任务1源码可直接克隆的仓库地址：https://coding.net/u/dengqq/p/homework/git
一、需求分析：
l 随机产生n道加减乘除练习题
l 数字在0到100之间，运算符在3到5个之间
l 至少包含2种运算符，不出现负数和非整数
二、功能设计：
基本功能：
1) 可接收一个输入参数n， 随机产生n道加减乘除（分别使用符号+-*÷来表示）练习题
2) 数字在0到100之间，运算符在3个到5个之间，至少包含2种运算符，不出现负数和非整数
3) 将生成的n道练习题及其对应的正确答案输出到文件“result.txt”中
扩展功能：
1) 支持有括号的运算式
2) 支持真分数的出题与运算
三、设计实现
类：
1) java.util.Scanner 功能：获取控制台输入（输入n）
2) java.util.Random 功能：产生随机数
3) java.util.ArrayList 功能：需要用到数组
4) java.util.Stack 功能：需要用栈将中缀表达式转成后缀表达式
5) java.util.regex.Pattern 功能：需要使用正则表达式匹配数字
关系：这几个类之间具有关联关系
函数：
1) InfixToSuffix 功能：将中缀表达式转化成后缀表达式
2) suffixToArithmetic 功能：通过后缀表达式求出运算结果
3) calculate 功能：加减乘除的运算
4) stringToArithmetic 功能：给出中缀表达式能求出运算结果
5) 主函数
流程图：
逻辑关系：如上述流程图
1) suffixToArithmetic函数调用了caculate函数通过后缀表达式求到运算结果
2) stringToArithmetic函数调用了InfixToSuffix函数和suffixToArithmetic函数由中缀表达式求出结果
3) 主函数通过调用stringToArithmetic函数将随机生成的前缀表达式求出运算结果
四、算法详解
生成题目：利用for循环，间隔生成数字和运算符
public static void main(String[] args) { Scanner sc=new Scanner(System.in); System.out.println("请输入n"); int amount = sc.nextInt(); char[] operator=new char[]{‘+‘,‘-‘,‘*‘,‘/‘}; for(int i=0;i<amount;i++){ int max=100; int min=0; Random random = new Random(); ArrayList<String> expression=new ArrayList<String>(); int number=random.nextInt(6)%(6-4+1)+4; //产生0到100的随机数 String sr=new String(); for(int j=0;j<number-2;j++){ int s = random.nextInt(max)%(max-min+1) + min; System.out.print(s); String y = Integer.toString(s); String m=new String(); sr+=y; int t=random.nextInt(4);//产生4个随机的运算符 m=String.valueOf(operator[t]); sr+=m; System.out.print(m); } int p = random.nextInt(100)%(101); String x = Integer.toString(p); sr+=x; System.out.print(p);
处理运算符的优先级：
public static String infixToSuffix(String infix) {
Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
String suffix = "";
int length = infix.length();
for (int i = 0; i < length; i++) {
Character temp;
char c = infix.charAt(i);
switch (c) {
case ‘ ‘:
break;
case ‘+‘:
case ‘-‘:
while (stack.size() != 0) {
temp = stack.pop();
suffix += " " + temp;
}
stack.push(c);
suffix += " ";
break;
case ‘*‘:
case ‘/‘:
while (stack.size() != 0) {
temp = stack.pop();
if(temp==‘+‘||temp==‘-‘){
stack.push(temp);
break;
} else {
suffix += " " + temp;
}
}
stack.push(c);
suffix += " ";
break;
//如果是数字，直接存入
default:
suffix += c;
}
}
解答题目：
for (int i = 0; i < strings.length; i++) strings[i].trim(); Stack<Double> stack = new Stack<Double>(); for (int i = 0; i < strings.length; i++) { if (strings[i].equals("")) continue; if ((pattern.matcher(strings[i])).matches()) { stack.push(Double.parseDouble(strings[i])); } else { double y = stack.pop(); double x = stack.pop(); double d= 0; stack.push(caculate(x, y, strings[i])); } return stack.pop();
五、测试运行
六、 满意的代码
这段代码虽然不难，但是很简单，看起来比较明了。
private static double caculate(double x, double y, String simble) { if (simble.trim().equals("+")) return x + y; if (simble.trim().equals("-")) return x - y; if (simble.trim().equals("*")) return x * y; if (simble.trim().equals("/")) return x / y; return 0; }
七、 总结
因为之前对Java不够熟悉，经验不足，所以很多编程的方法都不知道，很多代码都是一边学一边写，浪费了很多时间。代码的整洁很重要，由于我的代码太乱，有些代码可能是多余的，导致在修改代码的时候特别不方便，遇到问题的时候经常无从下手。时间的规划也很重要，这次作业由于没能合理地分配时间，导致时间不够用。在这次作业中，遇到了很多问题，虽然有一部分问题由于自身编程能力太低并没有解决，但是经过一周的学习，学到了很多，对Java明显比之前更熟悉。
八、 展示PSP
|
PSP |
任务内容 |
计划共完成需要的时间(min) |
实际完成需要的时间(min) |
|
Planning |
计划 |
10 |
5 |
|
Estimate |
估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤 |
10 |
15 |
|
Development |
开发 |
360 |
500 |
|
Analysis |
需求分析 (包括学习新技术) |
120 |
180 |
|
Design Spec |
生成设计文档 |
10 |
20 |
|
Design Review |
设计复审 |
5 |
3 |
|
Coding Standard |
代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) |
5 |
10 |
|
Design |
具体设计 |
30 |
30 |
|
Coding |
具体编码 |
90 |
120 |
|
Code Review |
代码复审 |
10 |
20 |
|
Test |
测试（自我测试，修改代码，提交修改） |
20 |
30 |
|
Reporting |
报告 |
120 |
150 |
|
Test Report |
测试报告 |
10 |
10 |
|
Size Measurement |
计算工作量 |
5 |
5 |
|
Postmortem & Process Improvement Plan |
事后总结, 并提出过程改进计划 |
30 |
20 |