C++小学生四则运算_余伟淇

https://github.com/kielingpao/sizeyunsuan

项目相关要求

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+和×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)和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+3和3+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。
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：
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)

其中“:”后面的数字5表示对/错的题目的数量，括号内的是对/错题目的编号。为简单起见，假设输入的题目都是按照顺序编号的符合规范的题目。

解题思路

实现部分：

1.要通过命令行运行，输入指令而且带有使用 -n 参数控制生成题目的个数、使用 -r 参数控制题目中数值（自然数、真分数和真分数分母）的范围的参数，所以程序用使用命令行参数的main函数。

2.生成的题目存入执行程序的当前目录下的Exercises.txt文件，所以要使用文件操作，创建题目文件，写入文件，还要创建答案的文件。

3.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+和×左右的算术表达式变换为同一道题目。需要通过有限次交换来判断是否是同一个题目。

测试部分：

1.需要考虑到各种文件字符、各种输入的情况，创建0道题等等保证程序的鲁棒性。

设计实现过程

命令行运行Myapp.exe该程序，可以通过命令行参数，可以通过

Myapp.exe -n 10

Myapp.exe -r 10

Myapp.exe -e <exercisefile>.txt -a <answerfile>.txt

等命令运行程序。

遇到的困难及解决方法

1.一开始没分工好，导致我们两人做的功能有重复。解决办法：好好沟通。

关键代码or设计说明

所有操作都在dos命令行下操作即可。不用IDE，只用记事本写代码，用命令行编译运行即可。

在命令行使用Myapp.exe以及几个可选参数进行工作。

可以与dos的命令配合，例如CD、type指令这些通通都可以使用，Myapp.exe（或Myapp.exe）已然成为DOS命令行下一个指令。

测试运行

PSP

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	一小时	一小时
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	一周	一周
Development	开发	3h	3h
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	2d	2d
· Design Spec	· 生成设计文档	3h	3h
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	1h	1h
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	2h	2h
· Design	· 具体设计	5h	5h
· Coding	· 具体编码	4h	4h
· Code Review	· 代码复审	1h	1h
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	2h	2h
Reporting	报告	1h	1h
· Test Report	· 测试报告	1h	1h
· Size Measurement	· 计算工作量	20min	20min
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	30min	30min
合计

项目小结与结对感受

1.程序员要吃饭，如何才能吃饭并吃好饭，那就是自己必须比别人强。如果才能显得自己比别人强，那就要做到自己写的代码有自己的个性在里面。其实不然，目前，单兵作战只能适用于小型项目，对于大型的项目，组件化的开发，各个模块的接口，都需要定义，单靠单兵作战，无法成就强大而稳定的系统。

2.闭关自守，不交流。自己在那里Coding，只管自己的一摊子。殊不知，自己做了改动，会影响到别人的程序。

3.听不见别人的意见。程序员都认为自己很牛，对于别人的提出的意见都很难虚心地接受。

4.认为项目的成功不是自己的功劳而是大家的功劳，自己的地位很难在Team中体现。

5.过高地估计自己的能力。觉得自己什么都比别人好。

然而，开发一个项目就像踢足球一样，光有前锋是不够的，还要有教练（架构师）、队长（Team leader）。后卫踢得好的话，也能够有机会进球。自己有机会进球，虽然彰显了自己的能力，整个Team输了比赛，结果一样是失败。

所以，对于程序员来说，和足球运动员一样，只有彰显自己的个性，同时能够团结周围的Team的成员，一起去踢好一场球，做到双赢，才能够真正发挥自己的价值和作用。