OO-第一单元-总结

yplqing 学生 2024-03-21 21:33:57

OO-第一单元-总结

第一次作业

对一个包含加、减、乘、乘方运算，包含单变量x，含有括号的表达式进行等价化简。

基本思路

表达式解析：核心思路——找到最后一个运算的运算符，据此二分处理；由于优先级：乘方>乘>[加减]，先找最后一个运算的[加减]，即最外层括号外、最右边的[加减]，然后找最后一个运算的[乘]，即最外层括号外、最右边的[乘]，以此类推……

表达式处理：除了基本的处理：去除空白符、去除前导零外，有一个特殊的处理——将最外层括号替换为方括号[]，方便解析

表达式存储：分两层逻辑结构存储——基本项(Term)和由若干个基本项组成的表达式(Expr)；Term存储系数和指数，Expr存储Term的数组Arraylist<Term>

表达式输出：在Term和Expr中都实现toString()方法，Expr.toString()需要下降到Term.toString()输出

UML类图

代码规模

	Total Lines	Source Code Lines	Source Code Lines [%]	Comment Lines	Comment Lines [%]	Blank Lines	Blank Lines [%]
Lexer.java	118	85	72%	15	13%	18	15%
Main.java	12	11	92%	0	0%	1	8%
Operator.java	105	90	86%	6	6%	9	9%
Parser.java	133	116	87%	10	8%	7	5%
Term.java	57	47	82%	1	2%	9	16%
Total:	425	349	82%	32	8%	44	10%

复杂度分析

方法复杂度

Method	CogC	ev(G)	iv(G)	v(G)
Lexer.Lexer(String)	0	1	1	1
Lexer.deleteOut(String)	30	9	12	16
Lexer.getString()	0	1	1	1
Lexer.preprocess(String)	3	1	3	4
Lexer.replaceAddsub(String)	19	1	6	8
Lexer.replaceTop(String)	10	1	6	6
Main.main(String[])	0	1	1	1
Operator.add(ArrayList, ArrayList)	0	1	1	1
Operator.combine(ArrayList)	11	5	7	7
Operator.mul(ArrayList, ArrayList)	6	1	4	4
Operator.parse(String)	2	1	2	2
Operator.pow(ArrayList, ArrayList)	2	2	3	3
Operator.sub(ArrayList, ArrayList)	1	1	2	2
Parser.Parser(String)	0	1	1	1
Parser.calulate()	12	1	5	5
Parser.lastAddsub(String)	13	1	5	8
Parser.lastMul(String)	8	1	2	6
Parser.lastPow(String)	8	1	2	6
Parser.toString()	9	3	5	6
factor.Term.Term(BigInteger, int, BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.addCoef(BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.getCoef()	0	1	1	1
factor.Term.getIndex()	0	1	1	1
factor.Term.getType()	0	1	1	1
factor.Term.mulCoef(BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.toString()	14	8	6	9
Total	148	48	81	103
Average	5.69	1.85	3.12	3.96

类复杂度

Class	OCavg	OCmax	WMC
Lexer	5	11	30
Main	1	1	1
Operator	3	6	18
Parser	5.17	7	31
factor.Term	2.14	9	15
Total			95
Average	3.65	6.80	19.00

第二次作业

新增了自定义函数与指数函数

迭代如下：

自定义函数

主程序新增——读入：建立字符串表，如将f(y,x)=x^2+y^2存储为["f", "yx", "x^2+y^2"]

表达式解析：新增——调用：根据在最外层括号外的逗号识别对应关系，再替换，如f(f(2,2),3)先识别出f，进入括号内，分割成["f(2,2)", "3"]，当然分割前最外层括号已经是方括号了，然后替换时，先替换x，再替换y和z，否则会出现错误

