结对项目

Posted 2021-03-01 zjh233

项目合作者 张宇芃3118004987 朱杰晖3118004989

1.Github项目地址：https://github.com/786095601/Pairing-Project

2.

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	20
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	20
Development	开发	1200
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	240
· Design Spec	· 生成设计文档	60
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	20
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	20
· Design	· 具体设计	120
· Coding	· 具体编码	620
· Code Review	· 代码复审	60
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	60
Reporting	报告	100
· Test Report	· 测试报告	60
· Size Measurement	· 计算工作量	20
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	20
合计		1840

3.效能分析

• 规范化的四则表达式的生成，耗费了很久时间，想了两种情况，还是采用了存两个数组一个int型一个char型，因为没有查重所以效率低了很多。在生成答案的函数中，一开始是想先把中缀表达式转换成后缀表达式，再对后缀表达式进行运算，后来思考发现在转换的过程中可以完成计算，减少了栈的使用。但是由于判断过程比较复杂，加上结果保留分数，效率不是很高。

4.设计实现过程

• 函数一共两个主要的，一个生成题目，一个生成答案，根据答案的情况来看题目是否生成生成题目的函数先随机生成8个数字，随机生成操作数个数，再生成运算符个数，运算符随机取，调用生成答案函数，根据答案来判定此题是否生成。若生成，打印时要注意分数的变换。
  
• 生成答案的流程图：
  

5.关键代码

• 先生成八个随机数，因为最坏的情况是4个分数，需要8个数字。随机生成运算符存在字符数组operate数组内。组内约定好整数数组结束标志是0，字符数组结束标志是‘‘。最后根据答案函数的返回值来控制答案的输出。

void Question(int n, int r, FILE *f) {//生成随机四则运算
	int i, j, k,m, x, t, l;
	int flag;
	int o,p,q;
	int count;//操作数数 
	int onum;//运算符数 
	int y=0;
	int num[9]={0};
	char operate[10]={‘‘};//括号加三个运算符加上分数的除号，最多9个 
	int tag;
	char c[6] = { ‘+‘,‘-‘,‘*‘,‘/‘,‘(‘,‘.‘};
	FILE *Path;
	Path = fopen("A.txt","a");
	f = fopen("Q.txt", "a");
	if (f == NULL){
		printf("打开失败
");
	    fclose(f);
   }   
   	if (Path == NULL){
		printf("打开失败
");
	    fclose(Path);
   } 
	for (x = 0; x < n;) {
		
		for (i = 0; i < 8; i++) {//三个运算符以下所以最多四个操作数，最多四个分数，一共八个数 
			num[i] = rand() % (r-1)+1;
		}
		for(i = 0; i < 9; i++){  //每一轮出题都清空
			operate[i] = ‘‘;
		}   
		l=0;                    
		count = (rand() % 3) + 2;//操作数取2~4
        flag=0;
        onum=0;
        tag=0;   
		y = 0;     
			while(onum - count < -1)//定义运算符 
			{
				t = rand() % 6;
				switch (c[t]) {
				case ‘+‘:
					if(operate[l]==‘)‘){
					operate[l+1] = ‘+‘;
					l+=2;
					onum++;
				}
				else{
					operate[l++] = ‘+‘;
					onum++;
				}
					break;
					
				case ‘-‘:
					if(operate[l]==‘)‘){
					operate[l+1] = ‘-‘;
					l+=2;
					onum++;
				}
				else{	
					operate[l++] = ‘-‘;
					onum++;
				}
					break;
					
				case ‘*‘:
					if(operate[l]==‘)‘){
					operate[l+1] = ‘*‘;
					l+=2;
					onum++;
				}
				else{
					operate[l++] = ‘*‘;
					onum++;
				}
					break;
					
				case ‘/‘:
					if(operate[l]==‘)‘){
					operate[l+1] = ‘/‘;
					l+=2;
					onum++;
				}
			    else{
					operate[l++] = ‘/‘;
					onum++;
				}
					break;
					
			    case ‘(‘:
			    	if(tag==0&&onum<1&&count>2){
			        operate[l+2]=‘)‘;
					operate[l++] = ‘(‘;
					tag=1;
				}
					break;
					
