OO第一單元(求導)單元總結 這是我們oo課程的第一個單元，也是意在讓我們接觸瞭解掌握oo思想的一個單元，這個單元的作業以求導為主題，從一開始的加減多項式求導再到最後的嵌套多項式求導，難度逐漸提高，編程思想也逐步深入面向對象，如果說前兩次作業還可以用C語言的面向過程的思想去對付，那麼第三次作業可以說 ...
OO第一單元(求導)單元總結
這是我們oo課程的第一個單元，也是意在讓我們接觸瞭解掌握oo思想的一個單元，這個單元的作業以求導為主題，從一開始的加減多項式求導再到最後的嵌套多項式求導，難度逐漸提高，編程思想也逐步深入面向對象，如果說前兩次作業還可以用C語言的面向過程的思想去對付，那麼第三次作業可以說是為面向對象而設計的。
一、作業分析
1.第一次作業
第一次作業作業的目標是實現簡單的加減多項式的求導，項的形式為帶符號整數和冪函數的結合，帶符號整數符號與數字間不允許有空格，如-3*x。
由於此次作業是我第一次接觸面向對象（暴露我寒假沒好好學Java），所以類的架構顯得十分混亂，命名也亂七八糟。主類為PolyCal，它的功能是讀入輸入的數據並創建讀入的多項式的Poly類對象，並且承擔了一部分Poly類的toString功能（由於checkstyle對行數的規定導致寫不下）。Poly類的功能是檢查讀入的字元串併進行處理，將其按項存入一個ArrayList中併排序以方便之後實現化簡，以上功能全部由Poly的Construction方法完成，toString方法實現了求導後結果的輸出。PolyList類其實應該命名為Item，它用來保存讀入的項並完成求導。SortComparator類是用於ArrayList排序的類。
多項式求導的三次作業都可以劃分為讀入、求導、輸出三大部分，每一部分都可以相互獨立。第一次作業的讀入是通過大正則實現的，先通過大正則判斷輸入多項式的格式是否正確，再通過小正則分離出項與每一項的繫數和指數。求導部分由PolyList完成，由於題目要求簡單，所以求導只是簡單的公式求導。輸出部分完成了對錶達式的化簡，通過排序後的ArrayList來合併同類項，並消除重覆的符號，對空字元串特判等等已達到長度優化目的。
此次作業的優點就是不容易出錯，其實這個說法有兩面性，大正則寫得好確實不容易出錯，而是加上大部分人的Bug多是處在正則表達式上。而缺點就非常多，首先就是架構毫無延展性可言，其次類與類之間功能的分配也很混亂，可以說是一個長得像面向對象的面向過程工程。
程式出現的Bug：主要有兩個，第一個是爆棧，這就是用大正則的副作用。第二個是空輸入，由於我並沒有再使用Scanner時用hasNextLine判斷，所以讀入空文件時會出錯。
刀別人的策略：由於這次的作業簡單，代碼行數不是很多，所以讀代碼成為了一個可行的方法，可以將其他人的代碼一行一行仔細研讀，尤其是正則表達式要讀的格外仔細。當然Wrong Format是這次作業互測必走的流程。
2.第二次作業
第二次作業相比第一次多了sin，cos兩個三角函數和多項因數相乘，同時引入了因數和項的概念，表達式由任意數量項相加減組成，項由任意數量因數由乘法組成，三角函數保留字內不允許有空格。
從這次作業的題目要求中不難看出題目有意引導我們構建面向對象並且具有一定延展性的工程，而我也儘力嘗試去做了，但由於我對繼承的掌握並不夠熟練，所以沒敢在這次作業中使用繼承，但也寫出了具有層次性的架構。第一層是表達式（Poly），第二層是項（Item，ItemNum），第三層是因數（Power，Constant，Sin，Cos）。
讀入的實現依舊有正則表達式實現，但是這次與上次有所不同，吸取了上次爆棧的教訓，這次的正則表達式是建立在逐項分析的基礎上。每一個類都帶有自己對應的正則表達式，並且用於組成上一級的正則表達式。求導則通過將每一項合併為a*x^b*sin(x)^c*cos(x)^d在進行對項的公式求導實現，這部分的實現由ItemNum類完成。輸出則有Poly類的toString方法單獨處理，而化簡則由Item類的simplify方法單獨處理。
我這次作業的有點在於使用的方法比較簡便，也有一定的延展性，相比上次作業也更像一個面向對象作業了。問題也很突出，事實（第三次作業）證明我所構建的框架還是太小，延展性還是不夠，尤其是我所採用的求導方法可謂完全沒有延展性，是只適用與這次作業的取巧的方法。
程式出現的Bug：這次Bug只有一個，比上次少，卻導致我掛了更多的強測點。這次的Bug是我在優化時出現了問題，我用了String類的replaceAll方法將所有+1*換成了+，-1*換成了-，這就導致諸如x^-1*cos(x)會被有化成x^-cos(x)。
刀別人的策略：由於題目變難了，代碼變長了，所以通讀代碼顯得不那麼現實，因此我採取了只看他們正則表達式的方法。而另一方面，我也用自己構建的樣例來進行統一測試。
3.第三次作業
這次作業相比上次作業又多了表達式因數與嵌套求導，難度急劇提升。其中嵌套求導只會出現在三角函數中。
這次作業幾乎是必須用面向對象的思想去完成了，和上次作業一樣我採用三重式架構，第一層是多項式（Poly），第二層是項（Item），第三層是因數（父類Factor，子類Power，Constant，Sin，Cos，PolyFactor）。
讀入我採用遞歸讀入，並由Handler類單獨處理。求導採用通過每個類之間與每個層級之間的調用來實現遞歸求導。同理輸出也是遞歸輸出，優化方面由於我所選用的球道和輸出方法還有我比較菜所以就只優化了最基礎的一些部分。
我這次作業的優點就是架構和方法比較清晰，每個類的職能明確。問題就是由於讀入求導與輸出都採用遞歸的方法所以對於多重嵌套的數據處理會非常慢從而導致超時。
程式出現的Bug：超時
刀別人的方法：這次是徹底不能靠讀代碼來刀人了，因此我學會了使用自動測試，並通過自動生成測試集來自動測試他人代碼。
二、總結與感悟
面向對象的思想可以說是這個單元我最大的收穫。從一開始的披著面向對象外皮的面向過程工程到最後的使用了繼承的面向對象工程，我感受到我正一步步瞭解面向對象的思想內涵。面對一個新的工程，首先要思考的不是要完成事情的工序，而是這個工程所包含了那些對象，這些對象又各自擁有什麼功能，哪些對象之間由is-a或has-a的關係。在完成這三次作業的過程中，我逐漸有以工序架構代碼轉變為由對象組成代碼。當然作為一個面向對象的初心者，我的不足還是很明顯，我的代碼延展性非常的差，三次作業可以說是寫了三次全新的代碼，雖然我的架構能很好地完成當前的問題，但卻對未來會出現的問題毫無準備，這也是我所欠缺的面向對象的素質。
