java四则运算
代码存放coding地址:https://coding.net/u/Jerryii/p/ArithmeticTopic/git/blob/master/.gitignore
一、题目描述:
实践能力的提高当然就是得多动手了,那么就从第一个个人项目开始吧,用一周的时间完成一个基于控制台的四则运算程序,实现一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序。
从《构建之法》第一章的 “程序” 例子出发,像阿超那样,花二十分钟写一个能自动生成小学四则运算题目的命令行 “软件”,满足以下需求:
(以下参考博客链接:http://www.cnblogs.com/jiel/p/4810756.html)
1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数,例如
Myapp.exe -n 10 -o Exercise.txt
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. 生成的题目中如果存在形如e1 ÷ e2的子表达式,那么其结果应是真分数。
4. 每道题目中出现的运算符个数不超过3个。
5. 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,格式如下:
1. 四则运算题目1
2. 四则运算题目2
……
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。
6. 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:
1. 答案1
2. 答案2
特别的,真分数的运算如下例所示:1/6 + 1/8 = 7/24。
7. 程序应能支持一万道题目的生成。
8. 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,并会输出所有题目中重复的题目,输入参数如下:
Myapp.exe -e <exercisefile>.txt -a <answerfile>.txt -o Grade.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)
Repeat:2
RepeatDetail:
(1) 2,45+32 Repeat 3,32+45
(2) 5,3+(2+1) Repeat 7,1+2+3
解释:
Correct: 5 ----5道题目正确,正确的题号 1,3,5,7,9
Wrong:5 -----5道题目错误,错误的题号 2,4,6,8,10
Repeat:2 2---组题目重复
(1) 第一组 题号2,题目 45+32 与题号3的题目重复,题号3为 32+45
(2)第二组 题号5,题目 3+(2+1) 与题号7的题目重复,题号7为 1+2+3
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。
二、代码思路
1、创建随机数字:createNumber
用random产生两个随机数,一个做分子一个做分母,判断这两个数字相除的情况,产生真分数,假分数或整数。
2、创建运算表达式:createExp
随机产生一次运算符,调用两次createNumber产生两个数字,产生的运算表达式有两种形式,真分数形式和假分数形式,真分数形式用来输出到Exercise.txt中,假分数形式用来计算答案。
3、将运算表达式转化成后缀表达式并计算答案:transform(转化后缀)、compare(比较运算符优先级)、calculate(计算答案)
计算的结果转化为double类型。
4、读Answer.txt中的文件:readAndRead
将读到的内容转化成double类型,存在数组ans中。
5、比较Answer中填入的答案和calculate方法计算的答案
calculate方法产生的答案用double类型的数组results存起来,和数组ans比较,相等的话indexC(正确数目的计数器)+1,不等indexW(错误数目的计数器)+1。
6、运算表达式写入Exersies.txt,正确错误数目结果写入Gread.txt。
三、运行截图
1、控制台输出
2、Exersies.txt文件中写入的内容
3、Answer.txt文件中的内容
4、Gread.txt文件中写入的内容
四、不足之处
1、查重没有写
2、Answer.txt文件中写的代码不能写真分数的形式,也不能写负数,否则运行过程中会出错。
五、个人软件过程耗时估计与统计
PSP2.1 | Personal Software Process Stages | Time Senior Student | Time | |
Planning | 计划 | 60 | 46 | |
· Estimate | 估计这个任务需要多少时间 | 1天 | 1天半 | |
Development | 开发 | 480 | 840 | |
· Analysis | 需求分析 (包括学习新技术) | 30 | 98 | |
· Design Spec | 生成设计文档 | |||
· Design Review | 设计复审 | |||
· Coding Standard | 代码规范 | |||
· Design | 具体设计 | |||
· Coding | 具体编码 | |||
· Code Review | 代码复审 | |||
· Test | 测试(自我测试,修改代码,提交修改) | 30 | 90 | |
Reporting | 报告 | 60 | 54 | |
· | 测试报告 | |||
· | 计算工作量 | |||
· | 并提出过程改进计划 | |||
|
六、小结
这次四则运算的作业看似简单,但是想要做好也很不容易,因为在产生的表达式中存在真分数假分数的问题,计算机本身是不认识分数的,就需要我们自己将分数转化成浮点数类型的数字比较。我处理这个问题的方法是用数组存储两种形式的数字和算术表达式,输出时用数组中的真分数的形式,计算时用数组中假分数的形式,例如假分数5/4计算时会直接看成5除4。比较的时候是转化成double类型,存入数组比较。