OO第二階段（5-8周）PTA作業總結

OO第二階段（5-8周）PTA作業總結

0.前言

本次博客針對的是PTA第二階段的作業，這次作業相比於第一階段來講難度、思維高度都提高了很多，耗費的精力和時間也很多但是收穫很大；這次作業很大一部分難點及側重點是在正則表達式上，這一部分確實難學，你要對程式的需求分析精準，不斷修改正則才能達到預期結果；面向對象的封裝、繼承、多態三大特性在這一次作業中也有明顯的體現與應用，這本次作業總結中也會重點理解這些特性。

作業題目概覽：

1.作業過程總結

①三次作業之間的知識迭代關係

首先，三次作業的難度是依次遞減的；第一次作業重點在於理解面向對象中的“單一職責原則”和掌握正則表達式的運用，其中的“圖形繼承”題簡單地介紹和運用了繼承特性來編寫代碼；第二次作業是在第一次作業的基礎上更加深刻地理解面向對象中的“單一職責原則”，對每個類的功能職責更為清晰，在繼承的基礎上再次運用多態特性，求導題中也再次要求使用了正則表達式來解題，這次作業的重點是檢測是否對正則表達式熟練掌握、熟練使用繼承特性來編寫代碼，初步運用多態特性；第三次作業是在前面作業的基礎上深刻理解繼承、抽象類、多態等知識，並且引入了介面的概念併進行簡單應用，“開、閉”原則（即對擴展開放，對修改封閉）也有體現；總之，這三次作業的知識點是逐步深化，通過作業來鞏固自己對知識的理解。

②如何通過作業逐步理解面向對象的封裝性、繼承性與多態性三大技術特性；

對於封裝性，在本階段的作業中幾乎每一題中都有體現，在抽取特點形成一個個不同職責的類時，每一個類的內部都是封裝的，隱藏一些屬性及方法，使你的編碼條理更加清晰。

對於繼承性，第一次作業的7-3圖形繼承是對於繼承學習的入門：

可以看出，Shape類是在這一題中的最基本的類，Circle類、Rectangle類都繼承自Shape類，對於任意一個圖形來說，我們並不知道它的具體形狀、具體參數情況等，但是封閉圖形都會有一個面積值，因此我們將其抽取出來，形成具有計算面積大小方法的Shape父類；Circle類、Rectangle類作為子類有其特有的屬性，重寫計算面積的方法可以計算各自的面積；Ball類、Box類分別繼承自Ciecle類和Rectangle類，重寫計算面積方法可求其錶面積，除此之外還可加上屬於本身所獨有的計算體積的方法；形成繼承關係就是形成了is-a關係，比如本題中的Ball類，Ball是Circle是Shape，即球是圓是圖形關係。

對於多態性，我們可以通過第二次作業的7-1來簡單瞭解：

本題是通過抽象類定義實體類構建的方式來實現多態的，Circle類、Rectangle類、Triangle類都繼承自Shape抽象類；如果我們要求一個圓對象的面積，我們只能new一個Ciecle類的實體對象嗎？多態的運用為我們提供了另外一個方式（Shape circle = new Shape），通過調用ciecle.getArea便可求的該圓的面積；這也就是通過多態引用調用的具體方法（實際要執行的代碼）在每次調用時可以不同，讓程式來選擇運行的狀態的一個實際例子。

③作業過程中遇到的問題及解決方法

第一次作業：7-1水文數據校驗及處理

遇到的問題：在電腦的eclise上測試題目所給的示例，輸出結果與所給的結果相同，但是pta評測系統全部報格式錯誤，查找了單詞拼寫、空格個數等常見錯誤也無果。

解決辦法：經過幾次尋找後才在主函數輸入部分發現了問題，我在每一次輸入一行數據後都加上了"\r\n",這就導致了報格式錯誤，那為什麼我在自己電腦上測試的時候能夠得到正確結果呢，原來是系統不一樣導致的，mac系統與windows系統在\r與\n上有一點的區別，我將"\r\n"改為"\n"即可通過測試。

第二次作業：7-2一元多項式求導

遇到的問題：程式運行後一直得不到正確的結果，觀察結果後發現我的程式所給的答案是正確答案的多次求導後的結果，這讓我比較懵逼，不知道錯在了哪裡。

解決辦法：我剛開始認為我的大致思路沒有問題，後面才發現求導的主要代碼及思路那裡出了比較大的問題，沒有理解清楚我剛開始設計的求導思路，導致我的求導方法在一個迴圈中多次調用，這樣當然會導致對多項式進行多次求導，我只能捋清思路，將那部分代碼重寫，最後通過了測試點。

④每次作業花費的時間比例

這一階段的第一次作業花費的時間是最久的，構思加修改大概花了5天，在作業截止時間最後一天才將全部的點通過，主要是7-1水文數據校驗及處理所用的時間最多，這一題對數據格式的檢驗要求較高，運用的知識點也很多，也需要去自學很多東西，難度是最大的。

第二次作業花費的時間較第一次更少一些，大概花了3天，7-2的多項式求導在起初設計的思路有些問題，沒有及時跳出原本的思路，導致此題花費時間較長。

第三次作業是這一階段最容易的一次了，大概花了一個上午的時間，如果加上附加題後續不斷改進演算法的時間的話，最多是一天的時間。

綜合這三次作業花費時間的比例為：5:3:1

⑤對編程過程的嚴謹性的認識及教訓

 通過這一階段作業的“洗禮”，讓我對編程嚴謹性又有了更深的領悟。比如在上方寫到的多項式多次求導的問題，就是我在設計思路編寫代碼時不嚴謹造成的，這一不嚴謹花費了我太多的時間代價，得不償失啊；還有一個題目我在if語句後不小心多打了一個;符號（加上了分號表示無論if語句是否為真都將執行後續的語句），結果導致我的程式一直得不到正確的結果，我苦苦找尋，一直在找思路問題，過了許久才發現那個;的存在。。。這又花費了我不少時間；所以，編程的嚴謹性真的太重要了，以後在開始編寫代碼前一定要將自己的設計思路搞清楚啊，你剛開始的不嚴謹在後期將以大量的時間付出作為報應......

