作业3

成员	陈曦3123004137 / 陈培然3123004134
仓库链接	https://github.com/Mosya-CX/Mosya-CX/tree/master/第三次作业

PSP表

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	60	40
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	3	1
Development	开发	120	140
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	5	5
· Design Spec	· 生成设计文档	10	5
· Design Review	· 设计复审	5	3
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	3	1
· Design	· 具体设计	60	50
· Coding	· 具体编码	20	15
· Code Review	· 代码复审	5	5
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	20	10
Reporting	报告	5	5
· Test Repor	· 测试报告	5	5
· Size Measurement	· 计算工作量	3	1
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	15	15
· 合计	329	341

性能分析

设计实现过程

（1）Fraction 类
作用：
用于存储和处理 带整数部分的分数，并提供字符串转换功能
关系：
Fraction 用于 Expression 类的 操作数（即数学表达式中的数字）。
计算模块（calculator）会返回 Fraction 作为运算结果。
（2）Expression 类
作用：
存储数学表达式，包括 操作数、运算符、括号信息，并支持计算。
关系：
Expression 依赖 Fraction 存储数字。
Expression 的 CalculateFraction() 调用 calculator 进行运算。
（3）ExerciseGenerate 类
作用：
随机生成四则运算表达式，支持整数和分数。
关系：
ExerciseGenerate 生成 Expression 对象。
生成的 Expression 会被计算，并存储到文件。
（4）calculator 模块
作用：
解析表达式并执行计算，包括整数运算和分数运算。
关系：
calc() 解析 Expression 传入的字符串，并计算结果。
计算后的 Fraction 结果会返回给 Expression，再进行格式化。
（5）主函数（main.cpp）
作用：
解析命令行参数，调用 ExerciseGenerate 生成题目或 calculator 进行计算。
关系：
读取用户输入，调用 ExerciseGenerate 生成题目。
计算结果，并与答案进行对比。

代码说明

1. 代码结构
   Fraction.h / Fraction.cpp（分数处理）
   负责分数的数据结构和基本运算，如化简、转换字符串等。
   Expression.h / Expression.cpp（表达式处理）
   负责存储数学表达式，支持带括号的四则运算，并计算结果。
   ExerciseGenerate.h / ExerciseGenerate.cpp（题目生成）
   负责随机生成四则运算表达式，包括整数和分数。
   calculator.h / calculator.cpp（计算逻辑）
   解析数学表达式，进行分数和整数的运算，并校验表达式合法性。
   main.cpp（主程序入口）
   解析命令行参数，调用生成和计算逻辑，并输出结果。
2. 代码功能分析
   (1) 分数处理 (Fraction 类)
   负责存储和处理分数，包括：
   integer（整数部分）、molecule（分子）、denominator（分母）。
   simplify()：化简分数（求最大公约数）。
   toWstring()：转换为 wstring 格式，如 "1'2/3"。
   Fraction(wstring fraction)：解析字符串创建分数对象。
   (2) 表达式处理 (Expression 类)
   Expression 代表一个四则运算表达式，存储：
   操作数（Fraction t[4]）：最多支持4个操作数。
   运算符（wchar_t wOPERATER[3]）：存储 + - × ÷。
   括号信息（bracketsNum[2]）：支持不同括号模式。
   方法
   toWstring()：将表达式转换成字符串，如 "(1'2/3 + 3/4) × 2"
   CalculateFraction()：调用 calculator.cpp 进行计算，并存储结果。
   (3) 题目生成 (ExerciseGenerate 类)
   generateExpress()：
   随机生成操作数（整数或分数）。
   随机生成运算符（+ - × ÷）。
   随机加入括号（不同优先级）。
   调用 Expression 类封装表达式。
   (4) 计算逻辑 (calculator.cpp)
   计算不同类型的运算
   calculatorFractionAndInt()：分数 + 整数
   calculatorIntAndFraction()：整数 + 分数
   calculatorFraction()：分数 + 分数
   calculatorInt()：整数 + 整数
   BasicCalculation()：统一调用对应计算方法
   解析表达式并计算
   calc(wstring S, size_t len)：
   解析字符串，检查是否有非法字符。
   处理括号，递归计算子表达式。
   按照运算优先级，计算 × ÷，再计算 + -。
   (5) 主程序 (main.cpp)
   两种模式
   生成题目
   复制
   编辑
   Myapp.exe -n 10 -r 100
   生成 10 道题目，数值范围 0-100，存入 Exercises.txt 和 Answers.txt。
   批改题目
   css
   复制
   编辑
   Myapp.exe -e Exercises.txt -a Answers.txt
   读取 Exercises.txt 并计算答案，与 Answers.txt 比较，统计正确和错误答案，输出到 Grade.txt。

测试运行

测试样例:https://github.com/Mosya-CX/Mosya-CX/tree/master/第三次作业/测试文件

项目小结

（1）结对编程的优势
在本次结对编程中，我们深刻体会到了团队协作的优势：

思维碰撞：两个人可以提供不同的视角，发现单人开发时容易忽略的问题。
代码质量提升：在代码审查（Code Review）过程中，相互指出潜在的错误，提高代码规范性。
效率提升：任务分工后，开发速度加快，比如一个人专注 数据结构设计，另一个人专注 算法实现，提高开发效率。
（2）我们在结对中的角色分工
在实际开发过程中，我们采用了 Driver & Navigator 角色切换模式：

Driver（驾驶员） 负责编写代码，实现具体逻辑。
Navigator（领航员） 负责思考全局设计，检查代码质量，并及时提出优化建议。
我们的具体分工如下：

A 负责 Fraction、Expression、ExerciseGenerate 的核心设计，确保数据结构合理性。
B 负责 calculator 计算逻辑的实现与优化，并完成 main.cpp 入口逻辑。
这种分工让我们在开发过程中 高效合作，同时也增强了代码的一致性。

这个作业属于哪个课程	https://edu.cnblogs.com/campus/gdgy/SoftwareEngineeringClassof2023/
这个作业要求在哪里	https://edu.cnblogs.com/campus/gdgy/SoftwareEngineeringClassof2023/homework/13326
这个作业的目标	实现一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序