Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程

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项目相关要求:

 【√】1.使用 -n 参数控制生成题目的个数

             使用 -r 参数控制题目中数值(自然数、真分数和真分数分母)的范围,例如:Myapp.exe -r 10

【√】2.将生成10以内(不包括10)的四则运算题目。该参数可以设置为1或其他自然数。该参数必须给定,否则程序报错并给出帮助信息。

【√】3. 生成的题目中计算过程不能产生负数,也就是说算术表达式中如果存在形如e1 − e2的子表达式,那么e1 ≥ e2

【√】4. 生成的题目中如果存在形如e1 ÷ e2的子表达式,那么其结果应是真分数。

【√】5. 每道题目中出现的运算符个数不超过3个。

【√】6. 程序一次运行生成的题目不能重复,即任何两道题目不能通过有限次交换+和×左右的算术表达式变换为同一道题目。

             生成的题目存入执行程序的当前目录下的Exercises.txt文件,格式如下: 

             1. 四则运算题目1

             2. 四则运算题目2

             ……

             其中真分数在输入输出时采用如下格式,真分数五分之三表示为3/5,真分数二又八分之三表示为2’3/8。

【√】7. 在生成题目的同时,计算出所有题目的答案,并存入执行程序的当前目录下的Answers.txt文件,格式如下:

             1. 答案1

             2. 答案2

【√】8. 程序应能支持一万道题目的生成。

9. 程序支持对给定的题目文件和答案文件,判定答案中的对错并进行数量统计,输入参数如下:

    Myapp.exe -e .txt -a .txt

    统计结果输出到文件Grade.txt,格式如下:

    Correct: 5 (1, 3, 5, 7, 9)

    Wrong: 5 (2, 4, 6, 8, 10)

PSP2.1表格:

PSP2.1

Personal Software Process Stages

预估耗时(分钟)

实际耗时(分钟)

Planning

计划

 30

 30

· Estimate

· 估计这个任务需要多少时间

 30

 30

Development

开发

 1500

 1900

· Analysis

· 需求分析 (包括学习新技术)

 60

 60

· 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)

 60

 60

· Coding Standard

· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)

 30

 30

· Design

· 具体设计

 30

 30

· Coding

· 具体编码

 40

50

· Code Review

· 代码复审

 20

 30

· Test

· 测试(自我测试,修改代码,提交修改)

 10

 15

Reporting

报告

 30

 35

· Test Report

· 测试报告

 10

 10

· Size Measurement

· 计算工作量

 15

 20

· Postmortem & Process Improvement Plan

· 事后总结, 并提出过程改进计划

 30

 30

合计

 

 1925

 2360

解题思路:

  • 随机生成表达式:根据输入的两个参数决定表达式的个数及其参数范围,随机生成操作数和操作符并根据要求合成式子,特别需要注意的是若式子只有一个操作符则不加()
  • 表达式运算:把生成的中缀表达式转变为逆波兰表达式(后缀表达式),运用逆波兰表达式通过栈进行加减乘除操作
  • 运算结果查重:比较,若结果及长度相同,则交换操作符前后的操作数,若还是相同,则判断为重复,则丢弃当前表达式,随机生成新的表达式,直到符合要求
  • 产生输出文件:用简单的文件输出流方法即可

设计实现过程:

 Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第1张图片

 

代码结构:

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第2张图片

 

代码:只贴了部分代码,详细代码可以到GitHub里查看

 主函数代码:

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第3张图片

 

 

Expression函数:随机获取操作数和操作符并生成表达式

 Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第4张图片

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第5张图片

 

 

Calculate类:

生成逆波兰表达式

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第6张图片

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第7张图片

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第8张图片

 

逆波兰表达式的计算:

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第9张图片

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第10张图片

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第11张图片

 

Check函数:实现查重功能

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第12张图片

 

Function函数:创建并输出Exercises.txt文件和Answers.txt文件

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第13张图片

 

测试运行:

 

 

 Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第14张图片

 

 

Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第15张图片Java实现小学生专用四则运算生成器 邱镇宇,王鑫 结对编程_第16张图片

详细的一万道题目和答案请到GitHub里查看

项目小结:

  •  邱镇宇:本次结对编程四则运算生成器的经验,是本人学涯中一段意义匪浅的路,第一次与他人合作,所幸的是与同伴共事的过程非常融洽,惭愧的是本人编程水平较低,经历上次项目后并没有太大进步,不能为合作作出太多有跨越性的贡献,所以本次过程中本人负责理清思路并构思所采用的方法、审查代码与本博文的撰写。目前的感悟是对专业水平的学习与态度尚需积极飞昂。
  • 王鑫:在这次结对编程中,我发现结对编程真的可以使编程的效率大大提高。一个人的想法会有很多的不足,两个人互相提醒,就可以减少bug的数目。而且一般来说,一个人打码会比较枯燥,两个人一起编程可以使编程的气氛变得活跃。当然在这次四则运算编程中,也发现了自己的很多不足。不会的知识点有很多,即时去查找,然后在之后的编程中去使用这个方法。这样就可以活学活用。同时也感觉这种方法比较高效。

 

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