指数函数

表达式解析：新增——parseExp，即识别到e()则进入解析

表达式处理：新增——将"exp"替换成"e"，防止自定义函数调用时将exp的x替换掉

表达式存储：新增——Term新增名为expExpr的Expr对象，存储exp()括号里的表达式

表达式输出：新增——Term新增expExprToString()来打印exp()括号里的表达式

共同影响：

表达式解析：改变优先级序列：[fgh、exp]>乘方>……

UML类图

代码规模

	Total Lines	Source Code Lines	Source Code Lines [%]	Comment Lines	Comment Lines [%]	Blank Lines	Blank Lines [%]
Add.java	26	22	85%	2	8%	2	8%
Expr.java	102	84	82%	5	5%	13	13%
Func.java	31	26	84%	2	6%	3	10%
Lexer.java	131	101	77%	11	8%	19	15%
Main.java	24	21	88%	1	4%	2	8%
Mul.java	71	62	87%	2	3%	7	10%
Parser.java	149	126	85%	11	7%	12	8%
Pow.java	29	22	76%	1	3%	6	21%
Sub.java	32	26	81%	2	6%	4	13%
Term.java	269	220	82%	11	4%	38	14%
Total:	864	710	82%	48	6%	106	12%

复杂度分析

方法复杂度

Method	CogC	ev(G)	iv(G)	v(G)
Main.main(String[])	1	1	2	2
factor.Expr.Expr()	0	1	1	1
factor.Expr.Expr(Expr)	1	1	2	2
factor.Expr.Expr(Term)	0	1	1	1
factor.Expr.addTerm(Term)	0	1	1	1
factor.Expr.deleteZeroTerm()	0	1	1	1
factor.Expr.getTerms()	0	1	1	1
factor.Expr.isEqual(Expr)	18	9	4	9
factor.Expr.sortPositive()	4	3	3	4
factor.Expr.toString()	8	4	6	7
factor.Term.Term(BigInteger, int, BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.Term(Term)	2	1	3	3
factor.Term.addCoef(BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.addCos(Expr)	0	1	1	1
factor.Term.addIndex(BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.addSin(Expr)	0	1	1	1
factor.Term.addexpExpr(Expr)	0	1	1	1
factor.Term.divCoef(BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.expExprToString()	18	6	7	8
factor.Term.getCoef()	0	1	1	1
factor.Term.getCosList()	0	1	1	1
factor.Term.getExpExpr()	0	1	1	1
factor.Term.getIndex()	0	1	1	1
factor.Term.getSinList()	0	1	1	1
factor.Term.isEqual(Term)	5	6	1	6
factor.Term.isEqualCosList(Term)	19	9	5	10
factor.Term.isEqualSinList(Term)	19	9	5	10
factor.Term.isMergableTerm(Term)	4	4	2	5
factor.Term.isNum()	1	1	4	4
factor.Term.isZeroTerm()	5	5	2	5
factor.Term.mulCoef(BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.powString()	10	7	5	8
factor.Term.toString()	18	1	11	15
operator.Add.add(Expr, Expr)	10	6	5	7
operator.Func.change(String, String, String)	4	1	5	5
operator.Mul.mul(Expr, Expr)	5	2	4	5
operator.Mul.mul(Term, Term)	19	9	10	12
operator.Pow.pow(Expr, Expr)	3	3	2	4
operator.Sub.sub(Expr, Expr)	11	6	6	8
parse.Lexer.deleteOut(String)	30	9	12	16
parse.Lexer.parseFunc(String)	3	1	3	3
parse.Lexer.preprocess(String)	3	1	3	4
parse.Lexer.replaceAddsub(String)	19	1	6	8
parse.Lexer.replaceTop(String)	11	2	6	7
parse.Parser.finalParse(String)	7	6	5	8
parse.Parser.lastAddsub(String)	14	1	6	9
parse.Parser.lastMul(String)	8	1	2	6
parse.Parser.lastPow(String)	8	1	2	6
parse.Parser.parseCos(String)	0	1	1	1
parse.Parser.parseExp(String)	0	1	1	1
parse.Parser.parseExpr(String)	18	5	5	5
parse.Parser.parseFunc(String)	0	1	1	1
parse.Parser.parseSin(String)	0	1	1	1
Total	306	144	166	233
Average	5.77	2.72	3.13	4.40

类复杂度

Class	OCavg	OCmax	WMC
Main	2	2	2
factor.Expr	2.78	9	25
factor.Term	3.35	11	77
operator.Add	7	7	7
operator.Func	5	5	5
operator.Mul	7.5	11	15
operator.Pow	4	4	4
operator.Sub	8	8	8
parse.Lexer	6.4	11	32
parse.Parser	3.78	7	34
Total			209
Average	3.94	7.50	20.90

