第一次软件工程作业（改进版）

1、Github项目地址：https://github.com/HardenMVB/3.28

2、PSP

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	60	90
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	60	90
Development	开发	1650	2050
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	200	300
· Design Spec	· 生成设计文档	50	60
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	20	30
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	20	30
· Design	· 具体设计	60	50
· Coding	· 具体编码	1200	1500
· Code Review	· 代码复审	60	50
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	40	30
Reporting	报告	90	60
· Test Report	· 测试报告	50	10
· Size Measurement	· 计算工作量	20	20
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	20	30
合计		1800	2200

3、解题思路

拿到题目后，先想它能实现哪些功能，再想代码能分成几个部分实现，分层次处理。本题中基础功能就是整数的四则运算，非负数，接着就是加入真分数的部分。

这两个功能完成后就可以考虑一些其他功能，比如如果出现假分数，如何转化成真分数，如何约分，以及判断题目有无重复等等。

4、设计实现

先建立命令控制模块，可以控制输入的题目数量以及数值范围。再创建一个函数，用来生成随机数与运算符（+ , - , × , ÷ ），再设计一个函数用来将假分数转换为真分数。接着生成表达式，进而生成题目和对应的答案，以及查找有无重复。

最后将题目及答案写入文件中，结果会在文件中显示出来。

5、代码说明

1、命令行控制模块

def get_Parameter():#命令行控制模块

    parser = argparse.ArgumentParser()

    parser.add_argument('-n', help='设定题目数量',type=int)

    parser.add_argument('-r', help='设定数值范围',type=int)

    return parser.parse_args()

2、生成随机数和运算符

def get_num_sym(i,r):#获取数值列表和符号列表

    nlist=[]            #数值列表

    slist=[]            #符号列表

    kh=0                #判断怎么加括号

    jian=0                 #判断是否是减数运算

    for m in range(i+1):         #根据i的值遍历输出数值列表

        nlist.append(Fraction(random.randint(1, r), random.randint(1, r))) 

    for x in range(i):

        sy=random.choice(['+','-','×','÷'])

        if sy=='+'or sy=='-':

            kh +=10**(i-x-1)

        else :

            kh += 2 * (10 ** (i - x - 1))

        slist.append(sy)

        if sy=='-':

            l=1

    return nlist,slist,kh,i,jian

3、分数转换及运算

def calculate(a,b,s):#计算单元，a，b是数，s是符号

    ans=0

    if s=='+':        #加法运算

        ans=a+b

    elif s=='-':      #减法运算

        a,b=max(a,b),min(a,b)     #防止结果为负数

        ans=a-b

    elif s=='×':      #乘法运算

        ans=a*b

    else:ans=a/b      #除法运算

    return ans

4、生成题目及答案

def gett(n,r):         #用于生成题目和答案列表

    E,A,E1,E2=[],[],[],[]

    global j,k

    x=1

    while x<n+1:       #循环生成题目和答案列表

        i=random.randint(1, 3)       #随机获取符号数目

        num,slist,kh,i,jian=get_num_sym(i,r)

        num1=num

        legal = True

        if jian==1:         #用于防止减法运算出现负数          

            if  num[0]<num[1]:

                num1[0],num1[1]=num[1],num[0]

            if i>=2 and calculate(num[0],num[1],slist[0])<num[2]:

                num1[0],num1[1],num1[2]=num[2],num[0],num[1]

                j=1

            if i>=3 and calculate(calculate(num[0],num[1],slist[0]),num[2],slist[1])<num[3]:

                num1[0],num1[1],num1[2],num1[3]=num[3],num[0],num[1],num[2]

                k=1       

        ans=num1[0]

        for y in range(i):

            cal=calculate(ans,num[y+1],slist[y])

            if cal>=0:

                ans=cal

            else:

                legal=False

                break

        if legal:              #判断算式是否重复

            try:

                num=A.index(ans) #第一个答案的索引

 

            except ValueError as e:     #可以写入

                A.append(ans)

                E1.append(slist)

                E2.append(num1)

                E.append('%d. %s'%(x,writet(slist,num1,kh)))

                x+=1

        else:pass

    return E,A

5、写入文件

def savet(fname, d):#fname为写入文件的路径，d为要写入的数据列表

    file = open(fname,'a')

    file.seek(0)

    file.truncate() #清空

    for i in range(len(d)):#循环写入文件fname

        s = str(d[i]).replace('[','').replace(']','')

        s = s.replace("'",'').replace(',','') +'\n'

        file.write(s)

                 

    file.close()

    print('%s文件已保存'%fname)

6、main函数

def main():#主函数

    args = get_Parameter()

    if args.n:

        n=args.n

        print('共生成%d道题目'%n)

    if args.r:

        r=args.r

        print('均为%d以内的四则运算'%r)

        E, A=gett(n,r)

        for x in range(n):#循环生成答案列表

            A[x]='%d. %s'%(x+1,fens(A[x]))

        savet('Exercises.txt',E)

        savet('Answers.txt',A)

 

    end = time.clock()

    print('运行时间: %s '%(end-start))

   

if __name__ == '__main__':

    main()