201971020204-曹霖枫 实验二 软件工程个人项目《0-1背包问题》项目报告
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 课程班级博客链接 | 2019级计算机科学与技术卓越班 |
| 这个作业要求链接 | 实验二 软件工程个人项目 |
| 我的课程学习目标 | （1）掌握软件项目个人开发流程 （2）掌握Github发布软件项目的操作方法。 |
| 这个作业在哪些方面帮助我实现学习目标 | （1）通过本次项目，已了解个人开发项目的流程 （2）同时也掌握了Github是如何发布软件 |
| 项目Github的仓库链接地址 | Github |
任务一 阅读教师博客“常用源代码管理工具与开发工具”内容要求，点评班级博客。
| 评论链接 | 评论内容 |
|---|---|
| 201971010232-牛靖威 实验一 软件工程准备 | 博文写的条理清晰，依次向我们介绍了在学习软件工程的准备工作，同时排版给人一种规范工整的美感，背景反光太强了，阅读时字不够清晰。 |
| 201971010135-孙得弘 实验一 软件工程准备—熟悉博客园操作以及对课程的思考 | 博文写的的内容详细、层次分明，有着明确的学习目标 ，同时也很深刻的提出了自己的问题，值得我参考学习。 |
| 201971010246-王孜睿 实验一 软件工程准备—构建之法与博客首秀 | 博文写的简洁大方，语言简明扼要，严格遵守实验要求。 |
任务二 总结详细阅读《构建之法》第1章、第2章，掌握PSP流程。
1.第一章
本章主要讲述了（1）软件的两个部分：软件工程 = 程序 + 软件工程，作者分别从程序和软件工程两个方面来论证了表达式的成立。（2）软件工程的定义：①软件工程是把系统的、有序的、可量化的方法应用到软件的开发、运营和维护上的过程。②软件工程的特殊性：复杂性、不可见性、易变性、服从性、非连续性。
2.第二章
本章主要讲述了：（1）在软件开发的团队中，我们得先要了解一些基本的概念：单元测试、回归测试和效能分析工具。（2）个人软件开发流程（PSP）的特点：①不局限于某一种软件技术。②不依赖于考试。③不能全部由程序员负责。④依赖于数据。⑤目的是记录工程师如何实现需求的效率。
任务三 项目开发
1. 需求分析
通过对项目进行分析，我们得到以下功能性需求：
数据读取：可正确读入实验数据文件的有效{0-1}KP数据。
绘制散点图：能够绘制任意一组{0-1}KP数据以价值重量为横轴、价值为纵轴的数据散点图。
重量比排序：能够对一组{0-1}KP数据按重量比进行非递增排序。
算法选择：用户能够自主选择贪心算法、动态规划算法、回溯算法求解指定{0-1} KP数据的最优解和求解时间（以秒为单位）。
数据存储：任意一组{0-1} KP数据的最优解、求解时间和解向量可保存为txt文件或导出EXCEL文件。
拓展功能：增加可视化窗口，方便用户数据输入和结果输出。
2. 功能设计
3. 设计实现
（1）主函数（main）：
生成可视化用户输入的窗口，调用其他函数，以.txt保存结果，再从可视化窗口输出。
（2）数据读取函数：
用户自主选择0~9号的数据，以列表a = np.loadtxt(“beibao.in”)的形式读取数据，并返回列表a。
（3）算法选择函数：
用户从三种算法中任意选择一种
① 贪心算法：定义一个 tanXin（）函数，对其重量比进行排序，并计算出最大价值和解向量。
② 动态规划算法：先通过 bag（）函数求出最大价值，再调用 dongTai（）函数求出解向量。
③ 回溯算法：定义了一个 huiSu（）函数，求出最大价值和解向量。
（4）排序函数：
使用python numpy库，对数组进行计算和排序。
（5）散点图绘制函数：
在python matplolib库下，定义一个 sanDt（)函数进行图像的绘制。
4. 测试运行
（1）输入界面：
（2）散点图绘制：
（3）文件生成：
5. 代码片段：
（1）散点图：
# 散点图
def sanDt(w, v):
plt.title("value-weight", fontsize = 20) # 图名称
plt.xlabel("weight", fontsize = 10)
plt.ylabel("value", fontsize = 10)
plt.axis([0, 100, 0, 100]) # 设置x,y轴长度
plt.scatter(w, v, s = 20) # 将数据传入x,y轴
plt.show()
（1）拓展功能（可视化窗口）：
# 主程序
if __name__ == '__main__':
win = tk.Tk() # 创建一个窗口
win.title('0-1背包问题')
win.geometry('400x200+400+100')
label1 = tk.Label(win,text = "请输入测试数据（0~9）:", fg = "black" ,font = ("宋体",12),
width = 30, height= 1,justify = "left", anchor = "n") # 在窗口输出一个文本
label1.pack()
e1 = tk.Variable() # 创建文本输入框
entry1 = tk.Entry(win, textvariable=e1)
entry1.pack()
e1.set(" ")
label2 = tk.Label(win, text="请选择算法（1.贪心，2.动态规划，3.回溯）：", fg="black", font=("宋体", 12),
width=50, height=1, justify="left", anchor="n")
label2.pack()
e2 = tk.Variable()
entry2 = tk.Entry(win, textvariable=e2)
entry2.pack()
e2.set(" ")
button2 = tk.Button(win, text="确定", command=get_click).pack() # 创建按钮
button3 = tk.Button(win, text="结束", command=exit).pack()
win.mainloop()
6. 总结：
软件设计模块化的准则是高内聚低耦合，我在程序设计过程中，按程序功能进行分块，每一个功能写入一个独立的函数，即减弱了模块之间的耦合性和提高了模块内的内聚性，从而提高了模块的独立性。通过模块化的设计，让我更加理解了软件功能需求，同时也提高了我程序完成的效率。
7. PSP展示：
| 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) |
|---|---|---|---|
| Planning | 计划 | 10 | 10 |
| - Estimate | - 估计这个这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤 | 10 | 10 |
| Development | 开发 | 720 | 800 |
| - Analysis | - 需求分析(包括学习新技术) | 10 | 20 |
| - Design Spec | - 生成设计文档 | 20 | 20 |
| - Design Review | - 设计复审 | 8 | 10 |
| - Coding Standard | - 代码规范 | 10 | 10 |
| - Design | - 具体设计 | 12 | 20 |
| - Coding | - 具体编码 | 500 | 560 |
| - Code Review | - 代码复审 | 20 | 30 |
| - Text | - 测试 | 140 | 130 |
| Reporting | 报告 | 60 | 80 |
| - Test Report | - 测试报告 | 20 | 30 |
| - Size Measurement | - 计算工作量 | 10 | 10 |
| - Postmortem & Process Improvement Plan | - 事后总结，并提出过程改进计划 | 30 | 40 |
8. 经验分享：
完成本次项目后，我收获颇丰：(1)最初在自己在开展项目时，没有完成计划书和PSP，导致我毫无章法可言，不知道从哪里开始下手，从而浪费了许多的时间，所以我的经验就是开展项目的第一件事就是完成项目计划，并执行。（2）在编写程序时要选择方便快捷的编译软件，同时程序的模块化尤为重要，大大的提高了代码的编写、代码复审和测试的速率。
