20175310结对编程项目-四则运算 阶段总结博客

20175310结对编程项目-四则运算 阶段总结博客

结对小组组员：20175310 20175317

一、题目要求

实现一个命令行程序，要求：

• 自动生成小学四则运算题目(加、减、乘、除)
  ·支持整数
  ·支持多运算符（比如生成包含100个运算符的题目）
  ·支持真分数
• 统计正确率
• 第一周要求输出整数/多运算符（题目生成/题目运算判题）

二、需求分析

根据题目要求，这个项目需要达到的内容主要为以下几个方面：
1、自动生成表达式（包含多运算符，随机数为整数）
2、计算自动生成的表达式的结果
3、判断用户输入的答案是否和正确答案相符
4、计算正确率

三、设计思路

1、自动生成表达式（包含多运算符，随机数为整数）

①表达式的产生：

用random产生随机数，这次实验一共要生成两个随机数，一个是随机数a，表示运算符个数，那么表达式中数字有a+1个；另一个是在类fuhao中的随机数m（取值范围1~4），表示+-*÷四则运算。下面是生成随机数a的程序：

Random random=new Random();   //生成随机数
int a = random.nextInt(5)+1;   //生成1到5之间的随机数a，表示运算符个数

②表达式的输出：

在j循环中，用System.out.print(b); 将生成的随机数b输出，由于运算符比运算数少一个，所以输出运算符时要加一个判断：

if (j <= a) {
                    fuhao k = new fuhao();  //声明类fuhao的对象k
                    char q = k.yunsuanfu();   //产生一个运算符q
                    System.out.print(q);     //将生成的随机符号输出
                    Question = Question + b +q;  //将生成的随机数和随机符号存入Question中
                }
else{
                    Question = Question + b;    //将生成的随机数存入Question中
       }

③表达式的读取：

由于上面的表达式是一个数字一个运算符独立输出的，因此在系统看来表达式并不是一个整体。通过字符串拼接的方式将生成的随机数和运算符读取到字符串Question中：

String Question = new String("");   //系统随机生成的表达式

for (int j=1;j<=a+1;j++) {
                int b = random.nextInt(10) ;   //生成0到9之间的随机数b，表示表达式中出现的随机数，共a+1个
                System.out.print(b);   //将生成的随机数输出
                if (j <= a) {
                    fuhao k = new fuhao();  //声明类fuhao的对象k
                    char q = k.yunsuanfu();   //产生一个运算符q
                    System.out.print(q);     //将生成的随机符号输出
                    Question = Question + b +q;  //将生成的随机数和随机符号存入Question中
                }
                else{
                    Question = Question + b;    //将生成的随机数存入Question中
                }
            }

2、计算自动生成的表达式的结果

第一步已经将系统生成的表达式存入Question中，因此问题转换为已知表达式求值。这个问题和我上周做的实验一实现四则运算十分类似，我就讲上周的代码进行了一些修改，并在程序中重新声明了一个名为sizeyunsuan的类，代码如下：

class sizeyunsuan{
    static Stack<Character> op = new Stack<>();


    //计算后缀式的值
    public static float calrp(String rp){//参数rp：后缀式
        Stack<Float> v = new Stack<>();
        char[] arr = rp.toCharArray();
        int len = arr.length;
        for(int i = 0; i < len; i++){
            Character ch = arr[i];

            // 如果是操作数，则推到堆栈
            if(ch >= '0' && ch <= '9') v.push(Float.valueOf(ch - '0'));

                // 如果是运算符，则计算结果
                // 在堆栈中有前2个操作数的情况下，将结果推送到堆栈中
            else v.push(getv(ch, v.pop(), v.pop()));
        }
        return v.pop();//返回值return：表达式结果
    }




    //将中缀式转换为后缀式
    public static String getrp(String s){//参数s：中缀形式的字符串
        char[] arr = s.toCharArray();
        int len = arr.length;
        String out = "";

        for(int i = 0; i < len; i++){   //从左到右扫描中缀式
            char ch = arr[i];
            if(ch == ' ') continue;
            if(ch >= '0' && ch <= '9') {// 如果是操作数，则直接输出
                out+=ch;
                continue;
            }

            if(ch == '+' || ch == '-'){//如果遇到“+”或“-”，则从堆栈中弹出运算符，直到遇到“（”，然后输出，并进栈。
                while(!op.empty() && (op.peek() != '('))
                    out+=op.pop();
                op.push(ch);
                continue;
            }


            if(ch == '*' || ch == '÷'){//如果是“*”或“÷”，则退栈并输出，直到优先级较低或“（”将运算符进栈
                while(!op.empty() && (op.peek() == '*' || op.peek() == '÷'))
                    out+=op.pop();
                op.push(ch);
                continue;
            }

            if(ch == '(') op.push(ch);//如果遇到“（”，则直接进栈



            if(ch == ')'){ //如果遇到“）”一直退栈输出，直到退到“（”，弹出“（”
                while(!op.empty() && op.peek() != '(')
                    out += op.pop();
                op.pop();
                continue;
            }
        }
        while(!op.empty()) out += op.pop();
        return out;//返回值return：后缀形式的字符串
    }




    public static Float getv(char op, Float f1, Float f2){
        if(op == '+') return f2 + f1;
        else if(op == '-') return f2 - f1;
        else if(op  == '*') return f2 * f1;
        else if(op == '÷') return f2 / f1;
        else return Float.valueOf(-0);
    }
}

这一部分的设计思路和问题及解决方案在2018-2019-2 20175310实验一《Java开发环境的熟悉》实验报告中有详细的描述。

3、判断用户输入的答案是否和正确答案相符

在第二步中我们已经得到了表达式的正确结果right，所以这一步只需要比较用户输入的答案answer和正确答案right是否一致。

Scanner reader2=new Scanner(System.in);
double answer = reader2.nextDouble();     //读取用户输入的答案
if (answer==right){
     System.out.println("回答正确！");
     count++;
}
else{
      System.out.println("回答错误！正确答案是："+right);
}

4、计算正确率

在第三步比较answer和right答案是否一致的同时，如果相等，count++（count初值为0）。当循环结束之后，正确题数count/总题数x就是正确率lv。

float lv=count*100/x;     //正确率
System.out.println("测试结束！正确率为："+lv+"%");

四、UML类图

五、运行过程截图

六、代码托管地址

https://gitee.com/xicyannn/20175310xcy/blob/master/src/%E7%BB%93%E5%AF%B9/%E5%9B%9B%E5%88%99%E8%BF%90%E7%AE%97/yunsuan.java
本次任务的完整代码在码云结对/四则运算文件夹中。

七、遇到的困难及解决方法

本次实验遇到的问题和解决方案都在 三、设计思路中有详细的说明。

八、对结对的小伙伴做出评价

我结对的小伙伴是钟睿文，这次的任务主要是由我来写，他来提供思路和指出问题。这次配合还是很顺利的，我在编写代码的过程中出现了很多问题，也有许多没有达到题目要求的地方，钟睿文同学都及时提醒我，并提供了合适的思路。

九、PSP

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	20	30
Development	开发
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	30	45
· Design Spec	· 生成设计文档	30	30
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	20	30
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	30	40
· Design	· 具体设计	60	90
· Coding	· 具体编码	120	150
· Code Review	· 代码复审	30	45
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	30	50
Reporting	报告	30	60
· Size Measurement	· 计算工作量	10	20
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	15	20
	合计	425	610