OO第一单元——表达式求导——总结

大二下的第一个月就要结束了，OO的第一单元也结束了，所以在这里总结一下个人OO的第一单元的状况。

整体

第一单元有三次（不计寒假pre）做业，分别为：多项式求导，带有幂函数、三角函数的表达式求导 和 带嵌套的表达式求导。 我三次做业的结构都不彻底同样，其中第一次和后两次彻底不同，第三次基本沿袭第二次。下面，我review一下我每次的结构。

结构

第一次

结构

第一次的结构比较简单，基本就是使用HashMap记录每一个次幂的系数，而后Poly求导时调用Term的求导方法便可。

耦合度

class	OCavg	WMC
InputFormatWrong	1.0	2.0
Poly	3.5	21.0
Term	2.3	23.0
TermAddPowDifferent	1.0	3.0
Total		49.0
Average	2.3333333333333335	12.25

第二次

第二次做业个人整体结构分为了三层：

• Expression
• Term
• Factor
  • PowFunc
  • TriFunc
  • Constant

其中，Factor是一个抽象类（如今想来，使用接口更好）

每一层，使用ArrayList记录下一层的引用。

加法求导直接调用下一层便可。

乘法求导使用链式法则。

输出部分，为了拓展性，我使用专门的Outputer类进行的输出，里面使用了Quad和Triad两个类进行优化，这两个类重写了equals，hashCode，comparaTo等方法，使用hashMap合并。

耦合度

class	OCavg	WMC
Expression	2.3076923076923075	30.0
Factor	1.0	3.0
InputFormatWrongException	1.0	2.0
Main	2.0	2.0
Number	1.1428571428571428	8.0
Outputer	7.25	29.0
PowFunc	1.5714285714285714	11.0
Quad	1.9166666666666667	23.0
Term	2.25	27.0
Triad	2.0	16.0
TriFunc	2.125	17.0
Total		168.0
Average	2.1818181818181817	14.0

此次做业我专门花了大量时间设计告终构，所以总体耦合度相比第一次好看了许多。不是很好的时Outputer类，这里有大量的优化代码，优化代码写的不够优美，所以我还须要更多练习。