				case ‘.‘:
					if(operate[l-1]==‘.‘){
						flag=1;
						continue;
					}
			    	if(operate[l+1]==‘)‘){
			    	operate[l+2]=operate[l+1];
			    	operate[l+1]=‘ ‘;
					operate[l++] = ‘.‘;
				}
				else{
					operate[l++]=‘.‘;
				}
				y++;
					break;
				}
			}
			num[count+y]=0;
			answer(num,operate,o,p,q);
			if(o<0)
			continue;
			fprintf(f, "%d、 ", x + 1);
			for(j=0,m=0,k=0;j<count;){
				if(operate[m]==‘(‘){
					fprintf(f,"( ");
					m++;
				}
				else if(operate[m]==‘.‘){
				    if(num[k] > num[k + 1] && num[k] % num[k + 1] != 0){//加测是否为假分数 
					   fprintf(f, "%d‘%d/%d ", num[k] / num[k + 1], num[k] % num[k + 1], num[k + 1]);
				       k+=2;
				       m++;
				       j++;
			    if(operate[m]==‘+‘||operate[m]==‘-‘)
				{
				   fprintf(f, "%c ", operate[m]);
				   m++;
			    }
			   
				else if(operate[m]==‘*‘)
				{
				   fprintf(f, "× ");
				   m++;
			    } 
				else if(operate[m]==‘/‘)
				{
				   fprintf(f, "÷ ");
				   m++;
			    }
		   }
				else if (num[k] < num[k + 1] ) {//检测是否为真分数
					   fprintf(f, "%d/%d ", num[k], num[k + 1]);
					   k+=2;	
					   m++;
					   j++;
					if(operate[m]==‘+‘||operate[m]==‘-‘)
				{
				   fprintf(f, "%c ", operate[m]);
				   m++;
			    }
			   
				    else if(operate[m]==‘*‘)
				{
				   fprintf(f, "× ");
				   m++;
			    } 
				    else if(operate[m]==‘/‘)
				{
				   fprintf(f, "÷ ");
				   m++;
			    }
		   }
			    else if(num[k] % num[k+1] == 0){//若出现整除，则直接输出自然数
					   fprintf(f, "%d ", num[k]/num[k+1]);
				  	   k+=2;
				  	   m++;
				  	   j++;
				  	if(operate[m]==‘+‘||operate[m]==‘-‘)
				{
				   fprintf(f, "%c ", operate[m]);
				   m++;
			    }
			   
				    else if(operate[m]==‘*‘)
				  {
				   fprintf(f, "× ");
				   m++;
			      } 
				    else if(operate[m]==‘/‘)
			      {
				   fprintf(f, "÷ ");
				   m++;
			      }
		   }
	}
				if(k<count+y)
			  {
				  fprintf(f, "%d ", num[k]);
				  k++;
				  j++;
			  }
			    
				 if(operate[m]==‘)‘)
			    {
			       fprintf(f, ") ");
			       m++;
			    }
				
				if(operate[m]==‘+‘||operate[m]==‘-‘)
				{
				   fprintf(f, "%c ", operate[m]);
				   m++;
			    }
			   
				else if(operate[m]==‘*‘)
				{
				   fprintf(f, "× ");
				   m++;
			    } 
				else if(operate[m]==‘/‘)
				{
				   fprintf(f, "÷ ");
				   m++;
			    }
			}
					
		fprintf(f, "=
");
		fprintf(Path,"%d、",x+1);
		if(o==0&&p>0){
			fprintf(Path,"%d/%d 
",p,q);
		}
		else if(o>0&&p!=0){
			fprintf(Path,"%d‘%d/%d 
",o,p,q);
		}
		else if(o>0&&p==0){
			fprintf(Path,"%d 
",o);
		}
		else if(p==0&&o==0){
			fprintf(Path,"0 
");
		}	  
		 x++;
	}
	fclose(f);
	fclose(Path);
}

