201571030106/201571030116《小学四则运算练习软件》结对项目报告
使用JAVA编程语言，采用结对编程方式实现四则运算出题小程序,软件基本功能要求如下：
- 由计算机从题库文件中随机选择20道加减乘除混合算式，用户输入算式答案，程序检查答案是否正确，每道题正确计5分，错误不计分，20道题测试结束后给出测试总分
- 题库文件可采用实验二的方式自动生成，也可以手工编辑生成
- 程序为用户提供三种进阶四则运算练习功能选择：百以内整数算式（必做）、带括号算式、真分数算式练习
- 程序允许用户进行多轮测试，提供用户多轮测试分数柱状图
- 程序记录用户答题结果，当程序退出再启动的时候，可为用户显示最后一次测试的结果，并询问用户可否进行新一轮的测试
- 测试有计时功能，测试时动态显示用户开始答题后的消耗时间
- 程序人机交互界面是GUI界面（WEB页面、APP页面都可），界面支持中文简体（必做）/中文繁体/英语，用户可以进行语种选择
我的队友:
Github项目地址：
需求分析：
- 程序人机交互界面是GUI界面，界面支持中文简体
- 程序能够随机从题库选择试题，由用户输入答案，自动检查对错，统计成绩
- 题库文件可基于实验二生成，也可自定义题库文件
- 用户可以选择三种四则运算模式：百以内整数算式(结果非负，必须整数),带括号运算，真分数算式练习
- 系统允许用户进行多轮测试，并实现用户测试测试分数的数据可视化（柱状图）
- 测试时提供计时功能
功能设计：
- 采用java Swing编程实现人机交互界面的设计
- 编写运算式生成类
- 编写运算式计算类
- 编写真分数运算类
- 编写文件操作读写类
- 编写数据可视化实现类
设计实现：
类图：
- 运算式的生成基于实验二，改进完成带括号的运算，真分数运算。使得主程序通过参数的不同来调用不同的方法生成不同的题库
- 成绩的存储采用文件的写操作，将每次测试结果以追加的方式写入txt文件，保证不覆盖以前的成绩
- 柱状图的绘制采用jFreeChart图表绘制类库实现，查看成绩时通过读取保存成绩txt文件的最后五行实现最近五次成绩的柱状显示
- 文件操作类的功能应包括，按行写入文件，按行通过追加的方式写入文件，按行读取文件，按行读取文件的最后四行内容
- 普通运算式计算类的功能包括，中缀表达式转后缀，计算后缀表达式
- 分数运算式计算类的功能包括，分数的通分，分数的加操作，分数的减操作，分数的乘操作，分数的除操作
测试运行：
核心代码：
随机产生num个真分数运算式，计算结果，使得结果非负，并存入题库文件
/**
* 生成具有真分数运算式数的非负运算式
* @param num
*/
public void generateExpressionC(int num){
char[] operator=new char[]{'+','-'};
ArrayList<String> expression=new ArrayList<String>();
for(int i=0;i<num;i++){
int n=random.nextInt(3)+2; //3-5个运算符
ProperFraction[] proList=new ProperFraction[n+1];
for(int j=0;j<=n;j++){
proList[j]=new ProperFraction();
}
char[] symbol=new char[n];
String ex=new String();
for(int j=0;j<n;j++){
char sm=operator[random.nextInt(2)];
ex+=proList[j].toString()+sm;
proList[0]=proper.calProperFraction(proList[j], proList[j+1],sm);
}
ex+=proList[n]+"="+proList[0].toString();
if(proList[0].getNuma()/proList[0].getNumb()<0){
i--;
}
else{
expression.add(ex);
}
}
doFile.WriteToFile("ArithmeticExpression.txt",expression);
}
读取文件最后N行
public ArrayList<String> readLastNLine(String path, long numRead)
{
File file=new File(path);
ArrayList<String> result = new ArrayList<String>();
long count = 0;
if (!file.exists() || file.isDirectory() || !file.canRead()){
return null;
}
RandomAccessFile fileRead = null;
try{
fileRead = new RandomAccessFile(file, "r");
long length = fileRead.length();
if (length == 0L){
return result;
}
else{
long pos = length - 1;
while (pos > 0){
pos--;
fileRead.seek(pos);
if (fileRead.readByte() == '\n'){
String line = fileRead.readLine();
result.add(line);
count++;
if (count == numRead){
break;
}
}
}
if (pos == 0){
fileRead.seek(0);
result.add(fileRead.readLine());
}
}
}
catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
finally{
if (fileRead != null){
try{
fileRead.close();
}
catch (Exception e){
}
}
}
return result;
}
通过标准答案和测试结果，计算正确的题数
/**
* 通过标准答案和测试结果，计算正确的题数
* @param resHm
* @param ansHm
* @return
*/
private static int critical(HashMap<Integer, String> resHm,HashMap<Integer, String> ansHm){
int count=0;
for(Map.Entry<Integer, String> resentry:resHm.entrySet()){
String resvalue = resentry.getValue() == null?"":resentry.getValue();
String ansvalue = ansHm.get(resentry.getKey())==null?"":ansHm.get(resentry.getKey());
if(resvalue.equals(ansvalue)){
count++;
}
}
return count;
}
总结：
本程序的主要难点在于生成不同类型的运算式用以满足用户需求，基本上是实验二的拓展部分，即对于真分数四则运算的设计实现
PSP:
| PSP | 任务内容 | 计划完成需要的时间（min） | 实际完成需要的时间（min） |
|---|---|---|---|
| 计划 | 50 | 50 | |
| Estimate | 需求分析，函数实现 | 50 | 50 |
| 开发 | 100 | 100 | |
| Analysis | 需求分析 | 5 | 10 |
| Design Spec | 设计 | 30 | 30 |
| Design Review | 设计复审 | 30 | 30 |
| Design | 具体设计 | 30 | 30 |
| Coding | 具体编码 | 30 | 30 |
| Code Review | 代码复审,查找语法错误 | 2 | 2 |
| Test | 测试 | 5 | 5 |
| 报告 | 30 | 30 | |
| Test Report | 经测试，程序符合实验要求，但严重脱离实际应用 | 20 | 20 |
| Size Measurement | 主要工作量应该在GUI编程这块 | 20 | 20 |
| Postmortem | 此程序，确确实实的花了不少时间在Swing编程这块，也是由于第二个程序完成的太过仓促，在计算，生成，扩展功能这块完全重写了之前的。对于java的GUI界面编程到此为止吧，以后不会改进这个没有多大用处的程序 | 20 | 20 |
对合作者的评价：
- 和李玉莹同学的合作过程是非常愉快的过程，算是互相学习吧，她耐心，踏实。在编程的过程中发现了好几处不容易发现的错误，及早地将程序中的BUG扼杀在了摇篮中！
- 当然，金无足赤，人无完人。每个人都有自己的缺点和短板。只有不断的改正，互相进步！才能提升自己！
- 通过本次项目，极大地提升了我们的团队协作意识，在代码风格，注释习惯这方面以后会慢慢改进！
团队协作的重要性
- 团队协作的效果是不言而喻的，雷锋也说：一滴水只有放进大海里才永远不会干涸，一个人只有当他把自己和集体事业融合在一起的时候才能最有力量。
最后，重要的事情，愉快的经历记录如下
