20175325 第一周结对编程项目 四则运算

Posted 2021-02-15 sgm5

20175325 第一周结对编程项目 四则运算

一、需求分析：

• 能根据用户输入的数字生成四则运算的题目数量
• 能自动生成规定范围内的四则运算题目(加、减、乘、除)
• 能够判断四则运算的结果是否正确并进行数量统计
• 能多次生成四则运算题目
• 支持多运算符
• 用户能够选择是否开始答题
• 统计题目正确率
• 题目去重
• 多语言支持：简体中文, 繁體中文, English
• 文件：
• 处理生成题目并输出到文件
• 完成题目后从文件读入并判题

二、设计思路：

1. 和之前所学的C语言中的四则运算方法作类比，在JAVA中运用了C语言里的一些思维。
2. 产生随机数并且考虑符号的优先级。
3. 为了计算方便，把整数作为分数计算。
4. 根据输入的两个参数决定表达式的数量及四则运算的范围，随机生成其范围内的自然数及运算符。
5. 能随机插入左括号并在相应的位置插入右括号。
6. 根据四则运算规律进行四则运算，能判断结果是否正确，并输出正确率。
   三、UML类图：

四、结果测试：

五、码云链接：
码云链接：https://gitee.com/sgm5/text1/commit/fc8bcd8eb49331286e7d1a31d93c3de07b329154
六、实现过程中的关键代码解释：

• 法则：

1.如果遇到数字，我们就直接将其输出。
2.如果遇到非数字时，若栈为空或者该符号为左括号或者栈顶元素为括号，直接入栈。
3.如果遇到一个右括号，持续出栈并输出符号，直到栈顶元素为左括号，然后将左括号出栈（注意，左括号只出栈，不输出），右括号不入栈。
4.如果遇到运算符号且栈非空，查看栈顶元素， 如果栈顶元素的运算优先级大于或者等于该运算符号，则持续出栈，直到栈顶元素优先级小于该运算符。最后将该元素入栈。
5.如果我们读到了输入的末尾，则将栈中所有元素依次弹出。

• 关键代码与注释：

Random ran = new Random();随机数方法创建对象
str += random.nextInt(B) % range_num + 1; 产生0-B范内围随机数
String signElement = sign[random.nextInt(5)];//产生随机运算符号"+", "-", "x", "÷", "/" 

private Stack<String> numStack = null;// 数字栈：存储表达式中的数字
private Stack<Character> charStack = null;// 符号栈：存储表达式中的运算符和括号

//根据输入的两个参数决定表达式的数量及数值范围，随机生成数值范围内的自然数及运算符，随机插入左括号并在相应的位置插入右括号。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

public class Create {
    String[] sign = {"+", "-", "x", "÷", "/"};
    int range_num;
    Random random = new Random();

    
    public void setRange_num(int range_num) {
        this.range_num =range_num;
    }

    
    public String create() {
        String str = "";
        int local = random.nextInt(3);
        
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            if (local == 0 && j == 0) {
                str += "(";
            } else if (local == 2 && j == 1) {
                str += "(";
            }
            
            str += random.nextInt(range_num) % range_num + 1;   //产生指定范围随机数
            if (local == 0 && j == 1) {
                str += ")";
            }
            if (local == 2 && j == 2) {
                str += ")";
            }
            
            String signElement = sign[random.nextInt(5)];//产生随机运算符号
            str += signElement;
            if (signElement == "/") {
                str += random.nextInt(range_num) % range_num + 1;
                signElement = sign[random.nextInt(5)];
                while (true) {
                    if (signElement != "/") {
                        str += signElement;
                        break;
                    }
                    signElement = sign[random.nextInt(5)];
                }
            }

        }
        str = str.substring(0, str.length() - 1);
        return str;
    }

    public void belongFraction(String strfraction) {
       //处理分数计算
           String[] fractionlist = null;
        if (strfraction.contains("+")) {
            fractionlist = strfraction.split("\\+");
            CalculateFraction(fractionlist, 0);
        } else if (strfraction.contains("-")) {
            fractionlist = strfraction.split("-");
            CalculateFraction(fractionlist, 1);
        } else if (strfraction.contains("x")) {
            fractionlist = strfraction.split("\\x");
            CalculateFraction(fractionlist, 2);
        } else if (strfraction.contains("÷")) {
            fractionlist = strfraction.split("÷");
            CalculateFraction(fractionlist, 3);
        }

    }

    public void CalculateFraction(String[] strlist, int flag) {
      //分数的四种基本运算
        String[] fraction1 = new String[2];
        String[] fraction2 = new String[2];
        
        if (strlist[0].contains("/"))
            fraction1 = strlist[0].split("/");
        else {
            fraction1[0] = strlist[0];
            fraction1[1] = "1";
        }
        if (strlist[1].contains("/"))
            fraction2 = strlist[1].split("/");
        else {
            fraction2[0] = strlist[1];
            fraction2[1] = "1";
        }

        Fraction fr1 = new Fraction(Integer.parseInt(fraction1[0]), Integer.parseInt(fraction1[1]));
        Fraction fr2 = new Fraction(Integer.parseInt(fraction2[0]), Integer.parseInt(fraction2[1]));
        fr1.print();
        
        switch (flag) {
            case 0:
                fr1.add(fr2).print();
                break;
            case 1:
                fr1.minus(fr2).print();
                break;
            case 2:
                fr1.multiply(fr2).print();
                break;
            case 3:
                fr1.divide(fr2).print();
                break;
        }
    }
}

七、遇到的问题与解决方法：
问题1：如图所示：

解决方法：我们参考了一些博客（https://www.cnblogs.com/julinhuitianxia/p/6850493.html），添加了JAVA中一些常用的包，类似于C语言中库的用法，使其可以直接调用类。

八、总结：

这次的题目是四则运算，刚看到题目时，由于之前学了的C语言，能有一个大概的思路，但是JAVA语言与C语言不太一样，真正编写代码时，遇到了一些问题。在参考了老师的博客和从网上查找了一些资料以后，程序的编写才稍微能进入正轨，但过程中遇到多次无法编译和运行的情况，如：找不到一些类名和方法调用语句出错，调用的指针函数为空的情况，我们也参考了一些博客：（https://www.cnblogs.com/julinhuitianxia/p/6850493.html）（https://www.cnblogs.com/fuck1/p/5995857.html）等， 帮助我们解决问题，通过这次结对作业，也加深了我对JAVA学习的印象，也弥补了之前学习中的一些不足。

对队友的评价：
队友是室友，两个人的时间能相互调节，我们互相为对方的领航员和驾驶员，遇到困难和问题的时候，一起查资料，分析如何进行运算，在编写程序时，两个人刚开始并不知道如何着手，后来一起摸索学习，讨论解决过程中所遇到的种种问题，也感受到了1+1>2的力量，遇到困难时能一起解决，一起编程，是学习上的伙伴，能互相监督。

九、结对照片：

十、PSP：

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	30	45
·Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	400	550
Development	开发	60	100
·Analysis	·需求分析 (包括学习新技术)	30	45
·Design Spec	· 生成设计文档	30	50
·Design Review	·设计复审 (和同事审核设计文档)	45	80
·Coding Standard	·代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	20	30
· Design	· 具体设计	60	85
· Coding	· 具体编码	150	200
·Code Review	·代码复审	20	45
·Test	·测试（自我测试，修改代码，提交修改）	70	165
Reporting	报告	60	80
·Test Report	· 测试报告	15	25
·Size Measurement	·计算工作量	20	15
·Postmortem &Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	15	20
	合计	1025	1535