2016012055+小学四则运算练习软件项目报告

 

仓库地址：https://git.coding.net/lzgy18/second_work.git

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1. 需求分析 ：

            大概：做一个用Java语言随机产生四则运算的题目及其结果 

            输入：输入n，代表共产生n道题，n必须为整数 

            过程：随机产生三到四个运算符，以及运算数，产生运算表达式，并且计算出结果（难点：运算符的优先级计算） 

            注意：除法运算时应注意除数为零的情况，以及除不尽的情况 

                      减法运算时，不能出现负数。

                      且一个式子中至少出现两种运算符 

            输出：输出n 道四则运算的题目及其结果，并且将其传送到指定文件中

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        2.功能设计

                  (1)基本功能

                  输入练习题的个数，并判断是否为整数，是否合理

                  建立运算符的数组，利用random方法产生随机数

                  产生练习题的表达式（将其转化为后缀表达式）

                  利用栈设计运算符的优先级并计算练习题的结果

                  将结果输出到指定文件中，并输入学号

               （2）附加功能

                   支持有括号的运算式，包括出题与求解正确答案。

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       3.设计实现（设计包括你会有哪些类，这些类分别负责什么功能，他们之间的关系怎样？你会设计哪些重要的函数，关键的函数是否需要画出流程图？函数之间的逻辑关系如何？）

          （1）Main.java:主要用于生成四则运算的练习题,并调用ArrayPractice类和Writting类

          （2）ArrayPractice：用于计算表达式的结果，其中有包括中缀表达式转后缀表达式的方法，以及处理运算符优先级的方法。

          （3）Writting:用于将结果集，根据路径存放到指定文件中

 

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      4.算法详解

           生成题目：主要用到random方法产生随机数，通过for循环，利用数组，重组运算符和运算数，其中利用递归算法解决了负数问题和分数问题，以及至少出现两个运算符。 

           解答题目：重建一类解决计算结果的问题，首先处理生成的表达式，判断其是运算符还是运算时，并一起存放于list集合中 

                             然后通过栈来决定运算符的优先级，将中缀表达式转化为后缀表达式，

                               “+”“-”属于同一级，“*”“/”属于同一级，

                               利用栈，遇到数字输出，遇到高优先级的全部出栈，最后在全部出栈，生成后缀表达式，进而进行计算。 

                 

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      5.测试运行

         （1）运行结果

                 

                  

 

         （2）主方法

                          

 

         （3）charge1方法和needing方法（解决分数，负数，以及生产表达式及其结果）

                   

 

         （4）Writting类

                  

         （5）ArrayPractice类

                     

      

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         6.粘贴自己觉得比较独特的或满意的代码片段，用博客园正确的代码控件来显示。

 private static int  charge1(int x,int y) {//解决分数问题
        if(y==0) {//如果除数为0，则重新产生
            y=(int) (Math.random()*100);
            return charge1(x,y);
        }
        if(x%y!=0) {//如果除不尽，利用递归重新产生数
            y=(int) (Math.random()*100);
            return charge1(x,y);
        }
        else {

               return y;
        }
    }

 

if(s.equals("+")){
                    int a1 = stack.pop();
                    int a2 = stack.pop();
                    int v = a2+a1;
                    stack.push(v);
                }else if(s.equals("-")){  当减值为负数时，return -1，回到main.java，利用递归，重新产生数
                    int a1 = stack.pop();
                    int a2 = stack.pop();
                    int v = a2-a1;
                    if(v<0)
                        return -1;
                    else
                    stack.push(v);
                }else if(s.equals("*")){
                    int a1 = stack.pop();
                    int a2 = stack.pop();
                    int v = a2*a1;
                    stack.push(v);
                }else if(s.equals("/")){
                    int a1 = stack.pop();
                    int a2 = stack.pop();
                    int v = a2/a1;
                    if(a2<a1){
                       return -1；当被除数小于除数时，return -1，回到main.java，利用递归，重新产生数

} else stack.push(v); } }

 static ScriptEngine js= new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");  
       private static ArrayList result(ArrayList arrayList){
           ArrayList a=new ArrayList();
           for(String al:arrayList){          刚开始用的是js的eval方法直接将表达式转换并且计算，但是发现这个解决负数问题以及分数问题比较困难
                                              ，虽然不需要涉及到运算符的优先级，所以摈弃了这个方法，但是我觉得这个方法还是比较好用的
               try {
                   al=al+"="+js.eval(al);
                   
                   System.out.println(al);
                   a.add(al);
               } catch (ScriptException e) {
                   // TODO Auto-generated catch block
                   e.printStackTrace();
               }
           }
           return a;
       }

 private static int same(int i,int b[]){//至少出现两种运算符
           Random r=new Random();
            if(b[i]==b[i-1]){
                b[i]= r.nextInt(4);
                return same(i,b);
            }

        return b[i];
    }

 

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      7. 总结：你设计的程序如何实现软件设计的'模块化'原则。

          在main类中，将各种要求用不同的方法实现，然后再用主方法调用，在其他类中也是，好管理代码，容易修改，不会使代码显得冗余

             

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     8. 展示PSP

PSP2.1	任务内容	计划共完成需要的时间(h)	实际完成需要的时间(h)
·        Estimate	·   估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤	37	43
Development	开发	37	43
·        Analysis	·         需求分析 (包括学习新技术)	5	7
·        Design Review	·         设计复审 (和同事审核设计文档)	2	3
·        Coding Standard	·         代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	4	7
·        Design	·         具体设计	4	7
·        Coding	·         具体编码	12	16
·        Code Review	·         代码复审	5	8
·        Test	·         测试（自我测试，修改代码，提交修改）	2	5
·         Size Measurement	·         计算工作量	1	1
·         Postmortem & Process Improvement Plan	·         事后总结, 并提出过程改进计划	3	7

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 感言

 （1） 在实现这个四则运算的过程中，遇到了很多阻碍，在经过一段时间的努力，可以写出随机产生四则运算的公式，但难点就在于怎样去计算这个公式的结 果，最开始，我用的是js中的eval，只需要写一个方法，就可以得到结果，自己也不需要知道，到底是怎样的一个算法，以及过程。刚开始还挺高兴的，但后来发现，用这个方法我不会解决负数的问题一分数的问题。

 （2） 再后来，我就写了一个方法，对于减法运算使得前一个数不许小于后一个数，听起来是对的，但对于23-12*2，其结果就是负的，所以不够全面，本来是想找一个不需要用到栈就可以解决运算符优先级的方法，但就是没找到，只能怪自己太才疏学浅了。

（3）然后，我就找书，看博客，看了一下栈的基本操作，中缀怎样转后缀（只怪数据结构学的不精呀），过程着实艰难啊，不过这也是一个充实自己的算法的好机会。终于把算法写出来，但也还是会有一些小bug，不断地修修改改，最终代码形成了，最后全部都通过的时候真的特别开心，这是一个很好的锻炼机会，补缺了自己以前的一点漏洞，所以，我觉得，难不可怕，可怕的是自己一开始就逃避，不敢尝试。加油吧。

（4）还有一个就是命令行的测试，以前一直是在控制台测试，jdk的配置也不同，在命令行测试时就会出问题，然后就把jdk重新配置了一下，才算解决，还有中文乱码的问题，需要加入encoding utf-8 解决，在此过程中自己真的学到了很多。

转载于:https://www.cnblogs.com/09300726lzj/p/8592604.html