类图截图

测试结果：
输入
INPUT: A-1 B-1
[A A(2)1-1]
[B A(2)1-2]
[A(2)1-0 OUT]
end

输出结果
A(2)1-0:1

输入
INPUT: A-1 B-0
[A X1-1]
[B X1-2]
[X1-0 Y1-1]
[A Y1-2]
[Y1-0 OUT]
end

输出结果
X1-0:1
Y1-0:1

输入
INPUT: A-1 B-1 C-1 D-0
[A A(4)1-1]
[B A(4)1-2]
[C A(4)1-3]
[D A(4)1-4]
[A(4)1-0 OUT]
end

输出结果
A(4)1-0:0

输入
INPUT: A-1 B-0 C-1
[A A(2)1-1]
[B A(2)1-2]
[A(2)1-0 N1-1]
[N1-0 O(2)1-1]
[C O(2)1-2]
[O(2)1-0 OUT]
end
[O(2)1-0 N2-1]

输出结果
A(2)1-0:0
O(2)1-0:1
N1-0:1

输入
INPUT: A-1 B-1 C-0 D-1
[A A(2)1-1 O(2)1-1 X1-1]
[B A(2)1-2]
[C O(2)1-2]
[D X1-2]
[O(2)1-0 A(2)1-0 X1-0 OUT]
end

输出结果
A(2)1-0:1
O(2)1-0:1
X1-0:0

输入
INPUT: A-1 B-1 C-0 D-1
[A A(2)1-1 O(2)1-1 X1-1]
[B A(2)1-2 X2-1]
[C O(2)1-2]
[D X1-2]
[O(2)1-0 A(2)1-0 X1-0 OUT]
end

输出结果
A(2)1-0:1
O(2)1-0:1
X1-0:0

改进建议：
可以在适当的地方标上注释，以便于理解。

第五次作业集：

前言：
知识点：
面向对象抽象与多态、继承体系扩展、控制 / 输入 / 输出多类型引脚区分、字符串复杂元件名解析、多输出引脚元件存储、多分支逻辑运算、电路迭代信号仿真、自定义元件输出格式化、分类排序、高阻无效状态标记、Map 分层存储引脚信号、单一职责 SRP、集合过滤无效元件、字符串正则拆分、多级信号传递、边界校验（引脚输入完整性、控制电平有效性）。
题量：大
难度：困难

设计与分析：
静态内部类 Pin（引脚实体，单一职责存储引脚电平状态）
静态内部类 Component（元件实体，实现 Comparable 用于编号升序排序）
全局静态存储容器（Main 静态成员，全局共享）

题目太难了与我而言，本次任务中的相关题目综合性较强，对知识综合运用能力要求较高，自身现有知识储备不足以支撑独立求解，暂未能完成作答。计划课后针对性复习对应章节，请教老师与同学，梳理解题思路后补充完成。

这个是流程图：

这个是类设计结构图：

第六次作业集：

前言：
知识点：
面向对象组合模式 Composite：抽象电路组件统一封装普通门元件（叶子 Leaf）、子电路（组合容器 Composite），统一调度、统一打印；
子电路嵌套解析、子电路输入输出端口映射、子电路元件带编号前缀输出；
多层级字符串分段解析：子电路定义块（Cx: ~ endc）、全局 INPUT、连线 []、OUT 端口；
五级优先级异常校验：连线语法错误、输入引脚多驱动冲突、多异常按优先级取最高报错；
信号传播 BFS、电平仿真、元件分类排序、单一职责 SRP、封装与继承、Map 存储端口 / 连线 / 元件映射；
输入流分块读取：先全部读取并预解析所有子电路，再解析顶层主电路。
题量：大
难度：困难

本次习题题目难度较高，涉及的相关知识点掌握不够扎实，暂时无法独立完成完整作答。后续我会重新梳理课本知识点、查阅参考资料，补齐薄弱内容，再重新完成该题

本阶段三次作业集综合性总结
在面向对象编程层面，我能够拆分实体类、工具类、业务计算类、输入校验类，明确区分组合关系与聚合关系，分清实体数据类与业务逻辑类，做到一个类只负责一项核心功能，杜绝功能杂糅。同时熟练掌握了实体类属性封装、私有成员访问、构造方法初始化。
代码规范性仍有欠缺
日常编写代码缺少编写注释的习惯，类功能说明、核心常量含义、计算公式思路、关键方法作用都未添加注释，代码可读性偏低，后期复盘查阅、团队协同开发都会造成不便，后续需要养成类注释、方法注释、核心逻辑行内注释的编写习惯。
这次作业集对我而言太难了，以至于我无从下笔，看到别人都可以写出来就知道我平时没怎么花时间练习，感觉学了那么久还是新手。
作业布置与批改方面，我觉得三次迭代作业衔接性很强，整体梯度设置十分合理，从易到难层层递进，建议继续保持这种迭代式作业布置模式，让我们逐步完成项目整体搭建，学习效果远优于零散独立作业。