软件工程作业_3_结对项目

一. 作业概述

结对学生：3120006301-郑嘉涛，3120009066-温杰文

作业课程	软件工程
作业要求	软件工程作业_3
作业任务	实现一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序
GitHub链接	3120006301-郑嘉涛，3120009066-温杰文

二.需求分析

题目：实现一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序

描述如下：
自然数：0, 1, 2, …。

真分数：1/2, 1/3, 2/3, 1/4, 1’1/2, …。运算符：+, −, ×, ÷。括号：(, )。等号：=。
分隔符：空格（用于四则运算符和等号前后）。算术表达式： e = n | e1 + e2 | e1 − e2 | e1 × e2 | e1
÷ e2 | (e),

其中e, e1和e2为表达式，n为自然数或真分数。

四则运算题目：e = ，其中e为算术表达式。

3需求：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。

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。

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。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。每道题目中出现的运算符个数不超过3个。
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：

答案1 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。

三.PSP表格

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	20	20
·Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	20	20
Development	开发	300	380
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	120	180
· Design Spec	· 生成设计文档	20	30
· 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	10
· Design	· 具体设计	60	80
· Coding	· 具体编码	60	90
· Code Review	· 代码复审	20	15
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	30	25
Reporting	报告	40	30
· Test Repor	· 测试报告	20	18
· Size Measurement	· 计算工作量	10	6
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	10	6
All	合计	390	460

四.计算模块接口的设计与实现过程

1.核心算法

计算器

1.中缀转后缀：一个符号栈和一个链表

1）当遇到符号时：若符号栈为空、栈顶符号为左括号＇(＇、栈顶符号优先级小于等于当前符号优先级时直接入栈；否则进行循环将符号栈的运算符压入链表，直到遇到上面三种情况的否定时停止；

2）遇到右括号时：将符号栈的符号从栈顶开始压入链表直到遇见左括号时停止，并且将左括号移除；

3）遇到数字时：往后进行判断是否为多位数进行拼接；

4）最后将符号栈里所有元素压入链表

2.计算器的实现：一个栈一个链表