第一单元总结

一、架构分析

1.第一次作业

(1)类图

(2)架构思路

本次作业架构较为简单，用一个数组构成的Num即可存储所有可能出现的数据（即用数组的偏移量映射x的指数，数组元素为对应系数），FactorClass、TermClass、ExprClass采用递归下降的方法（ExprClass分解为TermClass加或减ExprClass，TermClass分解为FactorClass乘TermClass，对于最底层的FactorClass则使用正则表达式对每种因子进行解析）将字符串解析为Num类，五种计算方式类以Num类作为输入和输出的数据类型。

(3)度量分析

 

 

2.第二次作业

本次作业除三角函数类的属性设置外，其余内容与第三次作业并无较大差别。本次作业的三角函数类由sin：boolean（函数类型是sin则为true，是cos则为false），digit：boolean（括号内是常数则为true，是变量则为false），value：BigInteger（digit==true则value代表常数的值，digit==false则value代表x的指数），index：BigInteger（三角函数的指数）。其他内容详见第三次作业部分的描述。

3.第三次作业

(1)类图

(2)架构分析

1) 数据结构

本次作业中所有计算的输入输出数据类型都为ExprClass类，即ExprClass作为本次作业的数据存储结构。ExprClass类包含TermClass的容器TermClasses，项容器中的每一项相加构成这个表达式对象；TermClass类包含系数（coefficient）、x的指数（index）、三角函数容器（triAngles），这个项对象可在数学上映射为coefficient*x^index*triAngles；triAngle类包含三角函数名（sin）、指数（index）、括号内的表达式（content），这个三角函数对象可在数学上映射为[sin(sin==true)|cos(sin==false)]（content）^index。

2) 解析过程

本次作业除了数据存储结构更改外，在不涉及自定义函数和求和函数的字符串解析中仍延续了homework1的递归下降思路（详见一、1.(2)）。当factor函数遇到自定义函数和求和函数时，不再由自己处理，而是将这个字符串整体传给sum和func方法，再返回这两个方法返回的ExprClass类数据。

对于求和函数sum，使用正则表达式解析出起始和终止的i值，以及求和表达式，在对求和表达式中的i进行替换后，直接交由expr方法处理，得到返回的ExprClass类数据。

对于自定义函数func，在主函数输入自定义函数时使用正则表达式解析函数名（name）、形参（parameter）、函数表达式（expression），并将这个自定义函数对象添加到自定义函数容器functions中。当factor方法调用func方法时，先用正则表达式解析出函数名、实参，用函数名与functions中的函数匹配，再将形参替换为实参，把得到的表达式交由expr方法处理，得到返回的ExprClass数据。

3) 化简思路

本次作业创建了termSimplify和exprSimplify方法对项和表达式进行化简。

对于项的化简，只需化简项的三角函数，即对三角函数容器triAngles进行处理：当遇到值为1的三角函数因子时（cos（0）或index==0），直接去掉该项即可；再进行同类项合并，从容器的最后一项向前遍历，对于每一项obj1，判断在其之前的项obj2是否有相同的三角函数名（sin）和括号内表达式（content），若有，则将obj1删去，将的指数（index）加到obj2的index上。

对于表达式的化简，分为三步：

i）进行与项的化简类似的同类项合并操作，不同的是，对于同类项的处理不再是index相加而是coefficient相加；

ii）对所有项进行二重遍历，若有两项有两个三角函数因子不同名且content相同且index均为2，且这两项除这个三角函数因子外的所有属性都相同时，可进行三角函数平方和为1的化简，即删去其中一项，并将另一项的该三角函数因子删去。

iii）删去表达式中所有值为0的项（调用isZero方法以判断该项是否为0，iszero方法的功能是判断项的系数是否为0、是否有等于0的三角函数，满足任意一项即返回true）。

(3)度量分析

 

 

二、质量分析

1、bug分析

本单元被发现的bug全部集中在toString函数中，第一次作业由于对系数为-1的项输出特判却未将”-1“输出特判，导致”-1“被错误输出为”-“；第三次作业由于对指导书的描述未彻底理解，误以为三角函数中系数为-1的因子不需要双重括号。

出现bug的第一次作业中Num.toString函数和第三次作业中TermClass.toString的行数、圈复杂度、认知复杂度都很高。由此可见，高复杂度的方法极易因疏忽而产生bug。因此在以后的学习中，要尽量让代码保持简明清爽的特点，以减少bug的产生。

2、debug策略

本单元主要根据指导书中的形式化表述构造测试数据，对于容易出错的结构和化简、输出方法中易疏漏的数据进行测试。

3、架构质量分析

根据度量分析中的数据，本单元的代码复杂度平均较高，且并未很好地进行高内聚、低耦合的设计，需要在以后的学习中加以改进。

三、心得体会

1.总述

在本单元的学习中，我初步建立了对面向对象程序的认识，认识了对象的结构特征，理解和掌握了层次化设计，逐步进行了从面向过程到面向对象的设计思路的转变。

2.pre课程

在学习的过程中，我认识到了pre课程的重要意义，在正式课程的许多方面都需要用到在pre中学到的知识，如类的创建与管理、正则表达式的使用、类图的设计方法等。

3.代码风格

此外，由于课程组对代码风格的硬性规定，我对代码风格也有了新的认识，好的代码风格不仅能增强代码的可读性，也能有效减少bug的产生。

4.测试

在本单元的学习中，我对测试的方法和重要性有了更有建设性的见解。同时也认识到了测试并不能发现所有的bug，我们仍要从产生bug的源头做好工作，以减少bug的产生。

5.功能与性能的辩证思考

程序的最重要的是完成它本身的功能，而更好的性能则是锦上添花。当我们对程序性能进行优化时，一定要兼顾其功能的正确性，这是从本单元的bug中得出的深刻教训：为了提升少许性能，却因考虑的疏忽导致了部分用例的功能错误，最终得不偿失。

虽然每次的作业不可能达到完美，但我们至少在为了达到完美而不懈努力。这也正如我们的人生：一个人重要的不是所处的位置，而是他所朝的方向。

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来源： https://www.cnblogs.com/Rupertail/p/16058633.html