【作业】四则运算生成器（结对项目）

软件工程作业03-结对项目

Info	Detail
成员	3123004449(林奕宏) / 3122004018（麦凯翔）
作业要求	🔗作业要求链接
仓库链接	🔗Github仓库传送门

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程序运行

用法

• 生成题目并保存到文件

python main.py -n <题目数量> -r <数值范围>

• 批改题目与答案

python main.py -e Exercises.txt -a Answers.txt

PSP2.1

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	30	30
Development	开发
· Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	20	15
· Design Spec	生成设计文档	15	20
· Design Review	设计复审	10	10
· Coding Standard	代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	10	5
· Design	具体设计	20	25
· Coding	具体编码	40	35
· Code Review	代码复审	15	10
· Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	30	40
Reporting	报告
· Test Report	测试报告	15	15
· Size Measurement	计算工作量	5	5
· Postmortem & Process Improvement Plan	事后总结, 并提出过程改进计划	10	15
Total	合计	220	225

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程序流程

📦
│  Answers.txt     # 答案文件
│  calculator.py   # 计算结果
│  checker.py      # 判卷并生成成绩报告
│  Exercises.txt   # 四则运算练习文件
│  generator.py    # 四则运算生成
│  Grade.txt       # 成绩文件
│  main.py         # 程序入口
│  utils.py        # 处理分数的四则运算
│
├─UniTest # 单元测试
│      test_calculator.py 
│      test_checker.py
│      test_generator.py
│      test_main.py
│      test_utils.py

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程序

graph TD A[启动程序] --> B[解析命令行参数] B -->|提供了 n 和 r| C[生成题目] C --> D[存入 Exercises.txt] C --> E[计算答案] E --> F[存入 Answers.txt] F --> G[打印生成成功消息] B -->|提供了 e 和 a| H[检查文件是否存在] H -->|文件存在| I[开始判卷] I --> J{判卷是否发生错误} J -- 是 --> K[打印错误信息] J -- 否 --> L[判卷成功] H -- 文件不存在 --> M[打印文件不存在错误] B -- 参数错误 --> N[打印帮助信息]

生成

graph TD A[开始生成题目] --> B[初始化 used_expressions] B --> C[循环生成表达式，直到满足数量] C -->|生成表达式| D[调用 generate_expression] D --> E[随机选择运算符并组合表达式] E --> F{是否符合规则?} F -- 否 --> G[跳过该表达式] F -- 是 --> H[检查是否重复] H -- 重复 --> I[跳过该表达式] H -- 唯一 --> J[加入 exercises 列表] J -->|达到数量限制?| K{结束生成?} K -- 否 --> C K -- 是 --> L[返回生成的题目列表]

判卷

graph TD A[开始判卷] --> B[读取题目文件和答案文件] B -->|文件不存在| C[打印错误信息] --> Z[结束] B -->|文件存在| D[检查题目和答案数量] D -->|数量不匹配| E[打印错误信息] --> Z D -->|匹配| F[初始化正确和错误列表] F --> G[遍历题目和答案] G --> H[计算题目答案] H -->|计算错误| I[加入错误列表] H -->|计算成功| J{答案是否匹配?} J -- 否 --> K[加入错误列表] J -- 是 --> L[加入正确列表] K --> M[继续遍历] L --> M M -->|遍历完成| N[生成成绩报告] N --> O[写入 Grade.txt] O --> P[打印判卷完成消息] P --> Z

计算

graph TD A[开始计算] --> B[接收表达式] B --> C[替换运算符（×、÷）为标准符号] C --> D[解析表达式树] D --> E[遍历树的每个节点] E --> F{节点类型?} F -- 二元运算符 --> G[计算左子树和右子树的值] G --> H[根据运算符（+ - × ÷）进行计算] H --> I[返回计算结果] F -- 数字节点 --> J[返回数字作为分数] E --> K{有除以零错误?} K -- 是 --> L[抛出 ZeroDivisionError] K -- 否 --> M[格式化计算结果为分数格式] M --> N[返回计算结果] N --> O[返回给 `calculate函数`] O --> P[完成计算] N --> Q[计算过程结束]

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测试