软件工程实践——个人项目-小学四则运算 “软件”之初版

这个作业的要求来自于：https://edu.cnblogs.com/campus/gzcc/GZCC-16SE2/homework/2186。

我的github远程仓库的地址为：https://github.com/zyd123d/zyd1。

 

一、题目要求

           像《构建之法》的人物阿超那样，写一个能自动生成小学四则运算题目的命令行 “软件”。

           具体要求：任何编程语言都可以，命令行程序接受一个数字输入，然后输出相应数目的四则运算题目和答案。例如输入数字是 30， 那就输出 30 道题目和答案。 运算式子必须至少有两个运算符，运算数字是在 100 之内的正整数，答案不能是负数。 如：23 - 3 * 4 = 11。

 

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二、扩展要求

1. 要求能出和真分数 （二分之一， 十二分之五，等）相关的练习题。
2.  并且要求能处理用户的输入，并判断对错，打分统计。 要求能处理用户输入的真分数， 如 1/2, 5/12 等。
3. 初步拟定要实现的功能后，估计一下自己需要花多长时间。编程过程中记录自己实际用了多长时间。

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三、详细设计

• 使用的编译开发工具：CodeBlocks
• 使用的编程语言：C语言
• 功能设计

1. 让用户输入所需联系题目的个数，并在屏幕上显示相应的题目数量。
2. 随机产生四则运算式子，四则运算式子的要求为运算数字是100以内的随机正整数，两个以上的随机运算符。
3. 运算结果不能为负数，若运算结果为负数则屏幕提示不符合题目要求。
4. 对用户输入的结果进行正确和错误的判断，在用户答完题以后在屏幕上输出用户答题的正确个数与正确率。

• 主要的函数实现代码

1. 获取随机运算符函数（getrandomSignal()）
   

   1 char getrandomSignal()//获取随机运算符
   2 {
   3     char signal[4]={'+','-','*','/'};
   4     return signal[rand()%4];
   5 }

2. 获取随机数函数（getrandomSignal()）
   

   1 int randomnum(double start, double end)
   2 {
   3     return (int)(start+(end-start)*rand()/(RAND_MAX+ 1.0));//获取随机数
   4 }

3. 生成四则运算题目函数（produceTest()）
   

    1 int produceTest()//题目生成
    2 {
    3     int get;
    4     int num1,num2,num3,a;
    5     char signal,signal2;
    6 
    7     srand((unsigned)time(NULL));
    8     signal=getrandomSignal();
    9     signal2=getrandomSignal();
   10     num1=randomnum(1,100);
   11     num2=randomnum(1,100);
   12     num3=randomnum(1,100);
   13 if(signal=='-')
   14     {
   15         if(num1<num2 )
   16         {
   17             int temp;
   18             temp=num1;
   19             num1=num2;
   20             num2=temp;
   21         }else if(num1<num3)
   22         {
   23             int temp2;
   24             temp2=num1;
   25             num1=num3;
   26             num3=temp2;
   27         }
   28     }
   29 
   30 
   31     printf("%d%c%d%c%d=",num1,signal,num2,signal2,num3);
   32     scanf("%d",&get);
   33     fflush(stdin);   //清空输入缓冲区
   34       if(getResult(num1,num2,num3,signal,signal2)<0){//判断结果是否为负数
   35         printf("输出结果为负数，不符合题目要求\n");
   36 
   37     }else{
   38     if(getResult(num1,num2,num3,signal,signal2)==get)//判断结果是否正确
   39         {
   40         printf("你的答案正确!\n");
   41         a=1;
   42         }
   43     else
   44     {
   45         printf("答案错误!\n");
   46         printf("正确的答案是: %d\n",getResult(num1,num2,num3,signal,signal2));
   47         a=0;
   48     }
   49     }
   50     return a;
   51 }

 

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四、程序运行结果演示

 

 

 

 

 

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五、遇到的问题及解决方法

遇见的问题：

1.  一开始接触到这个程序的要求时，对于我而言最大的问题就是随机数的产生，虽然之前有过类似的实验中有实现过随机数，但是由于太长时间没接触c语言，导致生疏。
2. 题目要求的真分数处理，要求出具与真分数相关的习题。
3. 结果不能产生负数。
4. 除数为0的不合法情况。

解决方法：

1. 通过查询资料以及询问同学，了解到了随机数产生的原理，在本次实验中使用到的是randomnum（）函数来获取运算所需要的随机数，这个函数中返回指定范围内的随机数（不大于end，不小于start)，RAND_MAX是在stdlib.h中定义的一个常量，它表示rand()可以返回的最大值。所以，rand()/(RAND_MAX+1)就得到一个0~1之间的数，这个数乘(end-start)的结果就是一个不大于（end-start)的数，最后加上start之后就得到了一个不小于start并且不大于end的数。到这里，随机数的问题被解决了。
   
2.  由于个人的水平有限，此项问题并未找到解决的方法，在网络上查询到的资料思路与我的整体思路感觉不能融合在一起，所以不知道如何解决。
3. 在解决这个问题的时候，我首先想到的是减法中减数被被减数大的情况下，程序有可能产生负数，所以用了变量temp来把随机数的值进行互换，使得被减数大于减数，减少程序输出结果为负数的情况，然后对后面的乘除法比前面的随机数大产生负数的情况，我则是用用if先对结果进行判断是否小于0，如果小于就在屏幕上输出“结果为负数，不满足题目的要求”，如果结果符合要求，则正常执行，虽然这种解决方式有些掩耳盗铃，但是我目前能想到的最简单的解决方法。
4. 本来的思路是用if对随机数据进行判断，但是由于题目的另一个要求是要求随机数为100以内的正整数，所以我就直接设置随机数据的范围为1~100暂时解决了此类问题。

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六、总结

         在本次实验过程中，由于使用的是C语言，虽说能够理解大致的逻辑，但由于对题目的需求布没有充分了解便开始了编写代码，导致花费在后续完善题目要求的过程用了很多的时间，体会到了需求分析的重要性，明白了磨刀不误砍柴工的道理，还有便是发现自己在之前学习过的课程C语言已经变得生疏，有许多的细节问题都已忘记，就比如在编写c语言过程中最基本的整数与浮点数之间的转换模式，也花费了我非常多的时间，相信在之后的学习中会更加注意此类细节问题。

 

 

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七、个人软件过程耗时估计与统计表

PSP2.1	Personal Software Process Stages	Time Senior Student（h）	Time（h）
Planning	计划	2	1
· Estimate	估计这个任务需要多少时间	10	12
Development	开发	8	10
· Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	2	1
· Design Spec	生成设计文档	2	1
· Design Review	设计复审	1	0.5
· Coding Standard	代码规范	0.5	1
· Design	具体设计	3	4
· Coding	具体编码	10	12
· Code Review	代码复审	1	2
· Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	1	2
Reporting	报告	1	3
·	测试报告	0	0
·	计算工作量	0.5	0.2
·	并提出过程改进计划	0	0

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