基于GUI的四则运算

基于GUI的四则运算

李志强 201421123028 连永刚 201421123014 林方言 201421123023

coding 地址 https://git.coding.net/lizhiqiang0x01/GUI-sizeyunsuan.git

一、简述题目要求：

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1、除了整数之外，还要支持真分数的四则运算，真分数的运算，例如：1/6 + 1/8 = 7/24

2、运算符为 +, −, ×, ÷

3、并且要求能处理用户的输入，并判断错误，打分统计正确率

4、要求能处理用户输入的真分数，如 1/2, 5/12 等

5、程序基于GUI 界面

6、记录用户的对错总数，程序退出再启动的时候，能把以前的对错数量保存并在此基础上增量计算

7、有计时功能，能显示用户开始答题后的消耗时间

8、界面支持中文简体/中文繁体/英文，用户选择一种

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二、实现步骤：

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a、需求分析

写一段程序可以生成GUI界面，在GUI 界面上可以进行中文简体/中文繁体/英文切换，在做题过程中需要计时并显示用户答题时间，在用户输入答案时，需要对输入的参数进行过滤，当用户输入非法文字，例如：“#，@，我不知道”等会被检测到，并给予相应的错误提示，在用户结束答题后，需要显示用户答题后的各种参数并实现可以查看错题库功能。

b、功能设计

逻辑结构图

基本功能

计时功能，切换语言功能，兼容获取分式和整数参数功能，生成真分式题目以及最简分式功能，运算功能，校验答案功能。

扩展功能

过滤非法字符功能，题目进度功能，生成用户错题库功能

高级功能

多级运算功能

c、设计实现

为满足功能需求，下面主要写了八个函数：

public void add();      //加法运算
public void sub();      //减法运算
public void mul();      //乘法运算
public void div();      //除法运算
public void ran();      //生成题目
public void check();    //校验答案
public string StringClear(string ai)   //过滤非法字符
public void thread()  //计时功能

d、代码说明[source file]

• 生成窗体功能

        private void InitializeComponent()
        {
            this.label1 = new System.Windows.Forms.Label();
            this.label3 = new System.Windows.Forms.Label();
            this.button1 = new System.Windows.Forms.Button();
            this.textBox2 = new System.Windows.Forms.TextBox();
            this.radioButton1 = new System.Windows.Forms.RadioButton();
            this.radioButton2 = new System.Windows.Forms.RadioButton();
            this.radioButton3 = new System.Windows.Forms.RadioButton();
            this.SuspendLayout();
            //
            // label1
            //
            this.label1.AutoSize = true;
            this.label1.Location = new System.Drawing.Point(, );
            this.label1.Name = "label1";
            this.label1.Size = new System.Drawing.Size(, );
            this.label1.TabIndex = ;
            this.label1.Text = "请输入题目数（满分100）";
            //
            // label3
            //
            this.label3.AutoSize = true;
            this.label3.Location = new System.Drawing.Point(, );
            this.label3.Name = "label3";
            this.label3.Size = new System.Drawing.Size(, );
            this.label3.TabIndex = ;
            this.label3.Text = "v1.00";
            //
            // button1
            //
            this.button1.Location = new System.Drawing.Point(, );
            this.button1.Name = "button1";
            this.button1.Size = new System.Drawing.Size(, );
            this.button1.TabIndex = ;
            this.button1.Text = "开始做题";
            this.button1.UseVisualStyleBackColor = true;
            this.button1.Click += new System.EventHandler(this.button1_Click);
            //
            // textBox2
            //
            this.textBox2.Location = new System.Drawing.Point(, );
            this.textBox2.Name = "textBox2";
            this.textBox2.Size = new System.Drawing.Size(, );
            this.textBox2.TabIndex = ;
            //
            // radioButton1
            //
            this.radioButton1.AutoSize = true;
            this.radioButton1.CheckAlign = System.Drawing.ContentAlignment.TopLeft;
            this.radioButton1.Checked = true;
            this.radioButton1.Location = new System.Drawing.Point(, );
            this.radioButton1.Name = "radioButton1";
            this.radioButton1.Size = new System.Drawing.Size(, );
            this.radioButton1.TabIndex = ;
            this.radioButton1.TabStop = true;
            this.radioButton1.Text = "中文";
            this.radioButton1.UseVisualStyleBackColor = true;
            this.radioButton1.CheckedChanged += new System.EventHandler(this.radioButton1_CheckedChanged);
            //
            // radioButton2
            //
            this.radioButton2.AutoSize = true;
            this.radioButton2.Location = new System.Drawing.Point(, );
            this.radioButton2.Name = "radioButton2";
            this.radioButton2.Size = new System.Drawing.Size(, );
            this.radioButton2.TabIndex = ;
            this.radioButton2.TabStop = true;
            this.radioButton2.Text = "English";
            this.radioButton2.UseVisualStyleBackColor = true;
            this.radioButton2.CheckedChanged += new System.EventHandler(this.radioButton2_CheckedChanged);
            //
            // radioButton3
            //
            this.radioButton3.AutoSize = true;
            this.radioButton3.Location = new System.Drawing.Point(, );
            this.radioButton3.Name = "radioButton3";
            this.radioButton3.Size = new System.Drawing.Size(, );
            this.radioButton3.TabIndex = ;
            this.radioButton3.Text = "中文繁體";
            this.radioButton3.UseVisualStyleBackColor = true;
            this.radioButton3.CheckedChanged += new System.EventHandler(this.radioButton3_CheckedChanged);
            //
            // Form1
            //
            this.AutoScaleDimensions = new System.Drawing.SizeF(6F, 12F);
            this.AutoScaleMode = System.Windows.Forms.AutoScaleMode.Font;
            this.ClientSize = new System.Drawing.Size(, );
            this.Controls.Add(this.radioButton3);
            this.Controls.Add(this.radioButton2);
            this.Controls.Add(this.radioButton1);
            this.Controls.Add(this.textBox2);
            this.Controls.Add(this.button1);
            this.Controls.Add(this.label3);
            this.Controls.Add(this.label1);
            this.Name = "Form1";
            this.Text = "中文";
            this.Load += new System.EventHandler(this.Form1_Load);
            this.ResumeLayout(false);
            this.PerformLayout();

