一、前言：
前面三次pta作业是一些基础性练习，主要就是为了让大家对java的面向对象有一些初步了解，让我们明白面向对象的工作原理，以对象为主。因此，题量都不多，难度也不大，要学习的就是对类和对象的作用的辨析，还增加了之前没有接触的正则表达式检验的知识（这部分需自学）。前面两次作业是单个类的题型，第三次主要针对多个类以及其对象的方法的联合，还有正则表达式。
二、分析：
分析代码工具：SourceMonitor是一款免费的代码度量工具，运行在Windows平台下。它可对多种语言写就的代码进行度量，包括C、C++、C#、Java、VB、Delphi和HTML，并且针对不同的语言，输出不同的代码度量值。
像其他代码度量工具一样，SourceMonitor只关注代码，并为编码人员提供及时的反馈，它不是一款项目管理工具，不关注项目实施中从功能分析到设计编码，再到测试这整个过程。
1、题目集1-7.8判断三角形类型
（1）设计与分析：因为是对三角形类型的分析，因此多用几个if-else即可完成对其目标的实现。但是也是因为这样，if-else的数目一多，本程序的复杂度也大大提高，
从上面用到的Source Monitor 分析中可以看出，这个代码的平均圈复杂度为22。显然，if-else贡献了大部分。而且，我们在看的过程也可以发现的是，看起来特别费劲，因为阅读了几行代码就又要分另外的情况，而本题的情况又有多种，于是很容易混乱。
（2）踩坑心得：真的有一点有被无语到，就是平常判断三角形都是用勾股定理，因此博主也是这么想的。就是正常的(a^a+b^b=c^c)嘛，结果尴尬了，它直接给我报错，输出还没有结果。
然后上网搜了一下，发现需要像下面这么写，貌似是因为它可能是有的情况是趋于0而直接被忽略，正确结果如下。
if((a==b&&a!=c)||(a==c&&a!=b)||(b==c&&a!=c)){ if(a*a+b*b-c*c<0.000001||a*a+c*c-b*b<0.000001||b*b+c*c-a*a<0.000001) System.out.print("Isosceles right-angled triangle"); else System.out.print("Isosceles triangle"); } else if(a*a+b*b-c*c<0.000001||a*a+c*c-b*b<0.000001||b*b+c*c-a*a<0.000001) System.out.print("Right-angled triangle"); else System.out.print("General triangle");
本题还有一点需要注意的就是，对于判断是否是三角形时，一定要对三种情况都考虑，不能本能地以为只要满足一种情况下两边之和大于第三边就行。当然了，博主是注意到了的。
（3）改进建议：之前的分析中已经发现了此代码的圈复杂度实在是有点高，因此可以考虑一下对这方面的改进，例如用一个方法来对三角形类型的考虑，而不必直接写一起，这样看起来更有结构性。刚刚本来还想说可以考虑对不同的情况赋值，然后用switch-case对各种情况的结果来反映，但是好像有点会更复杂，所以暂不考虑。
2、题目集2-7-4求下一天
（1）设计与分析：题目给出说MAIN方法需包含以下方法，因此也就给了我们一个方向。
public static void main(String[] args)；//主方法 public static boolean isLeapYear(int year) ;//判断year是否为闰年，返回boolean类型 public static boolean checkInputValidity(int year,int month,int day);//判断输入日期是否合法，返回布尔值 public static void nextDate(int year,int month,int day) ; //求输入日期的下一天
于是我们的代码只要都包含这些方法，然后通过类似函数的调用来应用各个方法即可，官方的Source Monitor的分析情况如下。可以发现这一题的满足条件性比上次好一点，只有圈复杂度的值过大，平均复杂度Average Complexity为6.25，较上一题明显降低了很多，而它的最大复杂度Maximum Complexity竟然是14，比平均复杂度Average Complexity大了不少。可以看出的是可能是各个方法的圈复杂度不一样，有的低，有的高，便造成了这之间的差距。
而通过阅读博主的代码，便可以发现真的就是这样的。求下一天的方法明显比另两个更加复杂，它的if-else的个数也更多。
