2016012041+小学四则运算练习软件项目报告-优快云博客

本文介绍了一个使用Java实现的小学生适用的四则运算题目生成器。该程序能够根据输入的参数n，生成n道不含负数和小数的四则运算题目，并自动计算答案，最终将题目和答案输出到文本文件中。

1.仓库地址：https://git.coding.net/wangyy2016012041/Calculate.git

2.需求分析：

　　①程序接受一个输入的参数n后，随机生成n道四则运算式，其中要保证生成的运算式的运算符在3-5个之间，同时程序对生成的运算式自动求解，结果和运算式一同输出到result.txt文件中。

　　②因为面向对象是小学生，要保证生成的运算式中无负数和小数，运算的结果也不能出现负数和小数。

　　③程序需要判断输入的参数n是否合法。

　　④在原有的基础上，生成的运算式随机性的带有括号和真分数。（未实现）

3.功能设计：

　　①基本功能：

　　　　Ⅰ程序接收参数n，并对n的合法性作出判断，若出现错误则提示。

　　　　Ⅱ自动生成n个运算式，并计算得出结果。

　　　　Ⅲ将计算后的结果与运算式一同存入txt文件中，保存在指定目录下。

　　　　Ⅳ由于面向对象是小学生，因此数字在0-100之间。

　　②扩展功能：

　　　　Ⅰ随机产生括号并保证括号的合法有效性。（尚未实现）

　　　　Ⅱ加入分数运算式，并且保证计算前后都是真分数，且不可化简。（尚未实现）

4.设计实现：

　　①整体思路：

　　　　在最初拿到项目的要求时，我是一头雾水，因为已有将近一年没有碰过java代码，所以我也只好重新翻开java书，温习需要用到的java知识。我看了老师推荐的博客，觉得他们的想法很高深，对于我来说还是比较难。后来在网上学习调度场算法，经过多日的理解，仍然不明白其中的原理，因为我是学习前台的，本身对后端的知识不了解，接触后端语言也是用node.js和php,而且java本身就很繁琐，所以我想了很久，也问了同学和学长学姐该如何完成这个作业，在学长的推荐下使用了JS中的eval算法，算是一种解决的方法吧。

　　　　对于表达式的构成，我的想法是首先生成随机数和随机运算符，将随机数放入数组中，随后将数字与运算符相连，在这期间要注意负数和小数不能出现，相连后构成表达式，运用eval算法将表达式求解。

　　②设计的函数：

　　　　Ⅰ判断运算符的方法:Sign(int n)

　　　　Ⅱ计算的方法:calculate(ArrayList<String> arrayList)

　　　　Ⅲ分式化简的方法:gcd(int a,int b)

5.代码详情：

　　①生成表达式的算法：

　　　　这一段主要用来生成随机数以及运算符，生成后将随机数和运算符组成运算式。

　　　　　　for(int i = 0; i < num; i++){
            int n = (int)(Math.random()*3+2);//3-5个运算符
            int[] number = new int[n + 1];//数字要比运算符多1
            String nStr = new String();
           for (int j = 0; j <= n; j++) {
                number[j] = (int)(Math.random()*100+1);
            }
           for (int j = 0; j < n; j++) {
                int sign1 = (int)(Math.random()*4);
                nStr += String.valueOf(number[j]) + String.valueOf(Sign(sign1));
                if (sign1 == 3) {
                    number[j + 1] = gcd(number[j], number[j + 1]);
                }
            }
            nStr += String.valueOf(number[n]);
            Str.add(nStr);

　　②计算方法：

　　　　这里使用了JS中的eval算法，计算表达式的最终结果。

 ArrayList<String> suanshi = new ArrayList<String>();
        for (String ax : arrayList) {
            try {
                ax = ax + "=" + jse.eval(ax);
                System.out.println(ax);
                suanshi.add(ax);
            }
            catch (ScriptException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }

　　③判断非小数：

　　　　通过判断能否整除，如果不能，则重新生成随机数，重新判断。

 Random ran = new Random();
        if(x%y!=0){
            y=ran.nextInt(100)+1;
            return gcd(x,y);
        }
        else{
            return y;
        }

6.测试运行：

　　进入src文件下，输入javac -encoding utf-8 Main.java 编译出相应的class文件，再输入java Main 进行测试：

7.项目总结：

　　这次项目对我来说是一个挑战，在阅读任务和解决任务的时候都遇到了很大的问题和困难，由于太久不接触java代码，导致在刚刚接触这个项目时要回头重新温习java的知识点，虽然用别的语言确实能特别快的完成这个项目，但是我也觉得用java对我来说也算是一个提升。在真正动手实践这个项目的时候，发现我的后端基础很差，看不懂老师提供的调度场算法，也是因为当初选择了前端，也没有好好学习java语言。因此选择了加入eval算法结构，同时也在我的能力范围内使用java代码，完成了这个作业。在这个过程中，让我意识到了时间分配上的不足以及和其他同学的差距，在以后的任务中，我会努力调控好自己的时间分配，多学一些别的语言，温习以前的知识，争取编译出更好的代码。

8.PSP

PSP2.1	任务内容	计划共完成需要的时间(min)	实际完成需要的时间(min)
Planning	计划	15	20
Estimate	估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤	10	8
Development	开发	360	900
Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	6	8
Design Spec	生成设计文档	0	0
Design Review	设计复审 (和同事审核设计文档)	30	20
Coding Standard	代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	10	8
Design	具体设计	30	40
Coding	具体编码	300	360
Code Review	代码复审	30	15
Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	30	20
Reporting	报告	60	90
Test Report	测试报告	5	3
Size Measurement	计算工作量	10	10
Postmortem & Process Improvement Plan	事后总结, 并提出过程改进计划	3	3