        }

• 计时功能

        public void thread()   //创建线程实现计时功能
        {
            int sec = ;
            int min = ;
            int hour = ;

            while (true)
            {
                sec++;
                if (sec >=)
                {
                    min++;
                    sec =;
                    if (min >=)
                    {
                        hour++;
                        min =;
                    }
                }
                s.label10.Text = hour + ":" + min + ":" + sec;
                Thread.Sleep();
                if (s.next == ) {
                    break;
                }
            }

        }

            ThreadStart th = new ThreadStart(thread);
            Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
            Thread the = new Thread(th);
            the.Start();

• 切换语言功能

        private void radioButton2_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)    //切换成英文
        {
            this.label1.Text = "Please enter the subject number";
            this.button1.Text = "start";
            s.label8.Text = "Time";
            s.label1.Text = "Schedule";
            s.button1.Text = "NEXT";
            this.Text = "English";
            s.Text = "English";
        }

        private void radioButton1_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)  //切换成中文简体
        {
            this.label1.Text = "请输入题目数（满分100）";
            this.button1.Text = "开始做题";
            s.label8.Text = "时间";
            s.label1.Text = "题目进度";
            s.button1.Text = "下一题";
            this.Text = "中文";
            s.Text = "中文";
        }

        private void radioButton3_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)  //切换成中文繁体
        {
            this.label1.Text = "請輸入題目數（滿分100）";
            this.button1.Text = "開始做題";
            s.label8.Text = "時間";
            s.label1.Text = "題目進度";
            s.button1.Text = "下壹題";
            this.Text = "中文繁體";
            s.Text = "中文繁體";
        }

• 过滤非法字符功能

        public string StringClear(string ai)
        {
            bool temp = bolnum(ai);
            if (temp == true)
            {
                return ai;
            }
            else
            {
                cro = ;
                if (this.Text == "中文")
                {
                    MessageBox.Show("输入错误，请正确输入字符！例如：12,1/2");
                }
                else if (this.Text == "English")
                {
                    MessageBox.Show("Input error, please correct input character! For example：12,1/2");
                }
                else
                {
                    MessageBox.Show("輸入錯誤，請正確輸入字符！例如：12,1/2");
                }
                this.textBox1.Text = "";
                return "";
            }
        }

        public bool bolnum(string temp)   //若为非法字符，返回false
        {
            for (int i = ; i < temp.Length; i++)
            {
                byte tempByte = Convert.ToByte(temp[i]);
                if ((tempByte > ) && (tempByte < ))
                    return true;
            }
            return false;
        }

• 生成用户错题库功能

      FileStream f = new FileStream("cuoti.txt", FileMode.Append, FileAccess.Write);
      StreamWriter fi = new StreamWriter(f);
      fs = "你的答案：" + this.label2.Text + this.label4.Text + this.label5.Text + this.label9.Text + ai + "    正确答案：" + au + "      " + "\r\n";
      fi.Write(fs);
      fi.Flush();
      fi.Close();
      f.Close();

