OO第一单元作业总结
第一单元的求导作业让我在面向对象的过程中逐步深入，下面我来分享一下我的架构过程与收获。
第一次作业:
架构相对简单，包含了三个类：
一个单项类，存储指数与系数，含10个方法，结构如下:
构造方法解析传入的字符串，并调用initCoefficient和initExponent方法初始化系数与指数，derivation是求导方法，更新当前的指数与系数。
isSymbol方法是判断一个字符是否为'+'或'-'符号。
get方法获得相应的指数与系数值，add方法在当前系数上增加，合并同类项的时候会用到。isConstant方法判断传入的字符串是否为常数项(后废弃）。
getResult方法获取结果字符串，我也不知道为什么它不叫toString
一个多项式类Polynomial，包含一个单项的arraylist和6个方法，具体结构如下：
构造方法解析传入的字符串，并初始化arrylist(甚至还包括了异常退出和合并同类项)。derivation方法对每个单项进行求导。
exitException方法在检测到异常格式时调用，退出程序。
sort方法将arraylist按指数降序排列(强迫症)，adjustSequence方法将第一个系数为正的单项调整为第一项。
getResult方法，依次调用单项的getResult方法。
Main类处理输出与输出，并用try,catch块包含起来，处理可能的异常。
优点：对可能的非法输入进行了完备的判断，满足了本次作业的需要。
缺点：方法结构只具有一个简单的雏形，且大量使用可变对象，不易维护与扩展。
强测与互测：没有出现问题，只是优化方面有一种特殊情况没有考虑到。
第二次作业:
包含了7个类：没错我重构了。
类图如下：
度量分析如下：
改进之处：将字符串预处理提取为preTreat方法，将合并同类项提取为mergeSelf方法，将getResult方法重命名为toString。
优点：1、实现了对应的功能与简单的优化功能
2、支持引入新的初等函数的扩展(只需更改底层Variable类及求导方法即可)，可惜下一次作业没用到。
3、新增了ExitWithException类，内含静态方法作为检测到非法格式的统一出口，便于管理。
缺点：1、不利于嵌套层面的扩展，想必你已经知道之后会发生什么了。
2、本可以使用Hashmap，更加高效。
3、仍不可避免地混有一些可变对象。
强测：优化方面仍有待改进。
互测：一种非法格式没有判断出来，在Poly类的pretreat方法中。
第三次作业：
终于来到了重头戏第三次，在贴图之前我先简单说一下架构过程(1.0版本)：
因子层面：新增幂函数因子、三角函数因子、嵌套因子类，每个类实现derivation与toString方法，并让Factor类统一管理因子类。
单项层面：仍然是一个因子的arraylist。
多项层面：依然是一个单项的arraylist。
解析层面：新建RecurDescent类，进行递归下降解析，最终得到一个poly对象。
在架构过程中，我第一次使用了求导接口，由于是第一次使用，所以并没有发挥其真正的价值，下面我会进行分析。
类图如下：
度量分析如下：
存在的问题：处理多层嵌套括号时，效率较差，优化前十几层括号就会TLE，优化后对于简单嵌套括号可以较快处理。
强测：强测有两个测试点TLE了，还有一个非法格式没有判断出来，bug存在于递归下降类。
互测：没有问题。。。
强测结果出后，为了充分发挥接口的作用，我又一次重构了代码。
具体改动如下：
去除Factor类，并让常数因子实现求导接口，用求导接口来代替因子类。
在嵌套因子层面上、单项层面上、多项层面上加入优化，避免无意义多层嵌套的出现。
优化后终于没有在TLE了。
至此，第三次作业正式落下帷幕，虽然强测结果不是很理想。
第三次作业重构后，应该才是真正实现了可扩展性，只需要新加入因子实现求导接口，即可实现求导。
下面简短分析一下整个过程：
1、第一次作业，将单项、多项分别提取为类。
2、第二次作业，新增因子类、变量类等。
3、第三次作业，由于不需要变量类，去除了变量类，新增了递归下降类，定义了求导接口管理因子。
重构的过程中，我也对面向对象与可扩展性有了更深的理解。
寻找他人bug的方法：
1、随机字符串对拍
2、随机增加非法字符非法空格，看是否WF
3、阅读代码
个人总结：1、在经历了三次作业后，我认识到一定的优化是有必要的，一方面可以使得结果更加简短、另一方面也可以节省程序执行的时间和空间。尤其是对于java这种效率本身不高的语言，不优化于人于IDE都是一种折磨。
2、接口远比想象中要强大，配合instanceof可以获取具体类型，具体操作。