import java.util.Scanner; public class Main{ public static boolean isLeapYear(int a) //判断year是否为闰年，返回boolean类型； { if((a%4==0&&a%100!=0)||a%400==0) return true; else return false; } public static boolean checkInputValidity(int a,int b,int c)//判断输入日期是否合法，返回布尔值 { if(a<1820||a>2020||b<1||b>12||c>31||c<1||((b==4||b==6||b==9||b==11)&&c==31)||(b==2&&c==30)||(!isLeapYear(a)&&b==2&&c==29)) return false; else return true; } public static void nextDate(int a,int b,int c) //求输入日期的下一天 { int f,e,g; int d[]=new int []{0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; if(isLeapYear(a)) d[2]=29; if(d[b]==c){ if(b==12){ e=a+1; f=1;} else {e=a;f=b+1;} g=1; } else{e=a;f=b;g=c+1;} System.out.print("Next date is:"+e+"-"+f+"-"+g); } public static void main(String[] args){ Scanner input=new Scanner(System.in); int a=input.nextInt(); int b=input.nextInt(); int c=input.nextInt(); if(!checkInputValidity(a,b,c)) System.out.print("Wrong Format"); else nextDate(a,b,c); } }
（2）踩坑心得：这一题因为题目给的方法很清楚，因此对于结构方面还好。主要就是方法内部的坑容易被忘记，博主出错的就是求下一天的方法了。对于每个月的最大天数的不同，博主一开始是想通过判断月份，然后用switch-case来分类显示的，但是感觉有点繁琐，于是就用了数组。这个坑就是对于求后一天的时间，很多人都可以想到跨月的情况和闰年的最大天数不同的情况，但是往往容易忽略对于跨年的计算。而对于跨年情况的描写，可能又会有同学表示疑惑了，其实只要判断年份为12月就行了。然后就是别忘了日期是1月1号。
（3）改进及建议：通过工具分析，照样可以发现，博主的代码需要改进的只有圈复杂度了，看完了Source Monitor的分析，发现是
public static boolean checkInputValidity(int year,int month,int day);这个方法的圈复杂度造成的，它的圈复杂度为14，应该是判断合
法条件中的if里面包含的逻辑词太多的缘故。但是博主已经不知道该怎么改了，所以有看到的同学可以帮个忙哈，可发在评论里，博主会及时
看的。感谢~
3、题目集2-7-5 求前N天
（1）设计与分析：虽然这题看起来有难度其实不然，因为这题和7-4要用到的几个方法类似，无非就是把求前一天的方法改成求前几天的方法，因此其它的方法我们可以照搬。而对于它的求前几天和求前一天的思想是一样的，只是要注意它这里还分了往前数和往后推两种，要多考虑一下。用Source Monitor 工具做出的分析图如下：
由图可知，这题的主要不理想的就是圈复杂度，而通过对每个方法圈复杂度的计算，这题和上题一样，其中一个就是因为判断合法日期的方法public static boolean checkInputValidity(int year,int month,int day)贡献了大量的复杂度，再就是求前几天的方法public static void frontDate(int a,int b,int c,int n)，它贡献了12的圈复杂度，而这些出现的原因都是因为if里面的逻辑连接词（&&，||）还有方法里面if的数目都太多了。这肯定是会增加我们阅读的难度。
（2）踩坑心得：初看题目是就是觉得感觉这个题目和求前一天的题目异曲同工，于是还是很激动地把相同的方法迁移过去了，然后再修改。但是呢，
这30分总不能是白送的吧，肯定没有这种便宜捡的，果然掉坑里去了。在计算到底是往前数第几天的时候，我凭着直觉想着跨月的情况下，应该用前
一个月的最大天数减去还应该往前推的天数，就是那个还应该往前推的那个负数，但可能觉得负数看着别扭就干脆把其写成了它的相反数，然后负号
没了，却忘了在前面多加一个负号，最后运行答案变成了这样：
显然这个答案是错误的，当时我还找了挺久才发现的，简直了。正确的方法应该是像下面这种改过来的。
public static void frontDate(int a,int b,int c,int n) //求输入日期的前几天 { int f,e,g; int d[]=new int []{0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; if(isLeapYear(a)) d[2]=29; if(n<=0){ if(c-n>d[b]){ if(b!=12){ e=a;f=b+1;} else{ e=a+1;f=1;} g=c-n-d[b]; } else{e=a;f=b;g=c-n;} } else{ if(c-n<=0){ if(b==1){e=a-1;f=12;g=d[12]+c-n;} else{e=a;f=b-1;g=d[b-1]+c-n;} } else{e=a;f=b;g=c-n;} } System.out.print(n+" days ago is:"+e+"-"+f+"-"+g); }
