【软件工程】结对项目-四则运算 “软件”之升级版

作业要求来自于：https://edu.cnblogs.com/campus/gzcc/GZCC-16SE2/homework/2232

GitHub远程仓库的地址：https://github.com/RichardSkr/Simple-arithmetic-device

 

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1.开发环境

　　IDE ：IntelliJ IDEA 2018.2.5 x64。

　　JDK：JDK_U801.

　　系统：Ubuntu x64.

　　编程语言：Java语言

 

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2.需求分析

• 基本要求：

　　　　1）生成题目，单个题目最多不能超过4个运算符，操作数小于100。

　　　　2）用户可以输入答案

　　　　3）若用户输入答案正确，则提示正确；若答案错误，则提示错误，并要提示正确答案是多少。

• 扩展要求（选择方向）：

1）程序可以出带括号的正整数四则运算，支持分数，除法保留两位小数，如：（1/3+1）＊2 ＝ 2.67，特别注意：这里是2.67而非2.66，或保持分数形式:8/3；

2）可以出表达式里含有负整数（负整数最小不小于-100）的题目，且负数需要带括号，用户输入的结果不用带括号。如： 2*（-4） = -8；

3）用户答题结束以后，程序可以显示用户答题所用的时间；

4）用户可以选择出题的个数（最多不能超过5个题目），答题结束可以显示用户答错的题目个数和答对的题目个数；

5）程序可以出单个整数阶乘的题目：如：4!=24；

6）程序可以设置皮肤功能，可以改变界面的颜色即可。

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3.详细设计

 　　1）程序可以出带括号的正整数四则运算，支持分数。

    int open_parenthesis = rand.nextInt(num.size() - 1);    //左括号下标
    int closed_parenthesis = rand.nextInt(num.size() - open_parenthesis - 1) + 2 + open_parenthesis;  //右括号下标
    this.operator.add(open_parenthesis, "(");
    this.operator.add(closed_parenthesis, ")");

　　　设计思路：在运算符集合范围内随机生成左括号下标，在左括号和运算符集合末尾范围内随机生成右括号下标，然后在运算符集合中，添加括号到对应的位置。

　　

2）可以出表达式里含有负整数（负整数最小不小于-100）的题目，且负数需要带括号，用户输入的结果不用带括号。如： 2*（-4） = -8；

　　ExerciseBean类中：

　　this.num.add(10 - rand.nextInt(20));

　　　　　ExerciseUtils类中添加：

　　if (exerciseList.get(index).num.get(j) < 0) {
       exercise +="(" + exerciseList.get(index).num.get(j) + ")";
　　}

　　　　设计思路：在随机生成的整型数值中可以有负数，输出题目时判断是否小于0，若小于0则输出带括号的负数。

 

3）用户答题结束以后，程序可以显示用户答题所用的时间；

1　　Timer timer = new Timer();//计时器
2　　timer.schedule(new TimerTask() {
3　　　　public void run() {
      　　time++;
      　　}
6　　}, 0,1000);

　　　　设计思路：用计时器获得用户答题持续时间。

 

4）用户可以选择出题的个数（最多不能超过5个题目），答题结束可以显示用户答错的题目个数和答对的题目个数；

　　界面类中：

    int exerciseCount = 0;//定义出题数变量
    /**
     * 设置出题数
     */
    private void setExerciseCount(int exerciseCount){
        this.exerciseCount = exerciseCount;
    }

　　　　ExerciseUtils类中：

    /**
     * 获取题目集合
     */
    public static List<ExerciseBean> getExerciseList(int exerciseCount) {
        List<ExerciseBean> exerciseList = new ArrayList<ExerciseBean>();

        for (int i = 0; i < exerciseCount; i++) {
            Random rand = new Random();
            if (rand.nextInt(3) == 0){
                exerciseList.add(new ExerciseFactorialBean());
            }else {
                exerciseList.add(new ExerciseBean());
            }
        }
        return exerciseList;
    }

