MathExam V2.0
隔壁村小学的小朋友都羡慕哭了2.0版
一、预估与实际
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预估耗时（分钟） | 实际耗时（分钟） |
|---|---|---|---|
| Planning | 计划 | 15 | 20 |
| • Estimate | • 估计这个任务需要多少时间 | 800 | 1000 |
| Development | 开发 | 600 | 600 |
| • Analysis | • 需求分析 (包括学习新技术) | 30 | 60 |
| • Design Spec | • 生成设计文档 | 20 | 30 |
| • Design Review | • 设计复审 | 10 | 30 |
| • Coding Standard | • 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 10 | 10 |
| • Design | • 具体设计 | 30 | 40 |
| • Coding | • 具体编码 | 400 | 500 |
| • Code Review | • 代码复审 | 20 | 15 |
| • Test | • 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 60 | 45 |
| Reporting | 报告 | 60 | 60 |
| • Test Repor | • 测试报告 | 30 | 30 |
| • Size Measurement | • 计算工作量 | 20 | 15 |
| • Postmortem & Process Improvement Plan | • 事后总结, 并提出过程改进计划 | 20 | 30 |
| 合计 | 1000 |
二、需求分析
我通过网上查阅和询问担任担任小学老师的姑姑了解到，小学三年级数学四则混合运算有如下的几个特点：
- 会1000以内加减乘除法（通过查阅教材发现：要求掌握两位数乘除两位数）
- 运算符在2～4个
- 可以加括号
- 减法运算的结果不能有负数
- 除法运算除数不能为0，不能有余数
三、设计
1. 设计思路
说明你如何设计这个程序
- 首先，我先分析了三年级题目的难度，确认了生成随机两位数的大小
- 然后思考如何生成无括号的四则运算
- 最后将括号加入，计算
2. 实现方案
写出具体实现的步骤
- 分析了三年级题目的难度，确认了生成随机数的大小
- 然后思考如何生成无括号的四则运算
四、编码
- 首先我要解决的问题是，如何运算无括号的四则运算式
- 我同样只用优先级的方法，写出Operation函数，先将* / 这种优先级较高的运算符运算，然后将运算过的符号与数值变为null，然后调用去除null的函数，将null移动至数组最后一位
- 然后剩下的只有加减法，依次运算既可得出结果
- 然后我们需要考虑括号因素，我打算先随机出括号的位置，与括号中的符号的数量，然后将括号内的数值与符号存入另一个数组，然后经过Operation函数运算，得出answer，然后将这些运算过的数值符号赋值null，调用removenull函数去除null
- 然后我将已经去除括号的运算式再次使用Operation函数运算出结果
1. 调试日志
- 在数组中存入数据，调用时发生越界，空指针
2. 关键代码
public static double Operation(String[] OpeMarkStrNumber, String[] OpeNumber) { //首先遍历一遍存储运算符的数组，寻找到* /这种优先级较高的运算符，运算出结果，然后将运算过的符号与数值改为null，然后使用去除null的函数，去掉null数据
while(true) {
int PMAmount = 0;
for(int i = 0; i < OpeMarkStrNumber.length-1; i++) {
if(OpeMarkStrNumber[i] == "*") {
double ans = Double.parseDouble(OpeNumber[i]) * Double.parseDouble(OpeNumber[i+1]);
OpeNumber[i] = String.valueOf(ans);
OpeNumber[i+1] = null;
OpeMarkStrNumber[i] = null;
OpeNumber = RemoveNull(OpeNumber);
OpeMarkStrNumber = RemoveNull(OpeMarkStrNumber);
PMAmount++;
break;
}else if(OpeMarkStrNumber[i] == "/") {
double ans = Double.parseDouble(OpeNumber[i]) / Double.parseDouble(OpeNumber[i+1]);
OpeNumber[i] = String.valueOf(ans);
OpeNumber[i+1] = null;
OpeMarkStrNumber[i] = null;
OpeNumber = RemoveNull(OpeNumber);
OpeMarkStrNumber = RemoveNull(OpeMarkStrNumber);
PMAmount++;
break;
}
}
if(PMAmount == 0) {
break;
}
}
return PlusMinus(OpeMarkStrNumber, OpeNumber);
}
public static double PlusMinus(String[] OpeMarkStrNumber, String[] OpeNumber) { //当乘除法被消除完之后，可以依次运算加减法，最终得出结果
int PMmarkNo = 0;
double ans = Double.parseDouble(OpeNumber[0]) ;
while(true) {
if(OpeMarkStrNumber[PMmarkNo] == "+") {
ans = ans + Double.parseDouble(OpeNumber[PMmarkNo+1]);
PMmarkNo++;
}else if(OpeMarkStrNumber[PMmarkNo] == "-"){
ans = ans - Double.parseDouble(OpeNumber[PMmarkNo+1]);
PMmarkNo++;
}else if(OpeMarkStrNumber[PMmarkNo] == null){
return ans;
}
}
}
public static String[] RemoveNull(String[] target) { //去除null 函数，将数组中的null移动至数组后面
for(int i = 0; i < target.length; i++) {
if(target[i] == null) {
for(int j = i; j < target.length; j++) {
if(j != target.length-1) {
target[j] = target[j+1];
}else {
target[j] = null;
}
}
}
}
return target;
}
### 3. 代码规范
请给出本次实验使用的代码规范：
- 第一条：不允许任何未经预先定义的常量直接出现在代码中。
- 第二条：大括号的使用约定。如果是大括号内为空，则简介地写成{}即可，不需要换行；如果是非空代码块则：左大括号前不换行。左大括号后换行。右大括号前换行。右大括号后还有 else 等代码则不换行；表示终止的右大括号后必须换行。
- 第三条：左小括号和字符之间不出现空格；同样的，有小括号和字符之间也不出现空格。
- 第四条：在 if/else/for/while/do 语句中必须使用大括号。
- 第五条：任何二目、三木运算符的左右两边都需要加一个空格。
- 第六条：单行字符数限制不超过120个，超出需要换行，换行时遵循如下原则：第二行相对第一行缩进 4 个空格，从第三行开始，不再继续缩进，参考示例。运算符与下文一起换行。方法调用的点符号与下文一起换行。方法调用时，多个参数，需要换行时，在逗号后进行。
并人工检查代码是否符合规范
## 五、测试
- 输入5 3
- 输出
- (1)10*(17-7)=
- (2)18*9/3=
- (3)16*3-2-10=
- (4)20/(16-15)=
- (5)20-16-18/9=
- ------------------标准答案------------------
- (1)10*(17-7)=100.0
- (2)18*9/3=54.0
- (3)16*3-2-10=36.0
- (4)20/(16-15)=20.0
- (5)20-16-18/9=2.0
## 六、总结
- 从刚看到题目时的不知所措，第一想法就是“我不会”，但是又想到这是一次结对作业，正所谓三个臭皮匠赛过诸葛亮，两个“臭皮匠"来解决这个三年级四则运算应该也绰绰有余了吧，通过相互间的讨论，解决了一些数组的越界，以及空指针的错误，节约了一些修改BUG的时间，对于不会的东西勤百度，这是解决问题的途径之一。
