BUAA-OO-UNIT1单元总结

[22373036-沈胡青]

Part 0 前言

unit 1 主要完成了表达式的解析，展开，化简和求导。

表达式的解析采用的递归下降，在解析的过程中将表达式展开，再将展开后的式子化简。在最后一次作业中，完成求导功能。

Part 1 第一次作业

第一次作业我觉得是最有思考量的，因为它是一个从无到有的过程，比如如何解析表达式，如何增加因子，项，如何化简等等。以下是我的uml类图

 

 

架构分析：

我是在training1架构上进行迭代的，

lexer是词法分析，主要是识别读到的每个词代表的含义，比如括号，常量因子，变量等等，parser则将词法读入的内容进行解析和展开，用Expr- >Term->Factor的结构进行递归下降。

复杂度分析：

 

 

可以看到，比较复杂的是addExprFactor，因为我在加表达式因子的时候，需要和之前的因子相乘并展开，需要遍历因子和现有表达式因子，还有就是printPolynomial，我是将一个项化简后的次数和系数存到一个hashmap里，然后根据hashmap里的数进行化简。

bug分析与优化：

在一个循环中，我把循环的信号放到了循环里面，导致每一次都会被初始化，原因在于本地测试不充分，过了中测就没管了

Part 2 第二次作业

第二次作业是代码量最多的一次，新增因子expFactor，并增加自定义函数，其中自定义函数可以嵌套调用。uml图如下

 

 

函数的调用整体难度不大，要注意的一个点是存储自定义函数的funcmap 需要把参数替换一下，不然会出现问题，例子如下

f(x,y) = x + y
f(y,3*y) 

存储的时候把x缓存a，y传承b，z换成c，注意最后把eap换成exp。

expFactor 引入，以及变量xyz的引入，让之前的Hashmap存储系数指数方法变得不可行，于是我把每一个项转化成mono的格式，

public class Mono {
    private BigInteger coefficient;
    private BigInteger powerExponentX;
    private BigInteger powerExponentY;
    private BigInteger powerExponentZ;
    private String exponent;
}

再对比系数化简，输出。

复杂度分析：

 

 

 

 

复杂度比较大的是printmonos，主要是if的判断条件比较多，还有exp（0）= 1，输出为空的时候输出0等特殊状况。

另外还有问题是解析时递归以及addfactor时循环耗时

bug分析与优化：

上次作业划分expression的方式不适用于多层括号，我没有改，其实还是本地测试不够充分，另外还有addFactor时每次都要遍历现有因子，造成了tle

Part3 第三次作业：

第三次作业比起前两次难度较小，增加求导功能，我的实现方式是，把求导当作一个因子，如果识别到dx，对括号里面的表达式解析，由于每一项都可以转化成mono的形式，所以求导结果可以根据mono的各属性直接写，对于exp里的表达式，在循环调用求导解析就可以了

 

 

复杂度分析：

 

其实复杂度和第二次作业差不多，主要还是解析时的递归调用，和printmonos时遍历输出。

 

 

bug分析与优化：

这次bug主要是RE和CPU limited，主要是解析表达式展开的时候，每次都要遍历现有因子，再乘进去，表达式越长耗时越长，改进方法是，边解析边化简，相同项直接在解析的时候就合并。

测试策略：

第三次作业开始我用的评测机，但显然评测机不是万能的，边缘数据和特殊数据还是需要自己造。

Part4 心得体会：

好的架构真的很重要，不然面临新的任务就需要重构重构再重构，建议是可以去参考往年博客的优秀框架，建立一个易于迭代的架构。另外，比起oopre，oo对性能的要求更高了，如果代码性能差，在强测和互测环节真的会很惨，这也是我下一单元需要加强的。

Part5 未来方向：

或许可以在第一次作业的时候，让同学对这一单元的架构有个初步设计与构思。