软件工程第一次团队作业
26软工实践 26软工实践【看懂每一步】团队展示与选题报告
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 作业所属课程 | 202601 软件工程 |
| 作业要求 | 2026秋软工实践团队作业-第一次（ 团队展示+选题报告+需求分析） |
| 作业目标 | 数据结构与算法可视化学习助手：覆盖 408 数据结构知识范围并复核官方大纲。知识、出处、例题/练习按覆盖表验收。重点动画：二分查找、链表插入删除、二叉树遍历、BFS/DFS、快速排序、归并排序、KMP、Dijkstra/Floyd。 |
| 团队名称 | 看懂每一步 |
| 团队成员学号—姓名 | 102401434包学丰 162501110蒋书瑞 102401436冯玄 102301230林为峰 102401111郑瀚 102401615秦文昊 102401622吴圣洲 102401435乔震宇 102401629王元豪 102301225刘运昆 |
团队展示
一：团队成员：
-
包学丰102401434
性格：严谨细心，擅长统筹协调；
技术：项目管理、接口规范、文档整合；兴趣：工程流程管理。 -
蒋书瑞162501110
性格:耐心，重视用户交互；
技术：前端交互、表单校验、代码高亮组件；兴趣：交互式学习界面。 -
冯玄102401436
性格：专注，对动画逻辑敏感；
技术：动画渲染、状态机、播放控制；兴趣：算法可视化动画。 -
林为峰102301230
性格：逻辑扎实，擅长边界排查；
技术：二分查找算法、代码映射、判分接口；兴趣：数据结构与 408 考点。 -
郑瀚102401111
性格：乐于探索新模型；
技术：大模型对接、提示词工程、聊天模块；兴趣：AI 辅助教学。 -
秦文昊102401615
性格：擅长梳理知识体系；
技术：知识整理、习题编写、考点梳理；兴趣：408 专业课教研。 -
吴圣洲102401622
性格：善于沟通、倾听反馈；
技术：习题前端、本地存储、用户调研；兴趣：教育产品体验。 -
乔震宇102401435
性格：偏向测试，善于找漏洞；
技术：自动化测试、边界用例、对比实验；兴趣：系统可靠性验证。 -
王元豪102401629
性格：审美稳定，擅长画图写文档；
技术：原型设计、UML 图、需求文档；兴趣：产品原型与架构绘图。 -
刘运昆102301225
性格：表达条理清晰；
技术：PPT 制作、演示脚本、博客、录屏剪辑；兴趣：项目复盘与技术分享。
二：团队的愿景：我们希望打造一套真正贴合 408 学习者的算法可视化工具，不止做出动画演示，更要打通 “观察‑提问‑练习‑复盘” 完整学习闭环。让抽象的二分查找过程变得可追溯、可验证，帮助同学跳出机械记忆，真正读懂算法每一步逻辑，为数据结构学习提供务实有效的辅助。
项目与真实调研
项目暂用名：看懂每一步
一、目标用户
1.学习 408 数据结构的本科学生
2.正在初学二分查找，对闭区间、mid 计算、边界更新逻辑容易混淆的大一 / 大二计算机专业学生；
3.备考计算机考研 408，需要吃透二分查找考点、边界样例、重复值处理的备考同学；
4.教师 / 助教：需要演示二分查找执行过程，获取课堂习题、过程讲解素材。
用户画像：能看懂基础 C/C++ 代码，但难以想象算法每一步内存变量变化；刷书本习题时，只知最终答案，搞不懂中间区间收缩过程；遇到空数组、单元素、重复元素等边界样例极易出错。
二、典型使用场景：
1.自学调试场景：学生输入自定义升序数组与目标值，完整观看二分查找动画，同步对照 C/C++ 源码、left/right/mid 变量变化；可暂停、回退任意步骤，看清闭区间每一次边界修改。
2.AI 针对性答疑场景：动画暂停在某一步，直接向 Agent 提问当前状态，工具读取真实运行轨迹，结合教材知识卡给出对应步骤的解释，不脱离本次实际执行过程空谈理论。
3.自测练习场景：完成二分查找过程题，使用分级提示辅助思考；本地保存错题与做题进度，反复巩固边界易错点。
4.课堂演示场景：教师使用工具演示多组测试样例，展示普通命中、首尾命中、找不到、重复值、空数组等案例，直观演示算法易错坑点。
三、现存真实问题
