结对项目

结对项目

软件工程	<网工1934>
作业要求： 1.在文章开头给出两位同学的姓名、学号、Github项目地址。 2.记录下估计将在程序的各个模块的开发上耗费的时间。 3.效能分析，记录你在改进程序性能上花费了多少时间，描述改进的思路，并展示一张性能分析的图。如果可能，展示程序中消耗最大的函数。 4.设计实现过程。设计包括代码如何组织，比如会有几个类，几个函数，他们之间关系如何，关键函数是否需要画出流程图？ 5.代码说明。展示出项目关键代码，并解释思路与注释说明。 6.测试运行。共享你对程序进行测试的至少10个测试用例，以及说明为什么你能确定你的程序是正确的。 7.在你实现完程序之后，在PSP表格记录下在程序的各个模块上实际花费的时间。 8.项目小结。结对项目总结成败得失，分享经验，总结教训。两个人共同撰写一个博客，包含上述内容的描述，同时包含结对感受，以及两个人对彼此结对中的闪光点或建议的分享。	<作业要求>
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，可以控制生成题目的个数和题目中数值的范围，以及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。

Github链接

陈志恒 3119005368

梁晋源 3119005380

一. PSP2.1表格

*PSP2.1*	*Personal Software Process Stages*	*预估耗时（分钟）*	*实际耗时（分钟）*
Planning	计划
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	1440	1660
Development	开发
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	200	230
· Design Spec	· 生成设计文档	100	100
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	40	50
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	40	30
· Design	· 具体设计	300	300
· Coding	· 具体编码	400	530
· Code Review	· 代码复审	50	50
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	200	290
Reporting	报告
· Test Report	· 测试报告	30	30
· Size Measurement	· 计算工作量	20	20
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	30	30
合计		1410	1600

二.效能分析

生成10道题，可以发现char[]占用的内存最大

批改10道题

生成10000道题

三.设计实现过程

1.主要类(此处截图均为部分截图)

(1)数值符号类NumberAndOperator

使用List集合存储操作数和操作符，将操作数和操作符封装为NumberAndOperator类

(2)题目类Problems(工具类)

Problems类提供了生成题目的方法

(3)检查类Check(工具类)

提供检查算式是否重复的方法

(4)分数类Fraction(工具类)

提供其他类型数据转化为真分数，分数的加减乘除的方法

(5)计算类Calculation(工具类)

提供算式计算的方法，分为带括号，不带括号，两数运算

(6)文件操作类DocumentOperation(工具类)

提供文件的读写操作

(7)题目重复异常ProblemRepeatException和结果小于零异常ResultLessThanZeroException

(8)程序入口FourArithmetic

2.程序流程

四.代码说明

代码说明在具体代码中都有提及，不再赘述。此处简单分析该项目的编写思路。在这个项目中，我认为难点在于生成题目、计算以及题目查重。

(1)题目生成方面。我采用的是递归的思路，先随机生成n(n<=3)个的操作符，则会产生(n+1)个空隙用于放操作数，操作数的类型在整数、分数、子算式中随机选择，若选择到子算式，则重复“生成操作符，插入操作数”的过程，直到操作符数量等于3。

(2)计算方面。由于生成的题目中可能存在分数(真分数或带分数)，而java中没有分数这种数据类型，因此在计算时全部按分数的形式来计算，若是整数则变为以1为分母的分数，带分数则化为假分数。最终结果若是假分数则化为带分数，若是以1为分母的分数则化为整数。

(3)题目查重方面。在查阅资料后，我了解到二叉树和逆波兰式都可以实现对算式的查重，但我有点看不懂，参照逆波兰式的思路，我想到一种查重的方案。造成算式重复的是“+”和“*”的交换律，但由于参与运算的操作数是相同的，因此是重复的。我的思路是：对于两个算式，①首先判断两算式的结果是否一致，若不一致，则算式肯定不同；若一致，②判断两算式的具体构成和顺序是否相同，若不一致，则算式肯定不同；若一致，③判断两算式中同一操作符对应的两个操作数是否相同，若不同，则两算式不同，若相同，则可判断这两个算式是重复的。

//操作数和操作符的填入顺序与按算式的计算顺序相同
举例：判断 3+(2+1) 和 1+2+3 是否重复
	 3+(2+1)     1+2+3
操作数   2 1 3 3     1 2 3 3
操作符   + +         + +
//两算式结果相同，操作符相同，但同一操作符对应的操作数组成也相同，因此两算式重复
    
举例：判断 1+2+3 和 3+2+1 是否重复
	 1+2+3	     3+2+1
操作数   1 2 3 3     3 2 5 1
操作符   + +         + +
//两算式结果相同，操作符相同，但同一操作符对应的操作数组成不同，因此两算式不重复    

这种查重方案可能由于某些没有考虑的情况导致误判，欢迎指正。

五.测试运行

(1)一万道题测试

(2)各种情况测试(以10道题为例)

没做的情况

全对的情况

全错的情况

部分对的情况

六.项目小结

陈志恒：一开始听老师介绍题目的时候觉得这个项目挺简单的，在阅读项目要求后发现并不容易。共同讨论后，明确编程思路，各自负责特定的模块。在完成本次结对项目后，我发现个人项目和结对项目的差异就在于个人项目是一个人单干，遇到问题时也只能从一个人的角度去寻找解决方案，而结对项目中遇到问题时能从多角度看问题，使问题的解决变得更加容易。同时结对项目分工明确，有利于个人专注于做好自己负责的模块。

梁晋源：在本次结对项目中，与陈志恒进行了充分的沟通交流来编写代码，我认识到了每个人都有不同的编程方式和习惯，体会到了团队合作的奇妙感觉。多和队友交流沟通，能达到更好的效果。