java 计算多项式 java多项式求导

多项式求导

目录

• 多项式求导

• 对于多项式计算的认识
• 三次作业代码分析

• 第一次作业
• 第二次作业
• 第三次作业
• 三次作业总分析

• 发现bug与debug
• 关于设计模式的思考

对于多项式计算的认识

• 总体认识
  多项式是天然的树形结构，理论上所有的多项式都可以用表达式树表示，而Java中的继承和接口方法可以很轻松的递归嵌套建立一棵表达式树。
• 分阶段认识

1. 从ArrayList到HashMap
   在第一二次作业中，多项式的形式相对简单
   由相加减的项和系数，和项中仅有简单幂次相乘，组合
   因而项和幂次为Key，系数为Value的HashMap是组织这种数据最好的数据结构。

而在这次数据结构的转变中，初次接触到了extend override等概念，了解到自定义类的方法，也学习了部分HashMap库。
学习资料记录如下浅谈Java中的hashcode方法

//Key
    private BigInteger xbasePower = BigInteger.ZERO;
    private BigInteger sinPower = BigInteger.ZERO;
    private BigInteger cosPower = BigInteger.ZERO;

2. 从线性表到表达式树
   第三次作业，难度复杂度较前两次大了很多。
   表达式中嵌套表达式，之前采用的单分支单一结构的线形表，已经很难解决表达式嵌套表达式的递归结构。
   在离散数学、数据结构中，我们学习到“树是天然的递归结构”。
   而指导书中的描述，也很清楚的将表达式，描述为分支+层次的结构，因而表达式树是确定需要使用的。

确定了这种数据结构，剩下的就是结构实现的问题了。
通过学习花花大佬的代码，缓慢且艰难的写出这次表达式作业。（对于接口和继承的总结见之后博客）

三次作业代码分析

分析工具

• IDEA 类图
• DesigniteJava 相关标准：

• LOC (Lines Of Code – at method and class granularity)
• CC (Cyclomatic Complexity – Method)
• PC (Parameter Count – Method)
• NOF (Number of Fields – Class)
• NOPF (Number of Public Fields – Class)
• NOM (Number of Methods – Class)
• NOPM (Number of Public Methods – Class)
• WMC (Weighted Methods per Class – Class)
• NC (Number of Children – Class)
• DIT (Depth of Inheritance Tree – Class)
• LCOM (Lack of Cohesion in Methods – Class)
• FANIN (Fan-in – Class)
• FANOUT (Fan-out – Class)

第一次作业

• 代码架构--类图分析
• 数据分析

第二次作业

• 代码架构--类图分析
• 数据分析

第三次作业

• 代码架构--类图分析

• 数据分析

三次作业总分析

当我们对基本机制还一无所知的情况下，我们就必须退而求助于统计学。

从类图的复杂度可以看到，三次作业的难度是逐级增长的。

但是从几次数据分析来看，对面向对象的认识也越来越深入。

发现bug与debug

• 自我测试
  在读题时，构造出一系列覆盖性小型测试集
  借助于shell和python，写出了自动的黑盒测试，也就是随机性大面积测试集
• 互测

• 第一次互测 认真的阅读了对方的代码并学习，发现bug主要集中在正则表达式和输出部分
• 之后两次互测 由于冯如杯等项目原因，没有认真互测，在之后的学习改进

• Bug修复
  Bug主要有两个来源，WRONG FORMAT和优化性能导致问题。

• WRONG FORMAT! 对于format问题，思考不充分，而且也不够重视，但是在听了荣老师对WRONG FORMAT造成的航天史上的几次危机之后，在之后的编程中会格外注意，并且加强测试。
• 优化问题，优化之后测试不充分。

关于设计模式的思考

三次作业写完之后，算是把Java语法过了一遍。

看了Neo学长的设计模式全解析 发现可以用工厂思想来生成表达式的各个因子，这一思想期待在之后的作业中学习强化。