2.OO設計心得

①對面向對象三大技術特性之間關係的理解

三大技術特性：封裝、繼承、多態

封裝：對於封裝來說，其是這三大特性之間更易理解的一個，我們在編寫代碼的時候運用的情況也是最多的 ；封裝的主要思想就是隱藏類成員屬性、保護數據安全，通過提供固定的類成員方法來獲取或者修改屬性值從而達到其他方法不能輕易獲取值，保護數據安全的目的；在這其中我們當然可以將一些只在只在類內部使用的“敏感方法”設置為private，使其不能被除本類外的其他類成員方法調用。可以說，封裝思想已經成為了java代碼的編寫的規範。

既然講到了修飾符、訪問許可權，下麵是一個小總結：

繼承：繼承就是從一個已有的類派生出一個新類的過程，通過繼承，新類自動包含原類中的變數和方法，之後便可在新類中添加新的變數和方法或者是修改繼承下來的變數和方法；一旦形成了繼承關係，在父類和子類中就建立了is-a關係，即子類是父類的一種特殊的形式；繼承的實現為軟體及代碼的復用提供了一種方法，並且我們可以通過繼承來實現多態。

多態：多態可以通過繼承和介面來實現（現在課堂中只介紹了通過繼承實現），多態便是“有多種狀態”，多態引用是一個在不同時刻可以指向不同類型對象的引用變數，通過多態引用調用的具體方法（實際要執行的代碼）在每次調用時可以不同，讓程式來選擇運行的狀態，這便是多態。

②面向對象設計的基本原則理解（單一職責原則及“開-閉”原則）

單一職責原則：具體來說就是一個類只負責一個功能，不能將多個功能糅合在一個類中，這麼做可以使得每個類的功能單一起來，對後期類的復用、修改都有很大幫助，並且能夠使得每個類之間的關係更為清晰，類之間如何“發消息”也更加明瞭。

“開-閉”原則：一個類應當對擴展開放，對修改關閉。即一個類應儘量在不修改原有代碼的情況下進行擴展。這在現實的軟體開發過程中也是一個很重要的問題，隨著軟體產品的更新迭代，將會有更多新需求需要實現，這時候就需要對功能進行擴展，“開-閉”原則就派上用場了；為了實現“開-閉”原則，抽象化是關鍵，通過抽象類的具體化來實現擴展，而對抽象類不需修改。

③OO編程思維的理解

再次經過這一階段的作業，對oo編程思維有了更深一些的瞭解，面向對象編程關鍵在於“對象”，我們需要徹底地從以前面向過程編程思維中解放出來，在編寫代碼時需要慎重考慮類的設計，要思考這個類設計的合理性、復用性、職責性，思考各個類之間的關係應該是什麼，如何設計才能符合面向對象編程的思維，千萬不能直接蒙頭開始寫代碼，這樣極其容易再次陷入到面向過程編程之中。

④類設計心得

 類設計心得除了上方提到的外，其實在設計類的時候需要考慮很多，比如某個類的設計是必會影響到後續類的相關設計，由於還沒有自己獨立設計類，對設計類也暫時沒什麼太多的體會。

3.測試的理解與實踐

①測試對於編碼質量的重要性

測試對於編碼質量的重要性不言而喻，畢竟軟體崗位已有測試職員，其實很多時候我們花在測試上的時間或許會比編寫代碼所花時間更長，那麼，作為一名程式員，能夠熟練地運用工具完成測試是很重要的技能，比如通過debug等快速進行判斷測試。

②查閱資料，假設使用Junit進行程式的測試是否可行

 通過查閱資料，Junit進行程式的測試是可行的，在課堂上老師也演示過一遍如何用Junit進行模塊測試，但是我在後續的測試中多採用的是debug所以對Junit測試還是不太熟悉，希望在以後能夠試著去使用Junit

4.課程收穫

通過這段時間的學習，確實感受到了面向對象編程的強大、思維難度之大，在這一階段的作業中，最主要的是對正則表達式有了一定基礎的瞭解，為以後編寫程式時數據的校驗打下了一定的基礎；也慢慢接觸並運用到了面向對象的三大特性，幾大原則，這些都是以後自己獨立編寫程式，解決問題的基礎。總之，確實收穫滿滿。

5.對課程的建議

①第三階段作業難度、題量的建議

第三階段作業的難度肯定比第二階段的更難，難度上去了收穫也會更大，只是題目難度不要太過於變態就行，題量的話保持第二階段的樣子就行。

②課程內容講解方面的建議

希望老師能在pat作業上多進行一些講解，特別是那些難題，講解一些同學們普遍遇到的問題；在講完一些知識後，可以推薦同學們去看一些質量高的博客以便加深對知識的理解。