第三次

结构

第三次做业基本继承了我第二次的结构

个人整体结构分为了三层：

• Expression
• Term
• Factor
  • PowFunc
  • TriFunc
  • Constant
  • ExpFactor

其中，Factor是一个接口

每一层，使用ArrayList记录下一层的引用。

TriFUnc有一个Term的引用

ExpFac有一个Exp的引用

综上，个人结构基本符合文法。

加法求导直接调用下一层便可。

乘法求导使用链式法则。

输出部分，我重写了toString方法

耦合度分析

method	ev(G)	iv(G)	v(G)
Builder.build(String)	3.0	2.0	4.0
Builder.readExp(String,ArrayList)	4.0	4.0	7.0
Builder.readFactor(String,ArrayList)	9.0	7.0	10.0
Builder.readTerm(String,ArrayList,BigInteger)	4.0	6.0	7.0
Builder.triMatch(String,ArrayList,Matcher,int)	4.0	2.0	4.0
Constant.calcDerivative()	1.0	1.0	1.0
Constant.Constant()	1.0	1.0	1.0
Constant.Constant(BigInteger)	1.0	1.0	1.0
Constant.Constant(String)	1.0	1.0	1.0
Constant.getValue()	1.0	1.0	1.0
Constant.toString()	2.0	1.0	2.0
ExpFac.calcDerivative()	1.0	1.0	1.0
ExpFac.ExpFac(Expression)	1.0	1.0	1.0
ExpFac.getExp()	1.0	1.0	1.0
ExpFac.isIn(String)	5.0	4.0	8.0
ExpFac.toString()	3.0	2.0	4.0
Expression.add(Expression)	1.0	1.0	1.0
Expression.add(Term)	1.0	1.0	1.0
Expression.addTerm(Term)	1.0	1.0	1.0
Expression.calcDerivative()	1.0	2.0	2.0
Expression.Expression()	1.0	1.0	1.0
Expression.Expression(ArrayList)	1.0	2.0	2.0
Expression.Expression(Term)	1.0	1.0	1.0
Expression.merged()	1.0	1.0	1.0
Expression.multiply(Expression)	1.0	1.0	1.0
Expression.multiply(Term)	1.0	1.0	1.0
Expression.toString()	1.0	5.0	7.0
InputFormatWrongException.getSituation()	1.0	1.0	1.0
InputFormatWrongException.InputFormatWrongException(String)	1.0	1.0	1.0
Main.main(String[])	2.0	3.0	4.0
PowFunc.calcDerivative()	1.0	1.0	1.0
PowFunc.getPow()	1.0	1.0	1.0
PowFunc.PowFunc()	1.0	1.0	1.0
PowFunc.PowFunc(BigInteger)	1.0	1.0	1.0
PowFunc.toString()	3.0	3.0	3.0
Quad.compareTo(Quad)	3.0	3.0	3.0
Quad.equals(Object)	6.0	2.0	6.0
Quad.getArr()	1.0	1.0	1.0
Quad.getFirst()	1.0	1.0	1.0
Quad.getForth()	1.0	1.0	1.0
Quad.getSecond()	1.0	1.0	1.0
Quad.getThird()	1.0	1.0	1.0
Quad.hashCode()	1.0	2.0	2.0
Quad.merge(Quad)	1.0	2.0	2.0
Quad.Quad(BigInteger,BigInteger,BigInteger,BigInteger)	1.0	1.0	1.0
Quad.Quad(BigInteger,Triad)	1.0	1.0	1.0
Quad.Quad(BigInteger[])	2.0	1.0	3.0
Term.addFactor(Factor)	1.0	1.0	1.0
Term.calcDerivative()	1.0	2.0	2.0
Term.multiply(Factor)	1.0	1.0	1.0
Term.multiply(Term)	1.0	1.0	1.0
Term.Term()	1.0	1.0	1.0
Term.Term(ArrayList)	1.0	2.0	2.0
Term.Term(Factor)	1.0	1.0	1.0
Term.toString()	1.0	3.0	5.0
Triad.equals(Object)	6.0	2.0	6.0
Triad.getArr()	1.0	1.0	1.0
Triad.getFisrt()	1.0	1.0	1.0
Triad.getSecond()	1.0	1.0	1.0
Triad.getThird()	1.0	1.0	1.0
Triad.hashCode()	1.0	2.0	2.0
Triad.Triad(BigInteger,BigInteger,BigInteger)	1.0	1.0	1.0
Triad.Triad(BigInteger[])	2.0	1.0	3.0
TriFunc.calcDerivative()	1.0	2.0	2.0
TriFunc.getPow()	1.0	1.0	1.0
TriFunc.getType()	1.0	1.0	1.0
TriFunc.getVal()	1.0	1.0	1.0
TriFunc.toString()	3.0	3.0	5.0
TriFunc.TriFunc(int,Factor,BigInteger)	1.0	1.0	1.0
Total	114.0	113.0	150.0
Average	1.6521739130434783	1.6376811594202898	2.1739130434782608

class	OCavg	WMC
Builder	6.4	32.0
Constant	1.1666666666666667	7.0
ExpFac	2.8	14.0
Expression	1.6363636363636365	18.0
InputFormatWrongException	1.0	2.0
Main	2.0	2.0
PowFunc	1.4	7.0
Term	1.75	14.0
TriFunc	1.8333333333333333	11.0
Total		146.0
Average	2.1159420289855073	12.166666666666666

能够看出，个人builder写的不是很尽人意，不过因为这是读入部分，内部耦合度的确会很高。综合来看，此次的状况比上次好了许多，我也的确感受本身的结构优美了、“面向对象”了不少。

BUG

我没有在公测和互测中被发现BUG

从中我大概总结以下：

1. 设计结构时让结构优美
2. 写代码时认真思考
3. 写代码时符合标准，代码风格须要优美
4. 写完后测试全部样例
5. 认真手动构造极限的样例
6. 使用自动化测试测试本身的代码（跑一天以上）
7. ……

同时，我也看了其余同窗的代码，发现了一些印象深入的代码，大概以下

1. 优化写错
   • 我的认为，若是结构设计的够好，优化部分也是能够写起来很简单的。好比若是写足了表达式的乘、加等方法，在优化的时候调用就好，切忌面向过程地优化！
2. 读入写错
   • 读入是一个十分值得测试的部分，交做业前在进行测试的时候，必定要作到充分的，全面的测试。

关于建立模式

建立模式看起来十分深奥，在我简单的理解起来，大概是一个在选择建立一个父类的多个子类的时候，让子类的选择交给一个的一个方法。这样，能够下降代码的耦合度。

就是说，个人一个类的判断，只负责判断一层。

此次，我在对象建立的时候，我专门实现了一个builder类，builder类内有三个方法，分别识别Exp,Term,Factor。如今看起来，我能够把这三个方法拆开，分别识别一个类，这样下降耦合度。

感想

第一个月刚刚过去，表达式求值也是我写的第一个系统的java的工程。可能目前我对面向对象和java的理解还不够深刻，但我相信在不断的OO课程的学习和练习中，对这方面的理解会愈来愈深刻。

感谢为这门课程付出的老师和助教们。