结对作业
四则运算
| 这个作业属于哪个课程 | https://edu.cnblogs.com/campus/gdgy/InformationSecurity1912-Softwareengineering |
|---|---|
| 这个作业要求在哪里 | https://edu.cnblogs.com/campus/gdgy/InformationSecurity1912-Softwareengineering/homework/12147 |
| 这个作业目标 | 实现一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序 |
| 成员1 | 车志鹏 |
| 成员2 | 路人甲 |
正文
GitHub链接
完成前PSP表格
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预估耗时（分钟） | 实际耗时（分钟） |
|---|---|---|---|
| Planning | 计划 | 60 | |
| Estimate | 估计这个任务需要多少时间 | 60 | |
| Development | 开发 | 300 | |
| Analysis | 需求分析 (包括学习新技术) | 300 | |
| Design Spec | 生成设计文档 | 30 | |
| Design Review | 设计复审 | 30 | |
| Coding Standard | 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 100 | |
| Design | 具体设计 | 200 | |
| Coding | 具体编码 | 200 | |
| Code Review | 代码复审 | 100 | |
| Test | 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 30 | |
| Reporting | 报告 | 60 | |
| Test Repor | 测试报告 | 60 | |
| Size Measurement | 计算工作量 | 60 | |
| Postmortem & Process Improvement Plan | 事后总结, 并提出过程改进计划 | 60 | |
| 合计 | 1650 |
实现功能
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使用 -n 参数控制生成题目的个数，例如Myapp.exe -n 10，将生成10个题目。
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使用 -r 参数控制题目中数值（自然数、真分数和真分数分母）的范围，例如Myapp.exe -r 10，将生成10以内（不包括10）的四则运算题目。该参数可以设置为1或其他自然数。该参数必须给定，否则程序报错并给出帮助信息。
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生成的题目中计算过程不能产生负数，也就是说算术表达式中如果存在形如e1− e2的子表达式，那么e1≥ e2。
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生成的题目中如果存在形如e1÷ e2的子表达式，那么其结果应是真分数。
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每道题目中出现的运算符个数不超过3个。
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程序一次运行生成的题目不能重复，即任何两道题目不能通过有限次交换+和×左右的算术表达 式变换为同一道题目。例如，23 + 45 = 和45 + 23 = 是重复的题目，6 × 8 = 和8 × 6 = 也是重复的题目。3+(2+1)和1+2+3这两个题目是重复的，由于+是左结合的，1+2+3等价于(1+2)+3，也就是3+(1+2)，也就是3+(2+1)。但是1+2+3和3+2+1是不重复的两道题，因为1+2+3等价于(1+2)+3，而3+2+1等价于(3+2)+1，它们之间不能通过有限次交换变成同一个题目。
生成的题目存入执行程序的当前目录下的Exercises.txt文件，格式如下：- 四则运算题目1
- 四则运算题目2
……
其中真分数在输入输出时采用如下格式，真分数五分之三表示为3/5，真分数二又八分之三表示为2’3/8。
-
在生成题目的同时，计算出所有题目的答案，并存入执行程序的当前目录下的Answers.txt文件，格式如下：
1.答案1
2.答案2
.....
特别的，真分数的运算如下例所示：1/6 + 1/8 = 7/24。 -
程序应能支持一万道题目的生成。
-
程序支持对给定的题目文件和答案文件，判定答案中的对错并进行数量统计，输入参数如下：
Myapp.exe -e.txt -a .txt
统计结果输出到文件Grade.txt，格式如下：
Correct: 5 (1, 3, 5, 7, 9)Wrong: 5 (2, 4, 6, 8, 10)
其中“:”后面的数字5表示对/错的题目的数量，括号内的是对/错题目的编号。为简单起见，假
设输入的题目都是按照顺序编号的符合规范的题目。
项目设计原理
- 生成操作数：把整数看成是分母为1的分数，从而设计一个分数类，用于对分数的定义，存放，计算以及输出。
- 生成和计算表达式：设计用于生成操作数以及运算符的方法，随机生成几个操作数和运算符，并将它们按规则组成表达式，因为生成的表达式是中缀表达式，需将它们转换成后缀表达式，然后再进行计算，还要查重表达式生成。
- 生成题目以及答案的文档：设计生成类用于生成存放练习题以及答案的文档。
- 批改答案：设计批改程序用于批改提交的答案，并统计正确与错误的题目数量和题号。
程序的类
- FC类：分数的定义，存放，计算以及输出。
- Exp类：生成表达式。
- CL类：将中缀表达式转换成后缀表达式然后计算，以及对表达式的生成进行查重。
- Create类：生成题目和答案文档。
- Checkanswer类：批改答案，并统计正确与错误的题目数以及题号。
- Main类：对输入命令进行处理并调用相应的方法。
关键流程图
关键代码
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四则运算设计代码
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设计Fraction_create方法以及operator_create方法随机生成分数以及运算符
- Fraction_create方法
- operator_create方法
- Fraction_create方法
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将中缀表达式转换成后缀表达式
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对后缀表达式进行计算
-
根据需求，对表达式生成进行查重，查重算法如下
-
在当前目录下生成练习题和答案，并将练习题和答案各自存放于“Exercises.txt”以及“Answers.txt” 文档中
-
对提交的作业进行批改，并将结果存入“Grade.txt”中
性能测试
- 各项总概
- CPU负载
- 各方法对象调用实时内存
注：从性能分析图来看，程序各项指标均正常，性能测试结果较好，符合预期。
测试运行
编写十个测试用例
- 测试批改函数
- 测试题目与答案的生成
- 测试随机生成数的fraction_create方法
- 测试随机生成运算符的operator_create方法
- 测试随机生成表达式的getexp函数
- 测试getValue函数
- 测试判断是否是数字的isfra函数
- 测试 BufferedReader方法
- 测试对后缀表达式进行计算的calculate方法
- 测试查重表达式生成
- 测试结果
关于本程序的各项主要功能的各项测试均能通过。
运行结果
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题目： -
正确答案： -
作业： -
批改结果： -
-
生成一万道题目成功
异常及处理
- 当出现输入异常时，会报错，然后提醒重新输入
完成后PSP表格
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预估耗时（分钟） | 实际耗时（分钟） |
|---|---|---|---|
| Planning | 计划 | 60 | 50 |
| Estimate | 估计这个任务需要多少时间 | 60 | 60 |
| Development | 开发 | 300 | 320 |
| Analysis | 需求分析 (包括学习新技术) | 300 | 250 |
| Design Spec | 生成设计文档 | 30 | 30 |
| Design Review | 设计复审 | 30 | 60 |
| Coding Standard | 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 100 | 60 |
| Design | 具体设计 | 200 | 200 |
| Coding | 具体编码 | 200 | 260 |
| Code Review | 代码复审 | 100 | 90 |
| Test | 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 30 | 60 |
| Reporting | 报告 | 60 | 60 |
| Test Repor | 测试报告 | 60 | 30 |
| Size Measurement | 计算工作量 | 60 | 30 |
| Postmortem & Process Improvement Plan | 事后总结, 并提出过程改进计划 | 60 | 60 |
| 合计 | 1650 | 1620 |
项目小结
这次项目是我和一位朋友一起完成的，这个任务对我们来说都是一次比较有难度的挑战，在挑战困难的过程中我们学习到了很多以前没接触过的知识，虽然在完成项目的过程中，我们有过分歧，但都能认真听取对方意见，最后达成一致意见，互相取长补短，最终完成项目。