遇到疑问时，普通 AI 答疑脱离当前运行实例，泛泛讲理论，不能针对当前这一步的变量状态做讲解。缺少配套过程类习题，大多只有 “写完整二分查找代码” 大题，缺少针对 mid 取值、边界更新这类中间步骤的专项训练。边界样例（空数组、单元素、重复元素）容易被忽略。
四、项目规划
- 本次作业交付
只完成最小可用样例版本，不实现全部规划功能
核心链路：输入数组与目标值 → 后端生成二分查找真实执行轨迹 → 前端数组动画 + 代码行高亮 + 变量同步播放；支持暂停、步进、回看。AI 聊天 Agent：暂停后可针对当前步骤提问，读取真实运行状态 + 核验后的知识卡做讲解；模型异常不打断算法主流程。
练习模块：10 道以上二分查找过程题，本地浏览器保存错题、学习进度，无账号系统。
全套交付物：接口契约、测试报告、用户调研记录、需求文档、UML 类图、PPT、演示录屏、团队博客。
约束：八类完整动画、课程目录、移动端适配、账号系统、后台管理仅做原型规划，本次不实现。
2.正式版未来规划（仅需求原型，不在本次交付）
拓展更多算法可视化：Dijkstra、Floyd 等算法动画工作台，建设完整课程目录。
完善知识卡库，扩充习题集，支持知识点检索。
优化 Agent 辅导策略，完善多级提示体系。
仅做原型设计：跨设备学习记录、教师后台、手绘交互等，暂不开发实现。
领域Agent
一：模块真实状态
该模块并非概念设计，而是已经具备可运行能力的代码实体。当前版本已实现以下能力：
1.真实页面步骤与源码上下文：请求携带真实的 runId 与 stepIndex，模型可感知“当前是哪个运行、哪一步”。
2.最多 10 轮服务端问答历史：对话历史存储在服务端，按 conversationId / turnId 管理，每次请求只组装最近至多 10 轮。
3.直接 DeepSeek 调用：有效请求在通过参数、运行状态、限流与额度检查后，直接调用官方 HTTPS 端点，不经过关键词检索或知识卡匹配。
4.自然助教提示词：提示词将页面状态、历史对话与当前问题组合，定位为“自然助教”，而非代码生成器。
5.显式 Mock：AGENT_MOCK=true 时走开发模板，绝不调用模型，费用为 0；false 且配置 DEEPSEEK_API_KEY 时调用真实模型。
6.聊天界面、限流用量与预算预留：提供聊天页面与用量查询接口，调用前预留预算与 token 额度，失败或未知用量时保留预留额，避免错误释放为 0。
二：源码结构与关键文件
仓库：https://github.com/tw1l1ghtcc/datastructure-agent/tree/main/backend/src/agent
backend/src/agent 目录下的文件组织与模块职责直接对应。根据仓库目录页面与 providers 子目录的提交信息，核心文件及角色如下：
需求、原型与协作
1.需求文档链接：https://github.com/tw1l1ghtcc/datastructure-agent/blob/main/docs/product/requirements.md
2.思维导图：
3.类图：
4.原型：
5.十人分工：
6.Fork/PR 方式：仓库地址https://github.com/tw1l1ghtcc/datastructure-agent
当前成果与后续范围
一：成果：真实调研、团队展示、选题与需求、完整项目原型、二分查找运行样例、三个真实对比案例。样例：升序安全整数数组和目标，完整执行，播放/暂停/前进/回看/重置，C/C++代码及变量联动，真实步骤Agent，固定过程题，本机记录。
二：成果演示视频：(https://github.com/user-attachments/assets/2c126668-f1c3-417b-9855-c1a3110d1f68)
三：后续范围：目标覆盖408数据结构全部知识内容，以《王道数据结构2027》为主要资料，逐项复核官方大纲。每个知识单元有说明、出处、例题或练习。正式验收日期未公布。重点动画：二分查找、链表插入删除、二叉树遍历、BFS/DFS、快速排序、归并排序、KMP、Dijkstra/Floyd。其他知识点不强制都有动画。
浙公网安备 33010602011771号