Expense Splitter

多人分帳與結算的核心邏輯練習。純 Java、無框架、記憶體內運算。

規模：12 個類別、約 400 行、無持久化、無自動化測試（TestExpenseSplitter 是 main() 手動驗證）。

寫這個專案的目的不是做出可上線的產品，而是把「分帳」這個看似簡單的問題裡真正麻煩的部分做對： 除不盡的錢跑去哪裡，以及怎麼讓還款次數變少。

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結構

ExpenseManager            管理參與者與交易，計算結算路徑
  ├── Person              參與者與餘額（BigDecimal）
  └── Transaction         單筆交易
        ├── TransactionType   Enum：資金正負號與捨入模式
        └── SplitStrategy     介面：怎麼分
              ├── EqualSplitStrategy    均分
              └── ExactSplitStrategy    部分人有指定金額，其餘均分
                    └── RemainderStrategy  介面：除不盡的餘數給誰
                          ├── SequentialRemainder   依序分給前幾人
                          ├── HostAbsorbsRemainder  代墊者自行吸收
                          └── HostReleaseRemainder  代墊者放棄不收

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三個實際處理的問題

1. 除不盡的錢（Penny Drop）

100 元三人均分，每人 33 元，剩 1 元。用 double 會產生 33.333… 然後在加總時對不起來。

做法：全程 BigDecimal，除法明確指定 RoundingMode.DOWN 取整，餘數單獨算出來再分配，不靠捨入去吸收。

BigDecimal baseShared = sharedAmount.divide(headcount, 0, RoundingMode.DOWN);
BigDecimal remainder  = sharedAmount.subtract(baseShared.multiply(headcount));
List<BigDecimal> allocate = remainderStrategy.allocate(intHeadcount, remainder);

餘數該給誰是政策問題不是技術問題，所以抽成 RemainderStrategy 介面讓呼叫端決定， 而不是在演算法裡寫死。目前三種實作對應三種現實情境：依序分攤、主揪吸收、主揪放棄。

2. 總額不能漏

分配時累加每個人實際被扣的金額，最後把這個累加值加回代墊者，而不是把「交易總額」加回去。

actualTotalDeducted = actualTotalDeducted.add(remainderAdded);
...
actor.addBalance(actualTotalDeducted);

差別在於：若用交易總額回填，餘數分配造成的 ±1 元就會憑空出現或消失。用實扣總額回填，系統內金錢總和恆為 0。

3. 減少轉帳次數

printSettlement() 把參與者分成負餘額（債務人）與正餘額（債權人）兩組， 每次取兩邊各一人，以兩者絕對值較小者對沖。

每一次轉帳至少讓一個人歸零並退出清單，所以 n 個人最多 n−1 次轉帳就結清， 而不是每個人各自對每個人還一次。

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設計取捨

用 Enum 承載行為，而不是繼承。 原本可以寫 Expense extends Transaction 與 Income extends Transaction， 但兩者的差別只有正負號與捨入方向，做成兩個類別只是把資料差異包裝成類別差異。 改用 TransactionType Enum 把 sign 與 RoundingMode 帶在列舉常數上，新增交易種類只要加一個常數。

把「怎麼分」與「餘數給誰」拆成兩個介面。 兩者變動的理由不同：分帳方式隨業務規則變，餘數政策隨群組習慣變。 綁在一起的話，新增一種分帳方式就要重寫一次餘數處理。

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已知限制

這些是知道但沒做的，不是沒想到的：

限制	說明
無自動化測試	目前靠 TestExpenseSplitter 的 main() 手動看輸出。應改為 JUnit，尤其是餘數分配與零和驗證這兩塊
Person 未覆寫 equals/hashCode	它被當成 HashMap 的 key 用。目前因為全程重用同一批物件所以可行，一旦加入序列化或持久化就會失效。已有 id 欄位，補上即可
自訂金額只吃整數	ExactSplitStrategy 的建構子收 Map<Person, Integer>，無法表示有小數的指定金額
結算未排序	貪婪對沖前未依餘額大小排序，轉帳次數在上限內但非最少
無持久化、無並行控制	全部在記憶體，單執行緒

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執行

cd src
javac expensesplitter/*.java
java expensesplitter.TestExpenseSplitter