• 中缀表达式转后缀表达式并求值。由于考虑到结果要保留成分数，因此采用了结构体数组来存放操作数。

//结构体数组，用于存放操作数
struct Number{
	int num;
	int son;//分子
	int mot;//分母
};

void answer(int b[], char c[],int &o,int &p,int &q) { //计算中缀表达式
	struct Number OPS[100];  int top1 = -1;  //存放数字的结构体数组
	char OPF[100];	int top2 = -1;  //存放运算符的栈
	int i = 0, x = 0, y = 0;

	// 遍历中缀表达式
	while (b[x] != 0 || c[y] != ‘‘) {
		if ((x == 0) && (y == 0) && (c[y] == ‘(‘)) {
			OPF[++top2] = c[y++];
			continue;
		}
		if (i == 1) {
			if (c[y] == ‘‘) {
				i--;
				continue;//数组空了
			}
			// 运算符的栈为空，直接入栈
			if (top2 == -1) {
				OPF[++top2] = c[y++];//入栈
			}
			// 运算符的栈不为空，要比较和栈顶的优先级
			else if (c[y] == ‘+‘ || c[y] == ‘-‘) {
				while (OPF[top2] == ‘+‘ || OPF[top2] == ‘-‘ || OPF[top2] == ‘*‘ || OPF[top2] == ‘/‘ || OPF[top2] == ‘.‘) {
					opr(OPS, top1, OPF, top2); //计算
				}
				OPF[++top2] = c[y++]; //运算完后，c[i]入栈
			}
			else if (c[y] == ‘*‘ || c[y] == ‘/‘) {
				while (OPF[top2] == ‘*‘ || OPF[top2] == ‘/‘ || OPF[top2] == ‘.‘) {
					opr(OPS, top1, OPF, top2); //计算
				}
				OPF[++top2] = c[y++]; //运算完后，c[i]入栈
			}
			else if (c[y] == ‘.‘) {
				while (OPF[top2] == ‘.‘) {
					opr(OPS, top1, OPF, top2); //计算
				}
				OPF[++top2] = c[y++]; //运算完后，c[i]入栈
			}
			else if (c[y] == ‘(‘) { //左括号，直接入栈
				OPF[++top2] = c[y++];
			}
			else if (c[y] == ‘)‘) { //右括号，处理到把‘(‘抵消
				while (OPF[top2] != ‘(‘) {
					opr(OPS, top1, OPF, top2); //计算
				}
				top2--;
				y++;//弹出左括号
			}
			if (c[y] != ‘(‘&&c[y - 1] != ‘)‘) {
				i--;
			}
		}
		else if (i == 0) {
			// str[i]是数字，直接入栈
			if (b[x] == 0) {
				i++;
				continue;
			}
			OPS[++top1].num = b[x++];
			OPS[top1].mot = 0;
			OPS[top1].son = 0;
			i++;
		}
	}

	// 遍历完成后，检查栈是否计算完	
	while (top2 != -1) {
		opr(OPS, top1, OPF, top2); //计算
	}

	o=OPS[top1].num; 
	p=OPS[top1].son;
	q=OPS[top1].mot;//返回计算结果
}

6.测试运行

• 通过命令行控制
  可以生成一万道题目
  
  
  
  我们对生成的式子和答案进行了大量随机的抽样和检查，发现结果都是对的。

7.

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	20	15
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	20	15
Development	开发	1200	1155
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	240	240
· Design Spec	· 生成设计文档	60	30
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	20	20
· 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	120	100
· Coding	· 具体编码	620	600
· Code Review	· 代码复审	60	30
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	60	100
Reporting	报告	100	70
· Test Report	· 测试报告	60	40
· Size Measurement	· 计算工作量	20	10
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	20	20
合计		1320	1240

8.项目小结

• 张宇芃：二人合作确实比个人难度大一点，因为要协调好各方面。两个人对接代码的时候基本都是互相找bug。第一次进行二人合作很不适应，并且犯了很多小失误，并且因为交流频率略低所以项目进展缓慢。这一次的作业并没有完成查重和判断对错非常遗憾，但是确实是能力不足。希望下次能更好的规划和优化。
• 朱杰晖：在本次的结对项目中，我体会到了合作的力量，有了不少的收获。我对表达式的求值方法，栈的使用有了进一步的理解。在结对的过程中，我慢慢适应了合作，同时积累了经验和教训，合作的过程中应该加强交流沟通。