OO第一次博客作业

1. 前三次作业总结

1.1 第一次作业

类图：

复杂度分析：

第一次作业比较简单，根据系数和指数构造的二元对，通过HashMap来储存和表达式和求导以后的表达式，同时进行合并同类项。

1.2 第二次作业

类图：

复杂度分析：

第二次作业引入了sin(x), cos(x)作为常数因子，在读入时依然可以使用正则表达式来进行判定。在存储表达式时，构建以x的指数、sin(x)的指数、cos(x)的指数为属性的项Term。然后建立以Term和系数为键值对的HashMap来储存表达式。表达式的输出与第一次作业相似。

1.3 第三次作业

类图：

复杂度分析：

在第三次作业中，引入了表达式因子和可嵌套的三角函数，在读取表达式时，需要进行递归。在解析表达式构造项和因子时，使用简单工厂模式进行归一化处理。在存储表达式时，使用ArrayList的结构。本次作业和上一次作业相比复杂度明显提升，因此选择重构代码，增加了一些功能类来进行判断表达式正确性和化简等的操作。

2. Bug分析

2.1 前两次作业的Bug分析

在前两次作业中，由于我并没有追求性能分满分，因此并没有通过一些复杂的设计来进行化简，因此没有出现较为明显的bug。

2.2 第三次作业Bug分析

​在第三次作业中，我出现了较大的失误。由于我在解析表达式时仍然采用了大正则的方法，在递归读取嵌套的三角函数表达式时，程序并没有正常工作，当我意识到这一点并且修改了代码时，发现程序出现了很多功能性的Bug，因此没能在规定时间内通过中测。

3. 如何发现别人程序中的Bug

在前两次互测时，我主要采取的方法是进行黑箱测试，黑箱测试需要解决的主要问题是如何构建测试样例。我所采用的方法是形式化验证。在我写代码时，我就会开始构造我的测试样例集，首先针对每个单元设计单独的样例，然后进行综合，测试不同单元之间协同性的样例。这样随着代码的逐渐完善，测试样例集也会不断完善。通过这样的方法，不仅便于我们查找自己程序的Bug，进而不断完善代码；也可以通过对代码的完善，丰富自己的测试样例集。

4. 关于工厂模式

​在第二次实验后，我认识到通过工厂模式来构造对象可以极大地降低代码的耦合度。但是事实上，在进行多个类的实例化时，工厂模式并不使用于所有的情况。当类的数量较少，并且每个类的实例化仅需要一行new就可以完成时，显然使用工厂模式的代价大于它的受益。工厂模式真正发挥作用的场景是类的数量较多，并且类的实例化较为复杂时。比如在第三次作业中，表达式因子，嵌套因子的实例化均涉及到两个以上类的实例化，是指还需要使用递归来进行构造。这个时候使用工厂模式就能够明显降低代码的复杂度。

5. 对比和心得体会

5.1 不要赶DDL！不要赶DDL！不要赶DDL！重要的事说三遍。

5.2 关于面向过程与面向对象的体会

在过去的一个月中，我第一次接触到了面向对象的概念，尽管考虑问题时总还是习惯于过程化的解决方法，但是对于面向对象方法的使用多少有了一些经验。当我构建了一个类来独立解决某一方面的问题时，这个类内部解决问题的方法有时采用了过程化的思路。但是就目前而言，面向对象方法带给我最大的体会是，当我需要重构代码或者进行功能的扩展时，我可以很容易地认识到哪些类做了哪些工作，需要进行重构还是扩展，重构或者扩展之后对整个project的影响是什么样的。这种在写代码之前就产生的认识会极大地影响写代码的工作量，甚于于对于新产生的Bug位置都可以有一定程度的预判。

5.3 OO的学习体验

有一说一，OO的工作量确实要比想象中的大很多，但是互测的过程还是很有趣的。希望之后能hack到更多Bug吧。