组员:朱庭震,詹祺豪

Github地址:https://github.com/ztz1998/second/tree/master

1题目:实现一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序。

2说明:

自然数:0, 1, 2, …。

  • 真分数:1/2, 1/3, 2/3, 1/4, 1’1/2, …。
  • 运算符:+, −, ×, ÷。
  • 括号:(, )。
  • 等号:=。
  • 分隔符:空格(用于四则运算符和等号前后)。
  • 算术表达式:e = n | e1 + e2 | e1 − e2 | e1 × e2 | e1 ÷ e2 | (e),其中e, e1和e2为表达式,n为自然数或真分数。
  • 四则运算题目:e = ,其中e为算术表达式。

3需求:

1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数,例如

Myapp.exe -n 10

将生成10个题目。

2. 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

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+×左右的算术表达式变换为同一道题目。例如,23 + 45 = 和45 + 23 = 是重复的题目,6 × 8 = 和8 × 6 = 也是重复的题目。3+(2+1)1+2+3这两个题目是重复的,由于+是左结合的,1+2+3等价于(1+2)+3,也就是3+(1+2),也就是3+(2+1)。但是1+2+33+2+1是不重复的两道题,因为1+2+3等价于(1+2)+3,而3+2+1等价于(3+2)+1,它们之间不能通过有限次交换变成同一个题目。

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

特别的,真分数的运算如下例所示:1/6 + 1/8 = 7/24。

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 <exercisefile>.txt -a <answerfile>.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

 60 80

· Estimate

· 估计这个任务需要多少时间

 60  80

Development

开发

 1000  1200

· Analysis

· 需求分析 (包括学习新技术)

 40  60

· Design Spec

· 生成设计文档

 30  60

· Design Review

· 设计复审 (和同事审核设计文档)

 60  80

· Coding Standard

· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)

 30 50

· Design

· 具体设计

 30  50

· Coding

· 具体编码

 60 60

· Code Review

· 代码复审

 30  30

· Test

· 测试(自我测试,修改代码,提交修改)

