#2018BIT软件工程基础#结对项目:四则运算题目生成

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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#2018BIT软件工程基础#结对项目:四则运算题目生成相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

小队成员:

1120161945 雷云霖

1120161949 刘镓煜

 


 

一、开发时间

 

PSP2.1 Personal Software Process Stages 预估耗时(分钟) 实际耗时(分钟)
Planning 计划    
· Estimate · 估计这个任务需要多少时间 5 6
Development 开发    
· Analysis · 需求分析 (包括学习新技术) 120 120
· Design Spec · 生成设计文档 120 180
· Design Review · 设计复审 (和同事审核设计文档) 10 20
· Coding Standard · 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) 10 10
· Design · 具体设计 20 30
· Coding · 具体编码 120 360
· Code Review · 代码复审 30 30
· Test · 测试(自我测试,修改代码,提交修改) 60 120
Reporting 报告    
· Test Report · 测试报告 20 20
· Size Measurement · 计算工作量 20 20
· Postmortem & Process Improvement Plan · 事后总结, 并提出过程改进计划 20 20
  合计 555 936


 

二、思路分析与设计编码

  重点在于两个方面,第一是生成不重复的随机题目,第二是如何计算这个题目。

  对于题目生成的不重复性,有了个人项目数独的实战经验,便不是什么大的问题。当然在这个方面小组的成员还是有一定分歧的,小雷同学决定采用重复概率为百万分之一的随机数方法,小刘同学决定采用排列组合排出必然不相同的一千种。最后取了一个二者折中的方法,如果真发生了重复的情况,一来是对题目的复习,二来也可以告知用户他今日运气特别的好中了亿万分之一的概率,充分体现了我们软件的人性化设计——不仅仅限于做题。关键代码展示如下(C++):

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string takeTest()
{
    srand((unsigned)time(NULL));
    int num1, num2;
    string signal;
    string ans = "";

    signal = getSignal(6);
    num1 = random(0, 100);
    num2 = random(1, 100);

    if (signal == "‘")
    {
        if (num1<num2)
        {
            swap(num1, num2);
        }
    }

    if (signal == "**"||signal=="^")
    {
        num2 /= 35;
    }

    if (signal == "/")
    {
        if (num2 == 0)
        {
            swap(num1, num2);
        }
    }

    ans = ans + to_string(num1) + signal + to_string(num2);
    signal = getSignal(4);
    ans = ans + signal;

    signal = getSignal(6);
    num1 = random(0, 100);
    num2 = random(1, 100);

    if (signal == "‘")
    {
        if (num1<num2)
        {
            swap(num1, num2);
        }
    }

    if (signal == "**" || signal == "^")
    {
        num2 /= 35;
    }

    if (signal == "/")
    {
        if (num2 == 0)
        {
            swap(num1, num2);
        }
    }

    ans = ans + to_string(num1) + signal + to_string(num2);

    return ans;
}
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   如何计算题目,对于我们来说也不是难事,用堆栈的方法实现中缀表达式转后缀表达式即可。能力不强的小刘同学此时发问了:那**这表示乘方的符号有两个字符串怎么办?小雷同学回答他:对算式做预处理,把**改为^。

   对于分数的计算,则采取把所有操作数先通分,在分子上进行四则运算,最后约分化简的的操作。

   关键代码展示如下(C++):

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string MidToBack(string s)       //转后缀表达式,利用栈
{
    string ret;
    stack<int> stk;
    int pos; 
    while ((pos = s.find("**"))!=s.npos)  //将**转换成^
    {
        s.replace(pos, 2, "^");
    }
    for (string::size_type i = 0; i< s.size(); i++)
    {
        if (isdigit(s[i]))
        {
            ret += s[i];
            if ((i < s.size() - 1 && !isdigit(s[i + 1])) || i == (s.size() - 1))
                ret += ‘ ‘;//这里是用空格将数跟符号隔开。目的是在后缀计算中提取数的时候,有些数可能不止一位,如果没有空格符,一个多位的数会被误认为是多个个位数。
        }
        else
        {
            switch (s[i])
            {
            case ‘(‘:
                stk.push(s[i]);
                break;
            case ‘)‘:
                while (!stk.empty() && stk.top() != ‘(‘)
                {
                    ret += stk.top();
                    stk.pop();
                }
                stk.pop();
                break;
            case ‘+‘:
            case ‘-‘:
                while (!stk.empty() && stk.top() != ‘(‘)
                {
                    ret += stk.top();
                    stk.pop();
                }
                stk.push(s[i]);
                break;
            case ‘*‘:
            case ‘/‘:
                while (!stk.empty() && (stk.top() == ‘*‘ || stk.top() == ‘/‘ || stk.top() == ‘^‘))
                {
                    ret += stk.top();
                    stk.pop();
                }
                stk.push(s[i]);
                break;
            case ‘^‘: stk.push(s[i]); break;
            }

        }
    }
    while (!stk.empty())
    {
        ret += stk.top();
        stk.pop();
    }
    return ret;
}
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三、测试与优化

    测试共花费2小时时间。

    测试用例的设计与运行结果

    1)参数的测试用例

     I. -a abcd 不合法格式的参数,成功输出了错误信息

     II. -a 0或-a -1 越界参数,成功输出了错误信息

     III. -c 100 命令参数错误,成功输出了错误信息

     2)性能优化的测试用例

     -a 1000

     题目生成的速度十分迅速,性能分析图不像个人项目一样波涛汹涌,反而平静如水,其中耗时最大的便是等待用户输入答案的程序段,可优化的空间不大。

    技术分享图片

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    经过2个人2小时的排查改进,还是发现了问题,采用随机数时产生了分母为0的错误情况,于是加了一个分母不为0的限制,解决了问题。


四、扩展需求

    能力有限的小刘只能照着小雷同学的C++模板,尝试了用从未学过的JAVA语言重新编写四则运算程序。正好软件工程基础结课后开设了JAVA课程,也算对新课的一次提前了解吧。经过自学和课程的学习,小刘同学不但完成了用JAVA重新编写程序的目标,还自己尝试用JAVA基本实现了做GUI图形界面的需求。

    实现算法同C++实现。

    估计完成所需时间:24小时(平摊到3个星期之中),实际完成时间:24+小时

    程序思路图如下:

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   效果如下:

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五、心得体会

   结对项目和个人项目体验完全不一样,个人项目只要一个人默默写就好了,而结对项目更多的是需要交流。我个人感觉受益是很大的,因为结对编程能够让一部分功能的实现趋近于最优的方式,两个人一起讨论问题怎么解决,如何做更好。举个例子来说吧,我对项目的细节经常犯错误,比如求用户正确率这样的小需求经常忘记实现了,这个时候partner都很细心的帮我指出这些,这是一个人默默写代码所无法体验到的。当然这也应该是结对项目的目的之一吧,培养大家之间的信任。

  在这次合作中的确是1+1>2的体验,收获良多。



以上是关于#2018BIT软件工程基础#结对项目:四则运算题目生成的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

201571030310/201571030329《小学四则运算训练软件》结对项目报告

2015710301120/201571030119《小学四则运算练习软件》结对项目报告

201571030114/201571030143《小学四则运算练习软件》结对项目报告

201571030308/201571030328《小学生四则运算练习软件》结对项目报告

小学四则运算软件(结对项目 -CAI)

20172303 20172322 2017-2018-2 《程序设计与数据结构》结对编程项目-四则运算 项目总结