第三次作业

新增了允许函数嵌套和求导因子

迭代如下：（函数嵌套已经在第二次作业实现，只需对求导因子迭代）

表达式解析：改变优先级序列：[dx、fhg、exp]>乘方……；新增parseDeriv，即识别到d()则进入，返回表达式求导后的结果，因此实现了Expr和Term的deriv方法，由于Term的形式固定，则其求导后的格式固定，很好实现

表达式处理：新增——将"dx"替换成"d"

UML类图

代码规模

	Total Lines	Source Code Lines	Source Code Lines [%]	Comment Lines	Comment Lines [%]	Blank Lines	Blank Lines [%]
Add.java	26	22	85%	2	8%	2	8%
Expr.java	118	98	83%	5	4%	15	13%
Func.java	31	26	84%	2	6%	3	10%
Lexer.java	133	102	77%	11	8%	20	15%
Main.java	24	21	88%	1	4%	2	8%
Mul.java	71	31	44%	35	49%	5	7%
Parser.java	159	118	74%	30	19%	11	7%
Pow.java	30	23	77%	1	3%	6	20%
Sub.java	32	26	81%	2	6%	4	13%
Term.java	330	172	52%	127	38%	31	9%
Total:	954	639	67%	216	23%	99	10%

复杂度分析

方法复杂度

Method	CogC	ev(G)	iv(G)	v(G)
Main.main(String[])	1	1	2	2
factor.Expr.Expr()	0	1	1	1
factor.Expr.Expr(Expr)	6	1	4	4
factor.Expr.Expr(Term)	1	1	2	2
factor.Expr.addTerm(Term)	1	1	2	2
factor.Expr.deleteZeroTerm()	0	1	1	1
factor.Expr.deriv()	2	2	2	3
factor.Expr.getTerms()	0	1	1	1
factor.Expr.isEqual(Expr)	18	9	4	9
factor.Expr.sortPositive()	4	3	3	4
factor.Expr.toString()	8	4	6	7
factor.Term.Term(BigInteger, int, BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.Term(Term)	0	1	1	1
factor.Term.addCoef(BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.addIndex(BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.addexpExpr(Expr)	0	1	1	1
factor.Term.calBonus(BigInteger)	5	1	4	5
factor.Term.deriv()	0	1	1	1
factor.Term.divCoef(BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.expExprToString()	21	7	7	8
factor.Term.getCoef()	0	1	1	1
factor.Term.getExpExpr()	0	1	1	1
factor.Term.getIndex()	0	1	1	1
factor.Term.isEqual(Term)	3	4	1	4
factor.Term.isMergableTerm(Term)	2	3	1	3
factor.Term.isNum()	1	1	2	2
factor.Term.isZeroTerm()	1	2	1	2
factor.Term.mostBonusFactor()	8	2	4	6
factor.Term.mulCoef(BigInteger)	0	1	1	1
factor.Term.powString()	10	7	5	8
factor.Term.toString()	6	1	4	5
operator.Add.add(Expr, Expr)	10	6	5	7
operator.Func.change(String, String, String)	4	1	5	5
operator.Mul.mul(Expr, Expr)	5	2	4	5
operator.Mul.mul(Term, Term)	3	3	2	4
operator.Pow.pow(Expr, Expr)	3	3	2	4
operator.Sub.sub(Expr, Expr)	11	6	6	8
parse.Lexer.deleteOut(String)	30	9	12	16
parse.Lexer.parseFunc(String)	3	1	3	3
parse.Lexer.preprocess(String)	3	1	3	4
parse.Lexer.replaceAddsub(String)	19	1	6	8
parse.Lexer.replaceTop(String)	11	2	6	7
parse.Parser.finalParse(String)	6	5	4	7
parse.Parser.lastAddsub(String)	14	1	6	9
parse.Parser.lastMul(String)	8	1	2	6
parse.Parser.lastPow(String)	8	1	2	6
parse.Parser.parseDeriv(String)	0	1	1	1
parse.Parser.parseExp(String)	0	1	1	1
parse.Parser.parseExpr(String)	18	5	5	5
parse.Parser.parseFunc(String)	0	1	1	1
Total	254	115	144	197
Average	5.08	2.3	2.88	3.94

