week_2 四则运算

coding地址： https://git.coding.net/lvgx/week_2.git

一. 需求分析

　　1.接收一个输入参数n，然后随机产生n道加减乘除（分别使用符号+-*÷来表示）练习题

　　2.每个数字在 0 和 100 之间，运算符在3个到5个之间。

　　3.每个练习题至少要包含2种运算符。

　　4.所出的练习题在运算过程中不得出现负数与非整数，比如不能出 3÷5+2=2.6，2-5+10=7等算式。

　　5.练习题生成好后，将你的学号与生成的n道练习题及其对应的正确答案输出到文件“result.txt”中，不要输出额外信息，文件目录与程序目录一致。

附加需求（改进部分）：

　　　　1.支持有括号的运算式，包括出题与求解正确答案。注意，算式中存在的括号必须大于2个，且不得超过运算符的个数。

　　　　2.扩展程序功能支持真分数的出题与运算（只需要涵盖加减法即可），例如：1/6 + 1/8 + 2/3= 23/24。注意在实现本功能时，需支持运算时分数的自动化简，比如 1/2+1　　　　　　/6=2/3，而非4/6，且计算过程中与结果都须为真分数。

二.功能设计

　　实现点击可执行程序，出现提示词“请输入要生成的运算式”，运行结束，显示运算式，且运算式满足题目要求。最后计算结束，可以点击文件“result.txt”，对照答案。

三.设计实现

　　设计了三个类

　　　　main：主函数，实现输出运算式，运算的功能

　　　　symbol：随机实现运算符

　　　　randomnumber：随机生成随机数

四.算法详解

　　1.生成随机数

　　　　有Math类的random()方法以及Random类生成随机数两种方式，选择了第一种较为熟悉便捷的方法，并将生成随机数的方法装入一个类，便于调用，实现模块化

　　2.生成随机符号

　　　　将四种运算符装入一个数组中，通过生成随机数，对应到数组的检索值，并且个数满足设定范围，当几个随机符号一致时，将最后一个重新生成且不同于其他符号，并且覆盖掉最后一个字符，实现生成随机运算符的步骤

　　3.生成运算式

　　　　将生成的随机数放在一个数组里，将生成的运算符放在一个数组里，将二者合并，去除逗号括号，输出

　　4.获取生成个数N

　　　　通过函数获取输入数字，并判断其是否为正整数，且满足设定范围。

　　5.运算式的计算

　　　　通过迭代进行运算符优先级的判定，进行正常的运算

　　6.txt文件的生成

五.测试运行

　　

六.代码

　　

int results;
        int n=numberTest();
        //生成问题----------------------------------------------------
        Result result = new Result();
        String[] boxs = new String[n];

        for(int j=0; j<n;) {
                //随机生成运算符的个数
                int Snum = (int) (Math.random() * 4 + 2);
                //随机生成的数字个数
                int Nnum = Snum + 1;

                //创建一个链表,并填入随机数
                int[] nums = new int[Nnum];
                for (int i = 0; i <= nums.length - 1; i++) {
                    nums[i] = (int) (Math.random()*101);
                }

                //创建一个字符链表,并填入随机运算符
                char[] sysmbols = new char[Snum];
                for (int i = 0; i <= sysmbols.length - 1; i++) {
                    sysmbols[i] = Symbol.symbol();
                }

                //连接两个链表，获得运算式
                Object[] temp = new Object[Snum + Nnum+3];
                for (int i = 0; i <Snum + Nnum; i += 2) {
                    temp[i] = nums[i / 2];
                }
                for (int i = 1; i <Snum + Nnum; i += 2) {
                    temp[i] = sysmbols[i / 2];
                }

                List<Integer>resultN = new ArrayList<>();
                for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
                    resultN.add(nums[i]);
                }
                List <Character>resultS = new ArrayList<>();
                for (int i = 0; i < sysmbols.length; i++) {
                    resultS.add(sysmbols[i]);
                }

                Box box = new Box(resultN,resultS);
                results = result.getResult(box);
                if(results > 0 ) {
                    temp[Snum + Nnum] = '=';
                    temp[Snum + Nnum+1] = results;
                    temp[Snum + Nnum+2]= "\r\n";
                    boxs[j] = Arrays.toString(temp).replace(',', ' ').replace('[', ' ').replace(']', ' ') ;
                    j++;
                }
                else
                    continue;
            //生成完毕--------------------------------------------------------
            //输出
                result.outQuestion(boxs);
                System.out.println(Arrays.toString(temp).replace(',', ' ').replace('[', ' ').replace(']', ' '));

七.总结

　　其实对于java我并不是非常熟悉，可以说非常薄弱了，对于一个程序，我可能有一定的思维，但是因为不熟悉这门语言而不能熟练的运用相关函数，所以觉得这次作业对我来讲比较困难。通过这次作业，我深深的明白自己的代码能力有多薄弱，别人很快能编辑好的函数方法，我却要查询尝试多次才能实现。这促使我对java学习，有了一个微小的提高，因为只有不断应用，才能更加深刻的了解他的含义。所以我个人觉得，通过项目可以较好的促进个人的学习。还有非常感谢课代表张航同学，是他的耐心和帮助，才能使我在规定时间完成作业。故而有些内容是借鉴张航同学的博客http://www.cnblogs.com/zanghh/

　　还有我觉得讨论式学习有助于大家共同的提高，就比如说大家交流，互相学习发现还可以通过js成熟的eval函数可以简化运算过程等

八.PSP

　　

SP2.1	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)
Planning	计划	25	50
·        Estimate	·   估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤	25	50
Development	开发	20	45
·        Analysis	·         需求分析 (包括学习新技术)	3	5
·        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)	0	0
·        Coding Standard	·         代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	0	0
·        Design	·         具体设计	3	5
·        Coding	·         具体编码	10	25
·        Code Review	·         代码复审	2	4
·        Test	·         测试（自我测试，修改代码，提交修改）	2	6
Reporting	报告	5	5
·         Test Report	·         测试报告	4	4
·         Size Measurement	·         计算工作量	0.5	0.5
·         Postmortem & Process Improvement Plan	·         事后总结, 并提出过程改进计划	0.5	0.5

九.不足

　　通过这次小小的项目，我认识到自己知识储备量的不足，也意识到不动手，只会一些理论的东西，并不能提高自己的能力。我会更加努力，做出更好的程序