java实现四则运算（陈浩安&郭晓航）

Posted 2021-01-09 wzl666a

github项目地址：https://github.com/wzl666A/myApp-master

一、项目简介

实现一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序

二、项目实现情况

1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数（实现）

2. 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（实现）

3. 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。（实现）

4. 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。（实现）

5. 每道题目中出现的运算符个数不超过3个。（实现）

6. 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。（实现）

7. 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。（实现）

8. 程序应能支持一万道题目的生成。（实现）

9. 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（实现）

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	30	60
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	60	90
Development	开发	300	330
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	240	360
· Design Spec	· 生成设计文档	40	60
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	30	45
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	15	20
· Design	· 具体设计	60	90
· Coding	· 具体编码	360	420
· Code Review	· 代码复审	30	30
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	120	150
Reporting	报告	90	120
· Test Report	· 测试报告	60	90
· Size Measurement	· 计算工作量	45	60
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	30	40
合计		1450	1965

四、解题思路

• 运用逆波兰表达式通过栈进行加减乘除操作
• 限制自动生成的表达式的形式与规模
• 规定括号在表达式中的插入位置
• 根据题目规定，不能出现负数和假分数，对不符合条件的减法和除法运算式，减号变为除号，反之除号变为减号
• 依次生成每一条表达式时，检索是否与前面生成的表达式重复

五、设计实现过程

六、代码说明

项目分为三个包。分别为：

　　 ration, utils, main

其中，ration为有理数包。其中包装了一个有理数类，该类有两个构造方法，可以把字符串，或者两个整型数包装成有理数对象。

还有一个uitls类。其中的方法都为静态方法，有把正常表达式变为逆波兰表达式的toRPN方法，还有计算逆波兰表达式的calRPN方法。

除此之外，还有四则运算，还有一些其他的方法，例如判断是否是负数，判断是否是带分数，也重写了toString方法。

最后是主类，主要是程序的交互逻辑。

七、测试运行

生成的四则运算表达式 

生成的四则运算表达式答案

对运算结果进行检验

八、项目小结

刚拿到题目时，我和同伴没有做好充足的计划与准备就开始编写代码，导致途中出现了不少的问题，例如没看清楚需求，修改时不好修改或者不好在原本框架上添加，以及从一开始大局观不明确，走到死胡同时发现无路可走只能从头再来。这次项目实践给我好好上了一课，决不能低估任何项目中的需求，并且在代码编写开始前应该从全局出发考虑，遍及到每一个需求，找到最合适的方法与结构去处理问题，今后我会三思而后行。同时，在结对合作过程中我也学习到对方的不少优点，并且我们在工作中能形成互补，取长补短，相辅相成，让我感觉到1+1>2和合作的快乐与优势。