（3）改进与建议：因为这题和上一题的换汤不换药的缘故，这里需要改进的也是圈复杂度。但是，上面已经说了博主不知道该怎么改，希望看到此拙作的同学可以给一点建议。除此之外，可以看到这题的函数深度(Block Depth)（函数深度指示函数中分支嵌套的层数）也没有达到最理想的状态，而主要提供函数深度大小的就是求前几天的方法public static void frontDate(int a,int b,int c,int n)。而这里很明显的也是if-else嵌套用了很多个，因为他们的条件是逐层分开，所以博主认为这个是很有必要的，而且分析结果也显示函数深度并没有太过于离谱。
4、题目集3-7-2定义日期类
（1）分析与设计：此题和题目集2-7-4要实现的是同个目的，只是之前那个只有一个Main类，其它的方法均在Main中，而这题则是有两个类，还
多了一个Date类，所有相关的日期方法均在里面，再在Main里面通过创建新的Date的对象来实现对Date类中方法的调用。题目给出以下类图：
通过类图及解题报告可以看出这题主要是要我们实现类的封装性。从这里对象的每个属性都有两个方法，一个set方法，一个get方法，而让其
的取值不受其他类的对象的干扰。对于属性的赋值又是通过和Date类名相同的方法名实现。而通过对代码度量值的测算，又可以发现此多类的
方法较题目集2-7-4降低了它的平均圈复杂度Average Complexity，可见可以更好地让代码的阅读性提高及结构性增强。但是对于最大圈复杂度
来说，还是判断输入是否合法的方法影响了其取值。
（2）踩坑心得：这题的坑倒是没有太多就是要注意这个方法中有两个Date方法，可能会有人觉得有点多余，但其实并没有，因为其中一个有传参，
而另一个就是一个不传参的类似空白方法。但是在对Date对象的属性赋值时，需要通过对空方法传进去。否则就是会出现以下错误：
（3）改进与建议：暂无，希望各位同学提出建议。
5、题目集3-7-3一元多项式求导（类设计）
（1）设计与分析：此题主要难题就是正则表达式检验的知识需要去自学，当然了网上有很多关于这方面的知识。而通过工具测检，可以发现它的
综合简便度和适宜度还挺好的，就是最大圈复杂度有点出入，主要就是Express类的public void show()方法提供的，因为它需要分不同的情况展
示不同的输入输出格式。
代码如下：
import java.math.BigInteger; import java.util.ArrayList; import java.util.Scanner; import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); String initExpress = input.nextLine(); String express = initExpress.replaceAll("\\s", ""); Express textExpress = new Express(express); if (textExpress.check()) textExpress.show(); else System.out.print("Wrong Format"); } } class Express { private String express; private String term; private String ratStr;// 系数部分 private String indexStr;// 指数部分 private BigInteger rat; private BigInteger index; private ArrayList<String> containTerm = new ArrayList<>(); public Express(){ } public Express(String express) { this.express = express; } public String getExpress(){ return express; } public void setExpress(String express){ this.express = express; } public String getratStr(){ return ratStr; } public void setratStr(String ratStr){ this.ratStr=ratStr; } public String getindexStr(){ return indexStr; } public void setindexStr(String indexStr){ this.indexStr=indexStr; } String termExpress = "([+-]?[1-9][0-9]*)?" + "(\\*?[+-]?x(\\^([+-]?