MathExam

Posted 2021-01-05 yxmhl

小学一二年级数学题随机生成

一、预估与实际

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	560	715
? Estimate	? 估计这个任务需要多少时间	560	715
Development	开发	560	665
? Analysis	? 需求分析 (包括学习新技术)	30	25
? Design Spec	? 生成设计文档	60	30
? Design Review	? 设计复审	10	5
? Coding Standard	? 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	20	15
? Design	? 具体设计	70	50
? Coding	? 具体编码	300	480
? Code Review	? 代码复审	30	30
? Test	? 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	40	30
Reporting	报告	60	50
? Test Repor	? 测试报告	30	30
? Size Measurement	? 计算工作量	10	5
? Postmortem & Process Improvement Plan	? 事后总结, 并提出过程改进计划	20	15
		合计	715

二、需求分析

我通过百度小学数学教学大纲的方式了解到，小学一年级数学有如下的几个特点：

• 特点1 数字范围小
• 特点2 运算内容简单

经过分析，我认为，这个程序应当：

• 小学一年级
  • 使用的数字小于100且为20以内的加减法
  • 运算类型为加减且不能有负数
• 小学二年级
  • 使用的数字小于90
  • 乘法运算应为表内乘法
  • 除法运算的商和余数为一位数
  • 运算类型为乘除且不能有负数

三、设计

1. 设计思路

• 用户输入的参数，需要正确识别且判断是否符合要求
• 随机题目生成，需要符合当前年级所学的知识且要满足运算规则
• 算法的关键有随机数的把握，加减法的分开处理且不能产生负数
• 文件的生成与写入

2. 实现方案

• 准备工作：先在Github上创建仓库，再用git克隆到本地
• 技术关键点：命令行参数的使用，随机符号的产生方式

四、编码

• 实现用户控制台输入并接收
• 使用随机函数生成随机运算式
• 将随机运算式保存在字符串数组中
• 本地创建一个out.txt文件，并向其中写入字符串数组的内容
• 将控制台接受输入改为命令行接收
• 处理命令行参数的问题如个数问题，非整数问题等等

1. 调试日志

• 随机数的生成时是上开下闭区间，导致无法正常取到20，通过将乘数+1来解决
• 判断参数只有一个时args[1]==null导致数组下标异常，将参数个数为1的情况判断单独判断解决问题

2. 关键代码

fuhao = (int)(Math.random()*2);
if (fuhao == 0) {
    number1 = (int)(Math.random()*10);
    number2 = (int)(Math.random()*10);
    result = number1 * number2;
    // 记录题目和答案
    strArrayQ[i-1] = "(" + i + ") " + number1 + " * " + number2 + " =";
    strArrayA[i-1] = "(" + i + ") " + number1 + " * " + number2 + " = " + result;
} else if (fuhao == 1) {
    number1 = (int)(Math.random()*GRADE2_MAX);
    do {
        number2 = (int)(Math.random()*10);
    } while (number2 <= (number1 / 10) || number2 == 0);
    result = number1 / number2;
    yu = number1 % number2;
    // 记录题目和答案
    strArrayQ[i-1] = "(" + i + ") " + number1 + " / " + number2 + " =";
    if (yu == 0) {
    strArrayA[i-1] = "(" + i + ") " + number1 + " / " + number2 + " = " + result;
    } else {
    strArrayA[i-1] = "(" + i + ") " + number1 + " / " + number2 + " = " + result + "..." + yu;
    }
}

生成乘除运算式，并保存到字符串数组中，除法需要注意除数的取值，既不能为0也要使商和余数为一位数

3. 代码规范

• 第一条 类型与中括号紧挨相连来定义数组；
• 第二条 采用4个空格缩进，禁止使用tab字符；
• 第三条 在一个switch块内，每一个case要么通过break/return等来终止，要么注释说明程序将继续执行到哪一个case为止；在一个switch块内，都必须包含一个default语句并且放在最后，即使空代码；
• 第四条 在 if/else/for/while/do 语句中必须使用大括号。即使只有一行代码，避免采用单行的编码方式：if (condition) statements；
• 第五条 方法内部单行注释，在被注释语句上方另起一行，使用//珠海。方法内部多行注释使用/**/注释，注意与代码对齐；
• 第六条 IDE的text file encoding设置为UTF-8；
• 第七条 注释的双斜线与注释内容之间有且仅有一个空格；
• 第八条 大括号的使用约定。如果是大括号内为空，则简介地写成{}即可，不需要换行；如果是非空代码块则：
  • 左大括号前不换行。
  • 左大括号后换行。
  • 右大括号前换行。
  • 右大括号后还有 else 等代码则不换行；表示终止的右大括号后必须换行。
• 第九条 if/for/while/switch/do等保留字与括号之间都必须加空格。

五、测试

测试id	测试内容	具体输入	预期结果	实际结果
1	参数内容问题	0	“请输入合适的题目数量！比如1-100”	符合预期
2		-1	“题目数量为负！请重新运行！”	符合预期
3		h	“题目数量选项非整数！请重新运行！”	符合预期
4		1.1	“题目数量选项非整数！请重新运行！”	符合预期
5		000...00001	正常运行，题目数量为1	符合预期
6		9999...999	“请输入合适的题目数量！比如1-100”	“题目数量选项非整数！请重新运行！”
7	参数个数问题		“参数个数有误！请重新运行！”	符合预期
8		10 1 2	“参数个数有误！请重新运行！”	符合预期
9	第二个参数问题	10	正常运行，年级为1	符合预期
10		10 h	“年级选择选项非整数！请重新运行！”	符合预期
11		10 3	“年级选择超出范围，请选择一年级或者二年级	符合预期

测试6预期不符是数据溢出导致异常，不影响正常需求

六、总结

• 使用了“软件开发的基本策略：分而治之”，但因为这次作业内容较小重构需求体现不明显
• 采用了少量的重构，但自己对重构的理解不够透彻，感觉还需加强
• 万事开头难，我可能平时基础比较薄弱，拿到作业要求时慌得不知所措，但是静下心来慢慢一步一步实现要求发现自己也能做好，可能这也是一种分而治之的体现吧。