 30  50

Reporting

报告

 60  80

· Test Report

· 测试报告

 30  50

· Size Measurement

· 计算工作量

 30  40

· Postmortem & Process Improvement Plan

· 事后总结, 并提出过程改进计划

 30  50

合计

   1580  2020

设计:
   功能分为两个部分,1部分是给出整数的四则运算,2部分是分数的四则运算,通过算法设定了为两个运算符号。

主要代码

  package homework;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.PrintStream;
import java.util.*;
public class a{
public static String counter(int a,int b){
int y = 1;//初始值取1
for(int i=a;i>=1;i--){
if(a%i==0&&b%i==0){
y = i;
break;
}
}
int z = a/y;
int m = b/y;
if(z==0) {
return "0";
}
return ""+z+"/"+m;
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int x,y,i,a1;
int d1=0;
String d = null;
Scanner scan1=new Scanner(System.in);
a1=scan1.nextInt();
if(a1==1){ //4则运算 System.out.println("请输入题目的数量");
Scanner scan2=new Scanner(System.in);
x=scan2.nextInt(); int daan[]=new int [x]; System.out.println("请输入数值的范围");
y=scan2.nextInt();//y取10 for(i=0;i<x;i++){
int a=(int)(Math.random()*y);//随机生成一个1-10的整数
int b=(int)(Math.random()*y);//随机生成一个1-10的整数
int e=(int)(Math.random()*y);//随机生成一个1-10的整数
int c=(int)(Math.random()*3);//随机生成一个1-4的整数,0表示加法,1表示减法,2表示乘法,3表示除法
int f=(int)(Math.random()*3);//随机生成一个1-4的整数,0表示加法,1表示减法,2表示乘法,3表示除法 if(c==0&&f==0)
{
d1=a+b+e;
System.out.print(a+"+"+b+"+"+e+"= ");
} if(c==0&&f==1)
{
d1=a+b-e;
System.out.print(a+"+"+b+"-"+e+"= ");
} if(c==0&&f==2)
{
d1=a+b*e;
System.out.print(a+"+"+b+"*"+e+"= ");
} if(c==0&&f==3)
{
d1=a+b/e;
System.out.print(a+"+"+b+"/"+e+"= ");
} if(c==1&&f==0)
{
d1=a-b+e;
System.out.print(a+"-"+b+"+"+e+"= ");
} if(c==1&&f==1)
{
d1=a-b-e;
System.out.print(a+"-"+b+"-"+e+"= ");
} if(c==1&&f==2)
{
d1=a-b*e;
System.out.print(a+"-"+b+"*"+e+"= ");
} if(c==1&&f==3)
{
d1=a-b/e;
System.out.print(a+"-"+b+"/"+e+"= ");
} if(c==2&&f==0)
{
d1=a*b+e;
System.out.print(a+"*"+b+"+"+e+"= ");
} if(c==2&&f==1)
{
d1=a*b-e;
System.out.print(a+"*"+b+"-"+e+"= ");
} if(c==2&&f==2)
{
d1=a*b*e;
System.out.print(a+"*"+b+"*"+e+"= ");
} if(c==2&&f==3)
{
d1=a*b/e;
System.out.print(a+"*"+b+"/"+e+"= ");
} if(c==3&&f==0)
{
d1=a/b+e;
System.out.print(a+"/"+b+"+"+e+"= ");
} if(c==3&&f==1)
{
d1=a/b-e;
System.out.print(a+"/"+b+"-"+e+"= ");
} if(c==3&&f==2)
{
d1=a/b*e;
System.out.print(a+"/"+b+"*"+e+"= ");
} if(c==3&&f==3)
{
d1=a/b/e;
System.out.print(a+"/"+b+"/"+e+"= ");
} if((i+1)%10==0){//每三条作为一行
System.out.println();
}
daan[i]=d1; //这次随机的结果
}
System.out.println("是否显示答案(显示请输入1)");
if(scan2.nextInt()==1){
for(i=0;i<x;i++){
if((i+1)%10==0){//每三条作为一行
System.out.println();} System.out.print(daan[i]+" ");
} } } if(a1==2){
int M,Z;
System.out.println("请输入题目的数量");
Scanner scan2=new Scanner(System.in);
x=scan2.nextInt(); String daan[]=new String [x];
int x1,x2,B,m1,m2,x3,m3; System.out.println("请输入分母数值的范围");
B=scan2.nextInt();
for(i=0;i<x;i++){
m1=1+(int)(Math.random()*B);//随机生成一个小于B的分母
x1=1+(int)(Math.random()*m1);//生成一个比分母小的分子,实现真分数
m2=1+(int)(Math.random()*B);//随机生成一个小于B的分母
x2=1+(int)(Math.random()*m2);//生成一个比分母小的分子,实现真分数
m3=1+(int)(Math.random()*B);//随机生成一个小于B的分母
x3=1+(int)(Math.random()*m3);//生成一个比分母小的分子,实现真分数
int c=(int)(Math.random()*3);//生成运算符
int f=(int)(Math.random()*3);//生成运算符 if(c==0&&f==0){
Z=x1*m2*m3+x2*m1*m3+x3*m1*m2;
M=m1*m2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"+"+x2+"/"+m2+"+"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==0&&f==1){
Z=x1*m2*m3+x2*m1*m3-x3*m1*m2;
M=m1*m2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"+"+x2+"/"+m2+"-"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==0&&f==2){
Z=x1*m2*m3+x2*x3*m1;
M=m1*m2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"+"+x2+"/"+m2+"*"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==0&&f==3){
Z=x1*m2*x3+x2*m1*m3;
M=m1*m2*x3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"+"+x2+"/"+m2+"/"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==1&&f==0){
Z=x1*m2*m3-x2*m1*m3+x3*m1*m2;
M=m1*m2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"-"+x2+"/"+m2+"+"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==1&&f==1){
Z=x1*m2*m3-x2*m1*m3-x3*m1*m2;
M=m1*m2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"-"+x2+"/"+m2+"-"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==1&&f==2){
Z=x1*m2*m3-m1*x2*x3;
M=m1*m2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"-"+x2+"/"+m2+"*"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==1&&f==3){
Z=x1*m2*x3-m1*x2*m3;
M=m1*m2*x3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"-"+x2+"/"+m2+"/"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==2&&f==0){
Z=x1*x2*m3+m1*m2*x3;
M=m1*m2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"*"+x2+"/"+m2+"+"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==2&&f==1){
Z=x1*x2*m3-m1*m2*x3;
M=m1*m2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"*"+x2+"/"+m2+"-"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==2&&f==2){
Z=x1*x2*x3;
M=m1*m2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"*"+x2+"/"+m2+"*"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==2&&f==3){
Z=x1*x2*m3;
M=m1*m2*x3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"*"+x2+"/"+m2+"/"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==3&&f==0){
Z=m1*x2*x3+x1*m2*m3;
M=m1*x2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"/"+x2+"/"+m2+"+"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==3&&f==1){
Z=x1*m2*m3-m1*x2*x3;
M=m1*x2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"/"+x2+"/"+m2+"-"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==3&&f==2){
Z=x1*m2*x3;
M=m1*x2*m3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"/"+x2+"/"+m2+"*"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==3&&f==3){
Z=x1*m2*m3;
M=m1*x2*x3;
d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"/"+x2+"/"+m2+"/"+x3+"/"+m3+"= ");
} if(c==2){
Z=x1*x2;
M=m1*m2;
d=d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"*"+x2+"/"+m2+"= ");
}
if(c==3){
Z=m1*x2;
M=m2*x1;
d=d=counter(Z,M);
System.out.print(x1+"/"+m1+"/"+x2+"/"+m2+"= ");
} if((i+1)%3==0){
System.out.println();
}
daan[i]=d; }
System.out.println("是否显示答案(显示请输入1)");
if(scan2.nextInt()==1){
for(i=0;i<x;i++){
System.out.print(daan[i]+" ");
} } } } }

测试运行

10000道题

总结

  这次的结对实验总的来说比上次的要难,思考、查找资料等等都花费了很多时间。而且也有不少问题没有解决的。第一是结果会有负数,第二是结果写不进txt文件中(我们尝试了,能写入其他的但是题目和结果写不进去),第三是理解题目出了点偏差,没有自己提供答案再纠错的功能,只能提供答案。这几点都需要再做改进。结对编程对我们的帮助还是挺大的,每个人不同的思路,看法,也能互相促进编程水平。总的来说受益匪浅。

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