类复杂度

Class	OCavg	OCmax	WMC
Main	2	2	2
factor.Expr	3.2	9	32
factor.Term	2.55	8	51
operator.Add	7	7	7
operator.Func	5	5	5
operator.Mul	3.5	4	7
operator.Pow	4	4	4
operator.Sub	8	8	8
parse.Lexer	6.4	11	32
parse.Parser	4	7	32
Total			180
Average	3.6	6.5	18

基于度量来分析自己的程序结构：

缺点：三次作业代码的复杂度都明显高于别人的代码

优点：代码量少，最终作业除去注释只有639行；UML图简洁

架构设计体验：

我采用的“根据最后运算的运算符分割”的二分法，能很好应对表达式的解析问题，所以没有进行重构；如果加入三角函数，就增加基本项Term的存储形式即可，如 HashMap<Expr, BigInteger> sinList

分析自己程序的bug：

没有公测和被互测的bug

分析自己发现别人程序bug所采用的策略：

采用黑盒测试策略，使用随机数据输入，与python的sympy库函数比较输出，但是并没有结合被测程序的代码设计结构来设计测试用例
有效性：3次A房都能hack到别人，但由于自己写的评测机有漏洞，很多bug没有hack到，比如数据生成不完备、没有实现计算耗时的功能

分析自己进行的优化：

能省略的0和1都省略了，方法是特判系数、指数是否是0或1，据此输出
exp部分实现提公因数时，比较不同公因数的长度影响，方法根据cxc的想法实现，枚举 i (2 <= i <= 9)，若 i 整除最大公因数 gcd，则比较提取公因数 (gcd / i) 的长度影响

不懂如何实现exp的“分裂”优化，如

exp((1-2576816*x^4-25768160*x^7-96630600*x^10-161051000*x^13-100656875*x^16))^4

的非常好形式是

exp((-625*x^16-1000*x^13-600*x^10-160*x^7-16*x^4))^644204*exp(4)

使我性能分得到21分

心得体会：

没想到某些看似非常简单的方法的复杂度居然会非常高，比如一个删除最外层括号的方法，认知复杂度居然达到了30，但有注释，应该可以抵消此影响

未来方向：

课程组提供一些优化思路的实现方法，比如exp的优化，因为优化本质也是一种面向对象的迭代

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内容概要：本文全面解析Python logging模块的架构设计与配置方法，重点对比Logger/Handler/Filter/Formatter四组件的职责分离与组合灵活性。文章从日志级别（DEBUG/INFO/WARNING/ERROR/CRITICAL）的语义定义出发，详解StreamHandler与FileHandler的输出分流、RotatingFileHandler的按大小/时间轮转策略、以及SMTPHandler的异常邮件告警机制。通过代码示例展示dictConfig的YAML/JSON外部配置加载、日志上下文（LoggerAdapter/extra参数）的请求追踪注入、以及多进程/多线程环境下的日志安全（QueueHandler/QueueListener），同时介绍structlog的结构化JSON日志输出、日志采样与速率限制（filters）的性能优化，最后给出在分布式系统、容器化部署、合规审计等场景下的日志规范设计与集中采集方案。 24直播网：m.guoxinbilin.com 24直播网：whlhjt.com 24直播网：fqfybjy.com 24直播网：m.ynbcxl.com 24直播网：m.nvdei.com

内容概要：本文深入对比RESTful与GraphQL两种API设计范式在Python中的实现，重点分析资源导向与查询导向在数据获取效率、版本控制、缓存策略上的差异。文章从HTTP方法语义（GET/POST/PUT/PATCH/DELETE）出发，详解Flask-RESTful的资源类路由映射、Marshmallow的序列化/反序列化校验、以及HATEOAS超媒体驱动的API发现机制。通过代码示例展示Graphene的Schema定义、Resolver解析函数的N+1查询问题与DataLoader批处理优化、以及GraphQL的订阅（Subscription）实时推送实现，同时介绍FastAPI的自动OpenAPI文档生成、Pydantic模型的请求体验证与响应序列化、以及REST API的版本控制策略（URL路径/请求头/内容协商），最后给出在微服务网关、移动应用后端、数据聚合层等场景下的API设计原则与性能优化建议。 24直播网：m.btla.sc.cn 24直播网：kllhs.gs.cn 24直播网：www.jljlg.xz.cn 24直播网：www.jmnyey.xj.cn 24直播网：jznybyey.qh.cn

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