　　　　设计思路：定义出题数变量，用该变量限定出题量。

 

5）程序可以出单个整数阶乘的题目：如：4!=24；

　　　定义ExerciseFactorialBean类：

package bean;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

public class ExerciseFactorialBean extends ExerciseBean {
    private int maxFactorial;
    public ExerciseFactorialBean(){
        setMaxFactorial(6);
        createExercise();
    }
    private void createExercise() {
        Random rand = new Random();
        this.num = new ArrayList<>();
        this.operator = new ArrayList<>();
        this.num.add(rand.nextInt(maxFactorial)+1);
        this.operator.add("!=");
    }

    /**
     * 设置阶乘最大范围
     */
    private void setMaxFactorial(int maxFactorial){
        this.maxFactorial = maxFactorial;
    }
    @Override
    public String getAnswer() {
        int factorial = num.get(0);
        int answer = 1;
        for (int i = 0; i < factorial; i++){
            answer *= (i+1);
        }
        return answer + "";
    }
}

　　　　修改ExerciseUtils类：

 Random rand = new Random();
 if (rand.nextInt(3) == 0){
 　　exerciseList.add(new ExerciseFactorialBean());
 }else {
    exerciseList.add(new ExerciseBean());
 }

　　　　设计思路：定义一个ExerciseBean的子类ExerciseFactorialBean，重写createExercise()和getAnswer()方法，在工具类中的习题集合中添加阶乘类。

 

6）程序可以设置皮肤功能，可以改变界面的颜色即可。

VBoxInstance.colorBtn.setOnMouseClicked(event -> {
2　　 changeColor();
3　　 mainVBox.setBackground(new Background(new BackgroundFill(color,null,null)));
4　　 VBoxInstance.colorBtn.setStyle(MainWork2.colorStyle);
5 });

　　　　设计思路：在点击颜色按钮时，改变主面板和按钮的背景色。

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4.调试结果

限定出题数

 

判断答案是否正确

 获取总分数

 

改变颜色

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5.结对项目过程

 姓名：陈俊朗

 学号：201606120066

 结对成员博客地址：http://www.cnblogs.com/tuyt124/

 分工：

　　1）成员1：随机生成括号算法、生成阶乘题目算法、获取答案算法

　　2）成员2：图形化界面设计、生成计时器、更改背景颜色功能

 结对项目学习照片：

 

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6.总结

　　结对编程效率会比个人编程更高，成员之间可以互相监督、互相学习，解决问题的想法会更多更有效。相互督促可以使我们都能集中精力，更加认真的工作，我们对业务的理解深度相差无几，设计在我们共同讨论中产生，这样我们在进行Code Review的时候比起传统的方式就会更有效。比如我们其中一个人，按照我们共同完成的活动图去编程，完成一小段逻辑后，另外一个人会马上给出意见，说出代码存在的潜在问题，这个潜在的问题，很可能是因为我们当时对业务理解存在偏差造成的。很可能这个时候我们要对设计进行改动以适应业务。如果是一个人在编程，恐怕很难找到这样的问题，传统的Code Review也很难做到这一点。任何一段代码都至少被两双眼睛看过，两个脑袋思考过，代码的质量会得到有效提高。

 

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7.时间表

PSP2.1	Personal Software Process Stages	Time Senior Student（h）	Time（h）
Planning	计划	3	2
· Estimate	估计这个任务需要多少时间	10	20
Development	开发	8	11
· Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	2	1
· Design Spec	生成设计文档	2	1
· Design Review	设计复审	1	1
· Coding Standard	代码规范	0.5	0.5
· Design	具体设计	4	2.5
· Coding	具体编码	12	15
· Code Review	代码复审	1	2
· Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	1	1.5
Reporting	报告	1	3
·	测试报告	0	0
·	计算工作量	1	1
·	并提出过程改进计划	0	1