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20165230 结对编程项目-四则运算 整体总结

一、需求分析

• 随机生成题目

1. 生成的题目个数从命令行输入
2. 用户可选择生成不同难度的题目，比如通过参数指定： (1) 运算符个数范围 (2) 运算符限定（小学一年级题目只生成 + - 题目）
3. 能多次生成题目

• 题目运算（判题）

1. 支持多运算符
2. 支持整数
3. 支持真分数

• 题目合法性判断

1. 可独立使用
2. 可用于测试生成题目的正确性

• 扩展需求

1. 题目去重
2. 支持多语言
3. 处理生成题目并输出到文件
4. 完成题目后从文件读入并判题

二、设计思路

1. 设计一个IntNumber类，用来实现整数的四则运算
2. 设计一个Fraction类，用来实现真分数的四则运算
3. 设计一个Judgement类，用来判断用户输入与实际计算值是否相等，并统计正确的次数
4. 设计主类，生成随机数，生成题目，并判断正确率
5. 设计测试类，测试整数类与分数类的四则运算
6. 支持生成题目并输出到文件
   

三、核心代码及注释

• 支持生成题目并写入到文件

import java.util.*;
public class Calculate {
    public static void main(String[] args) {
        NumberFormat nf = NumberFormat.getPercentInstance();
    ···
        Random ran = new Random();
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        IOFile iof = new IOFile("Exercises.txt");//处理生成题目并输出到文件
        while (true) {
            System.out.print("请输入您所需要的题目数量：");
            int A = scan.nextInt();
            for (int i = 0; i < A; i++) {
                int B = ran.nextInt(2);
                int C = ran.nextInt(4);
                in1 = IntNumber.obj();
                in2 = IntNumber.obj();
                score1 = Score.obj();
                score2 = Score.obj();
                if (B == 0) {
                    switch (C) {
                        case 0:
                            num = in1.add(in2);
                            S1 =in1.toString()+ " + " + in2.toString() + "=";
                            num1 = "" + num;
                            iof.WriteQuestionsToFile(S1);//调用append方法，将题目写入文件
                            N = scan.nextInt();
                            CorrectJudgment.judgment(N == num, num1);
                            break;
                        case 1:
                           ···
                        case 2:
                           ···
                        case 3:
                           ···
                    }
                } else {
                    switch (C) {
                        case 0:
                             num2 = score1.add(score2);
                            num1 = num2.toString();
                            Q = scan.next();
                            S2 =score1.toString()+"+"+score2.toString()+"=";
                            iof.WriteQuestionsToFile(S2);//调用append方法，将题目写入文件
                            CorrectJudgment.judgment(Q.equals(num1), num1);
                            break;
                        case 1:
                           ···
                        case 2:
                           ···
                        case 3:
                           ···
                    }
                }
            }

            System.out.println("你答对的题目总数：" + CorrectJudgment.getTrues());
            double T = (double) CorrectJudgment.getTrues() / A;
            System.out.println("您的正确率为:" + nf.format(T));
            System.out.println("是否继续生成题目？（y/n）:"  );
            String s1 = scan.next();
            if (s1.equalsIgnoreCase("n")){
                break;
            }
        }
    }
}
                        

• 支持真分数

import java.util.Random;
public class Fraction {
    private int numerator, denominator;

···
    public Fraction add(Fraction op2)//实现真分数加法
    {
        int commonDenominator = denominator * op2.getDenominator();
        int numerator1 = numerator * op2.getDenominator();
        int numerator2 = op2.getNumerator() * denominator;
        int sum = numerator1 + numerator2;
        System.out.print("("+this.toString()+")" + " + " + "("+op2.toString()+")" + "=");
        return new Fraction (sum, commonDenominator);
    }

    public Fraction subtract(Fraction op2)//实现真分数减法
    {
        int commonDenominator = denominator * op2.getDenominator();
        int numerator1 = numerator * op2.getDenominator();
        int numerator2 = op2.getNumerator() * denominator;
        int difference = numerator1 - numerator2;
        System.out.print("("+this.toString()+")" + " - " + "("+op2.toString()+")" + "=");
        return new Fraction(difference,commonDenominator);
    }

    public Fraction multiply (Fraction op2)//实现真分数乘法
    {
        int numer = numerator * op2.getNumerator();
        int denom = denominator * op2.getDenominator();
        System.out.print("("+this.toString()+")" + " * " + "("+op2.toString()+")" + "=");
        return new Fraction (numer, denom);
    }

    public Fraction divide (Fraction op2)//实现真分数除法
    {

        int numer = numerator * op2.getDenominator();
        int denom = denominator * op2.getNumerator();
        System.out.print("("+this.toString()+")" + " / " + "("+op2.toString()+")" + "=");
        return new Fraction (numer, denom);
    }

···

    private void reduce()//化简
    {
        if (numerator != 0)
        {
            int common = gcd (Math.abs(numerator), denominator);

            numerator = numerator / common;
            denominator = denominator / common;
        }
    }


    private int gcd (int num1, int num2)//求最大公因子
    {
        if(num2==0)
            return num1;
        else
            return gcd(num2,num1%num2);

    }
    public static Fraction obj(){
        Random ran = new Random();
        return new Fraction(ran.nextInt(20),ran.nextInt(20));
    }
}

四、测试方法

• IntNumber类的方法测试
  

• Fraction类的方法测试
  

五、运行过程截图

六、代码托管地址

https://gitee.com/BESTI-IS-JAVA-2018/20165230/commit/a8633b2aec49a9632cfea1e732035e8f86073b73

七、遇到的困难及解决方法

• 问题1：如何实现输出到文件？
• 问题1解决方案：用到了PrinterStream类的append方法。将表达式作为一个字符串传入参数即可。
• 问题2：在实现支持输出到文件功能时，题目不能正常显示数字，显示的是其引用
• 问题2解决方案：发现定义字符串时，把int型数据直接添入，结果只能显示其引用，通过toString()方法即可显示

八、对结对的小伙伴的评价

• 结对搭档：20165226刘香杉

• 本周主要是在上一周的基础上进行需求扩展，我们分工独立完成，最终进行汇总并总结。由我实现支持自动生成题目并写入到文件的功能。在扩展的过程中发现自己学过的许多知识不会运用于实际，通过不断的查资料，查书，通过博客进行再学习，才独立完成了该功能的实现。在这个过程中将所学过的知识融会贯通，运用于实际，使我对知识点有了更深的理解与掌握。通过和杉杉交流总结，我们体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，不仅如此，还应多扩展知识的深度和广度，等到需要用时，便不会像无头苍蝇一样东拼西凑。

  九、参考或引用的设计、实现

• 结对编程项目-四则运算
• 2017-2018-2 165X 『Java程序设计』课程 结对编程练习_四则运算
• 结对编程和两人合作
• Intellj IDEA 简易教程——单元测试

• 现代软件工程讲义 个人项目和结对项目练习 四则运算

  十、PSP表格

  PSP	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	360	500
  Development	开发
  Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	60	65
  Design Spec	生成设计文档	30	35
  Design Review	设计复审 (和同事审核设计文档)	25	20
  Coding Standard	代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	15	30
  Design	具体设计	75	95
  Coding	具体编码	230	300
  Code Review	代码复审	30	25
  Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	150	135
  Reporting	报告
  Test Report	测试报告	20	25
  Size Measurement	计算工作量	10	5
  Postmortem & Process Improvement Plan	事后总结, 并提出过程改进计划	60	80
  	合计	730	820

20165230 结对编程项目-四则运算 整体总结

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