20165322 第二周结队编程-四则运算

Posted 王瑶佳

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了20165322 第二周结队编程-四则运算相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

结对编程-四则运算 整体总结

  • 学习笔记

  • 中缀表达式转换为后缀表达式

    • 如果遇到数字,我们就直接将其输出。
    • 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。
    • 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。
    • 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。
    • 如果我们读到了输入的末尾,则将栈中所有元素依次弹出。
  • 生成随机数的运用

    • Random ran = new Random();随机数方法创建对象
    • int B = ran.nextInt(2);生成0—1之内的随机数
  • 需求分析

    • 随机生成题目

      • 生成题目数量根据用户需求输入
      • 自动生成小学四则运算题目(加、减、乘、除)
      • 支持整数和真分数
      • 支持多运算符(比如生成包含100个运算符的题目)
    • 统计正确率

    • 能多次生成题目

    • 扩展需求

      • 题目去重
      • 支持多语言
      • 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
  • 设计思路

    • 实验首先是完成一个计算器的功能,可以实现简单的+、-、*、/运算
    • 实现多运算符,编入四个类分别实现整数运算、真分数运算、判断结果正确并计算正确率
    • 利用JUnit检测非法输入
    • 设计一个主类生成随机数,生成题目,并判断正确率
    • 设计测试类,利用JUnit测试整数类与分数类的四则运算

uml图:

实现真分数计算代码及注释

import java.util.Random;
public class Fraction {
    private int numerator, denominator;  //定义分母、分子

    public  Fraction (int numer, int denom)
    {

        if(denom == 0 )        //分子为0
            denom = 1;
        if (denom < 0)           //若分母小于0,则取分母为正值,分子为负值
        {
            numer = numer * -1;
            denom = denom * -1;
        }
        numerator = numer;
        denominator = denom;

        reduce();
    }

    public int getNumerator()
    {
        return numerator;
    }

    public int getDenominator()
    {
        return denominator;
    }


    public Fraction add(Fraction op2)          //实现真分数加法运算
    {
        int commonDenominator = denominator * op2.getDenominator();   //两随机数a1、a2的分母相乘,进行通分
        int numerator1 = numerator * op2.getDenominator();            //a1的分子=a1的分子与a2的分母相乘
        int numerator2 = op2.getNumerator() * denominator;           //a2的分子=a2的分子与a1的分母相乘
        int sum = numerator1 + numerator2;                            //将通分过后的两个随机数相加
        System.out.print("("+this.toString()+")" + " + " + "("+op2.toString()+")" + "=");
        return new Fraction (sum, commonDenominator);
    }

    public Fraction subtract(Fraction op2)           //实现真分数减法运算
    {
        int commonDenominator = denominator * op2.getDenominator();
        int numerator1 = numerator * op2.getDenominator();
        int numerator2 = op2.getNumerator() * denominator;
        int difference = numerator1 - numerator2;
        System.out.print("("+this.toString()+")" + " - " + "("+op2.toString()+")" + "=");
        return new Fraction(difference,commonDenominator);
    }

    public Fraction multiply (Fraction op2)              //实现真分数乘法运算
    {
        int numer = numerator * op2.getNumerator();
        int denom = denominator * op2.getDenominator();
        System.out.print("("+this.toString()+")" + " * " + "("+op2.toString()+")" + "=");
        return new Fraction (numer, denom);
    }

    public Fraction divide (Fraction op2)              //实现真分数除法运算
    {

        int numer = numerator * op2.getDenominator();
        int denom = denominator * op2.getNumerator();
        System.out.print("("+this.toString()+")" + " / " + "("+op2.toString()+")" + "=");
        return new Fraction (numer, denom);
    }

    public String toString()      //输出格式及限定
    {
        String result;

        if (numerator == 0)               //分子为0,结果为0
            result = "0";
        else
        if(denominator == 0)              //分母不能为0
            return "错误!分母不能为0";
        else
        if (denominator == 1)             //分母为1,结果取分子值
            result = numerator + "";

        else
            result = numerator + "/" + denominator;  //按分数形式输出结果

        return result;
    }

    private void reduce()
    {
        if (numerator != 0)
        {
            int common = gcd (Math.abs(numerator), denominator);    //取分子分母最大公因子

            numerator = numerator / common;                        //约分
            denominator = denominator / common;
        }
    }


    private int gcd (int num1, int num2)                      //计算最大公因子
    {
        if(num2==0)
            return num1;
        else
            return gcd(num2,num1%num2);

    }
    public static Fraction obj(){                               //生成随机数
        Random ran = new Random();
        return new Fraction(ran.nextInt(100),ran.nextInt(100));
    }
}

测试代码

运行结果截图

码云链接

码云链接

实验过程

  • 上次关于真分数的算法我们没有弄明白。这次我们认真讨论并解决了问题。关于代码的批注在上面的代码里。
  • 首先是用java语言描述真分数里的加减乘除运算,然后将运算结果化简。
  • 化简过程需要用到求最大公因子,这时候我们需要分子分母均为正值,于是就有了public Fraction (int numer, int denom)方法,以及Math.abs(numerator)来保证算法不出现漏洞。
  • 除此之外还要注意分子分母计算的一些限定特性。我们同样加进代码里。
  • 代码里的去重功能没写出来,但是经过讨论有了思路:(1)记录之前生成的题目;(2)用遍历比较新生成题目与旧生成题目。如果重复,则删除此新生成题,并再生成一个题目,重新遍历检查。如果不重复,则进入下一环节。

评价我的结队小伙伴

她很美
是天边的火烧云
是日月星辰
但是
我更美

在本周学习中,在小伙伴的帮助下,我对代码有了更深的解读,她的认真及更高效的学习方法让我受益,在这周的磨合中我们的默契度也有了更大的提高,思考问题的时候,会有更多相同的思考,结对学习的过程也是我们相互促进的过程。

总结

  • 感受到了有所思路却写不出代码的痛苦,有时候甚至想,为啥不用C编...好吧我的思维还没有转变过来。
  • 但是还是很开心,比上周又进步了一点点。开始学着用伪代码,流程图来描述思路给自己的小伙伴看。也让整个算法在脑海里有更清晰的构造。

以上是关于20165322 第二周结队编程-四则运算的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

20175314 结队编程项目——四则运算第二周

20165322 结对编程-四则运算 阶段总结

软件工程第二次结队编程

20172316 结对编程-四则运算 第二周 阶段总结

第二周进度条

20172326『Java程序设计』课程结对编程练习_四则运算第二周阶段总结