• 多级运算功能

        public void select()
        {
            int l1, l2;
            Random ra = new Random();
            int x = ra.Next(, );
            switch (x)                          //产生一级运算
            {
                case : add(); break;
                case : sub(); break;
                case : mul(); break;
                case : div(); break;
            }
            int y = ra.Next(, );
            switch (y)                         //产生二级运算
            {
                case :
                    if (q6 == ) this.label12.Text = q5.ToString();
                    else this.label12.Text = q5 + "/" + q6;
                    this.label13.Text = "+";
                    this.label14.Text = "";
                    this.label15.Text = "";
                    l1 = r1;l2=r2;
                    r1 = l1 * q6 + l2 * q5;
                    r2 = l2 * q6;
                    break;
                case :
                    if (q6 == ) this.label12.Text = q5.ToString();
                    else this.label12.Text = q5 + "/" + q6;
                    this.label13.Text = "-";
                    this.label14.Text = "(";
                    this.label15.Text = ")";
                    l1 = r1;l2=r2;
                    r1 = l1 * q5 - l2 * q6;
                    r2 = l2 * q6;
                    break;
                case :
                    if (q6 == ) this.label12.Text = q5.ToString();
                    else this.label12.Text = q5 + "/" + q6;
                    this.label13.Text = "×";
                    this.label14.Text = "(";
                    this.label15.Text = ")";
                    l1 = r1;l2=r2;
                    r1 = l1 * q5;
                    r2 = l2 * q6;
                    break;
                case :
                    if (q6 == ) this.label12.Text = q5.ToString();
                    else this.label12.Text = q5 + "/" + q6;
                    this.label13.Text = "÷";
                    this.label14.Text = "(";
                    this.label15.Text = ")";
                    l1 = r1;l2=r2;
                    this.r1 = this.q5 * l2;
                    this.r2 = this.q6 * l1;
                    break;
                case :
                    this.label12.Text = "";
                    this.label13.Text = "";
                    this.label14.Text = "";
                    this.label15.Text = "";
                    break;
            }
        }

• 校验答案功能

        public void check()
        {
            int w = ;
            for (int i = ; i < ; i++)
            {
                if (r1 % i ==  && r2 % i == )
                {
                    w = i;
                }
            }
            r1 = r1 / w; r2 = r2 / w;
            ai = StringClear(this.textBox1.Text);
            if (cro != )
            {
                if (r2 == )
                    au = this.r1.ToString();
                if (r2 != )
                    au = r1 + "/" + r2;
                if (ai == au)
                {
                    n1++;
                }
                if (ai != au)
                {
                    FileStream f = new FileStream("cuoti.txt", FileMode.Append, FileAccess.Write);
                    StreamWriter fi = new StreamWriter(f);
                    fs = "你的答案：" + this.label2.Text + this.label4.Text + this.label5.Text + this.label9.Text + ai + "    正确答案：" + au + "      " + "\r\n";
                    fi.Write(fs);
                    fi.Flush();
                    fi.Close();
                    f.Close();
                    if (this.Text == "中文")
                    {
                        MessageBox.Show("回答错误！正确答案：" + au);
                    }
                    else if (this.Text == "English")
                    {
                        MessageBox.Show("Wrong answer！The correct answer：" + au);
                    }
                    else
                    {
                        MessageBox.Show("回答錯誤！正確答案：" + au);
                    }
                }
            }
        }

e、测试运行

1.首页（中文）及过滤错误字符：

2.检查答案，得出成绩报告单：

3.查看错题及其他语言的部分截图：

4、多级运算高级功能

GIF过程浏览

---

三、PSP

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PSP2.1	Personal Software Process Stages	Estimated time（h）	actual time（h）
Planning	计划	1	1.5
· Estimate	估计这个任务需要多少时间	24	40
Development	开发	24	34
· Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	1	1.2
· Design Spec	生成设计文档	7	10
· Design Review	设计复审	0.5	0.5
· Coding Standard	代码规范	0.5	0.8
· Design	具体设计	1.5	1.5
· Coding	具体编码	20	30
· Code Review	代码复审	10	15
· Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	1	3
Reporting	报告	20	25
·	测试报告	1	1.5
·	计算工作量	0.5	1
·	并提出过程改进计划	2	4

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四、总结

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      先来一片面包：队友之前作业都是用c++写的，都对c#比较熟悉，代码以我的为基础进行GUI转换。

      再把肉放上：首先我们设计了一套流程图，根据流程图具体分析问题，发现问题，解决问题，问题的解决方法都在博客上做了总结，我们共同编写生成题目功能，实现动态计时功能，错题库功能，语言切换功能，字符过滤功能，对话框的弹出功能，在代码复审期间我们做了加减乘除运算优化升级和代码的重构，代码格式的规范，碰到难点，便和队友lianyg(连永刚)、Dialect(林方言)探讨，共同解决，连永刚同学缺点是做事慢了一点，优点持之以恒，最终找到解决方法，林方言同学缺点是对代码语法不是太熟悉，不过他确实挺好问，理解能力好。

      然后再来一片面包：经过了两天的共同奋斗，从刚开始对GUI的一无所知，到将四个GUI窗体灵活调用，最终能实现所有功能，并让界面最大程度简洁化，提高界面整洁度。

由于要用C#做成GUI界面，并且内容新加了其他功能，下面总结一下这次我们所遇到难点

问题一：如何产生GUI界面

解决该问提主要是借助于VS2013平台可自动生成窗体控件，然后阅读自动生成的源码，从中学习并加以利用。

问题二：计时功能

由于要计时功能，使时间在窗体上动态变化，这就意味这要使用线程，从而可以保证主线程可以继续监听消息。

问题三：过滤功能

在用户输入答案，如果输入非法字符就会被过滤并得到提示，在这里主要是将用户输入的值转化成 char ，然后将其与 ASCII 值进行对比，从而实现此功能。

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