写Bug历程回顾
17231153 邓梓良
第一单元的作业是有关多项式求导的简单面向对象程序。
从简单的只有x为变量的幂函数项与常数项合并的表达式求导，到加入正余弦三角函数的三元项表达式求导，最后是多层嵌套表达式的求导。
在拿到第一次作业题目的时候，其实我是拒绝的。
在之前在与淑芬死缠烂打的时候，我曾经尝试过在网上白嫖大佬的导函数计算器。结果可想而知，除了一无所获，还是一无所获。
然后，天道好轮回，之前想偷的懒，现在还是偷不到，甚至还得为了它写bug工程。。。
孩子做错了什么？？？救救孩子！
好了，不扯皮了。切入正题，对前两三周的工作做个总结。
一、结构分析
（一）复杂度分析
第一次作业难度比较低，但是由于是首次写较有工程量的java程序，提前并没有了解过面向对象的编程，所以程序的耦合度比较高。我只使用了两个类，基本所有功能都放置在了Formula类里面，只是由于求导时获取系数的方法过长并且重复性很高，才把这部分功能移到了另一个类中。复杂度分析如下：
第一次作业类复杂度
第一次作业方法复杂度
可以从表格中看得出来，绝大多数复杂的功能都集中在了Formula类中，方法加权复杂度高达44，虽然不知道是什么意思，但是看见红红的大数字就知道肯定没啥好事。果然，再深入看看方法复杂度，集中在表达式合并的方法中。这个方法中，我把可能出现的幂函数的形式都列举出来，然后调用GetCoeff类进行求导指数和系数运算，然后再通过HashMap中储存的系数与指数合并成相对成型的求导计算式。由于使用了大循环对传入的字符串数组进行了遍历，这部分复杂度实在是高。
第二次作业加入了三角函数的求导。当时我一脸懵，想着这可怎么做啊？与同学们交流之后，得到了启发——每一个项可以变为三元组的形式，即“常数*幂函数*三角函数”的形式。开始设计的时候，我想着要把输入的表达式划分为小的对象，然后再做其他操作，但是由于头脑混乱，写着写着又变成了面向过程的编程。复杂度又很高：
第二次作业类复杂度
第二次作业方法复杂度
从类名就能看出来，完全的面向过程流水编程……由于写代码的过程中出现了不少bug，在debug时胡乱改动，并且调用了很多只实现单一功能的方法，而这些方法又不能满足特殊的需求，迫于心急，就直接在原来的方法中更改，导致主类复杂度很高，主函数方法也随之升高。在求导和合并同类项的过程中，复杂度最高，同样是大循环遍历所有元素的原因。
很遗憾，第三次作业我没做出来，只写了判断错误类型的方法。想了两天，被表达式嵌套搞得昏头胀脑。与学长和其他同学讨论过实现方法，但是由于对语言的不熟悉，还有对递归和链表等数据结构使用的不熟练，最重要的是，还是没有掌握面向对象的思想。在听过研讨课同学和学长详细的介绍后，我才彻底明白分层的做法。继续努力吧。
（二）类图分析
第一次作业类图
第二次作业类图
第一次作业逻辑相对简单，第二次作业加入了新元素，自然也就复杂一些。可以看到，面向过程的痕迹一目了然。第二次作业，在最后输出时，为了标准化，调用了本应是合并同类项时使用的FormulaProcess类，所以弄得一团糟，也导致了一个显式bug和可能存在的、未知的bug。
二、bug分析
（一）自己的bug
第一次作业中被查出了垂直制表符等空白字符方面的问题，一处bug被hack九次，这是没有把指导书完全吃透的后果。直接使用[\s]匹配所有空白字符，会把非目标字符读入，由此导致失分，很可惜。
第二次作业中被查出了常数求导没有输出进而导致Exception的情况。这就是上文提到的调用不该调用的方法然后胡乱修改导致的。
从这两次作业的bug中，我吸取到了一个很大的教训——细致分类。把每一个对象、每一个方法，哪怕是有一点重叠，都分开。写出公共方法，再使用方法的重载，会达到事半功倍的效果。第一单元面向对象入门已经结束了，但是我接口和继承还不太会用，赶紧快点学吧……
（二）别人的bug
由于两次性能分都不高，所以都在B屋参加圣杯战争（极其酸爽）。虽然没进过A屋，但是B屋也有许多踏实的大佬。能够观赏大佬的代码真的是一种享受，有好多同学的代码真的是赏心悦目。抛开正确性不谈，工整的代码，是对未来同事的尊重，也是我们应当放在功能正确性等同重要位置的。
当然，正确性是第一位的。与我同房间的同学不乏没被刀过的，也有惨遭群殴的。爆栈、空字符、多余符号错误……许多常见错误在第一次作业中非常容易被发现，我的互测屋中也有同学踩坑。但是到第二次作业，之前的问题就改变了许多。然而，随之而来的是表达式复杂带来的新错误类型。这也就解释了为什么每一次被hack过的人数都高居50%以上。新需求导致新bug。
（三）bug发现策略
两次作业中，我首先是对空字符进行了排查，然后是前导符号等奇怪错误。手工排查太过费时，也吃计算机性能。隔壁大佬对我开8个IDEA的智障行为实在是看不下去，就把他的评测机借我玩了玩，果然发现了我没想全面的错误。可能我避免的错误，其他同学也有犯，这是我没考虑进去的。当然，做个人，第一次做狼人，第二次就人不犯我、我不犯人了。感谢小伙伴们让我看到了这么多漂亮的代码，hack你们真的是抱歉……
三、Applying Creational Pattern
三次作业只作完两次，南湖捞都捞不上来……但这并不代表我会放弃。接下来会继续努力的。
由于两次都是用的面向过程编程，所以应用面向对象的规则可谓是方方面面都需要……
如果把代码重构，大概结构可能会是这样（针对第三次作业）：
读入模块：逐层读入，设置括号栈，把每一层单独存储入链表的每一级
元素类：针对常数、幂函数、三角函数实现求导接口、同类项合并接口和化简接口
元式类：针对组合嵌套的类，实现求导和化简接口
项类：针对用乘法符号组合的式子实现乘法求导法则的接口和化简接口
表达式类：把求导后的每一项合并，并且实现表达式求导合并接口（因为有嵌套）
每一个求导规则都差不多，所以通过接口来实现很方便。
以上就是我对前三次作业的总结。