[1-9][0-9]*))?)?"; String wholeExpress = "(([+-]?[1-9][0-9]*)?" + "(\\*?[+-]?x(\\^([+-]?[1-9][0-9]*))?)?)+"; String constNum = "[+-]?[0-9]+"; public boolean check() { return Pattern.matches(wholeExpress, express); } public void show() { if (Pattern.matches(constNum, express)) { System.out.print("0"); System.exit(0); } Pattern p = Pattern.compile(termExpress); Matcher m = p.matcher(express); int flag = 0; while (m.find()) { //System.out.println(m.group(2)); ratStr = m.group(1); indexStr = m.group(4); if (ratStr != null) { rat = new BigInteger(ratStr); if (m.group(2) != null && m.group(2).startsWith("-")) { rat = BigInteger.valueOf(-1); //System.out.println(rat); } else if (m.group(2) != null && m.group(2).startsWith("+")) { rat = BigInteger.valueOf(1); //System.out.println(rat); } } else { rat = BigInteger.valueOf(1); if (m.group() != null && m.group().startsWith("-")) { rat = BigInteger.valueOf(-1); //System.out.println(rat); } else if (m.group() != null && m.group().startsWith("+")) { rat = BigInteger.valueOf(1); //System.out.println(rat); } } if (indexStr != null) { index = new BigInteger(indexStr); rat = rat.multiply(index); index = index.subtract(new BigInteger("1")); if (rat.compareTo(new BigInteger("0")) > 0 && flag == 1) System.out.print("+" + (rat.equals(new BigInteger("-1")) ? "-x" : rat + "*x") + (index.equals(new BigInteger("1")) ? "" : ("^" + index))); else { flag = 1; System.out.print((rat.equals(new BigInteger("-1")) ? "-x" : rat + "*x") + (index.equals(new BigInteger("1")) ? "" : ("^" + index))); } } else if (m.group(2) != null) { if(flag == 1 && rat.compareTo(new BigInteger("0")) > 0) //System.out.print("+"+rat); System.out.print(rat); else{ flag = 1; System.out.print(rat); } } } } }
（2）踩坑心得：就是在pta上提交的时候最后一个测试点一直过不去，已经在My Eclipsw上测试了各个结果，都发现不了问题，后面就是上网查了一下，发现如下图这种情况是错误的，最后发现中间的“+”号不会输出，应该是下面这种答案。
正确答案：
（3）改进与建议：
对于题目集三一元多项式求导，仍有太多面向过程的做法，冗余代码过多，复用性低，不利于后期跟进维护。
优化：设计项类，将表达式分解成项，对项进行处理，使用 HashMap建立映射关系，利于运算，利于合并同类项（本题降低了难度并未涉及），降低程序耦合度。
三、总结：
1、发现面向对象的学习相较于面向过程而言，更注重逻辑性与结构性，例如一个对象可以有多个属性，多个方法，它可以做多件事情。而这些做
相同事情的对象又在一个共同的类中。
2、学到了什么：通过本阶段的学习，练习了Java的基本语法，了解了面向对象的思想，练习了正则表达式的使用。
3、课程建议：老师讲课讲的挺好的，就是有的时候讲的知识太多，我们接受起来有点困难。还有就是这个pta作业，感觉很多都是我们先写，自学
然后老师才在课堂上讲的，没有说这种方法不好，就是真的是有难度。
