一．代码仓库地址：https://git.coding.net/maleping/MaLePing_calculator_2016012042.git

二．需求分析

  1. 接收一个输入参数n，然后随机产生n道加减乘除（分别使用符号+-*÷来表示）练习题。
  2. 每个数字在 0 和 100 之间，运算符在3个到5个之间。
  3. 每个练习题至少要包含2种运算符。
  4. 所出练习题在运算过程中不得出现负数与非整数，比如不能出 3÷5+2=2.6，2-5+10=7等算式。
  5. ，将学号与生成的n道练习题及其对应的正确答案输出到文件“result.txt”中，不要输出额外信息，文件目录与程序目录一致。

三．功能设计

1.根据用户输入的参数n随机产生n道符合要求的练习题并自动显示答案

2.将产生的练习题以文档形式呈现。

四．设计实现

（1）Main.java类启动程序，接收参数n，引用CreateFile.java

（2）CreateFile.java类生成result.txt文件，引用 produceExercise.java类

（3）produceExercise.java类随机产生操作符和操作数

（4）Calculate.java类计算题目结果

 五．算法详解

用两个栈来实现算符优先，一个栈用来保存需要计算的数据numStack,一个用来保存计算优先符priStack   

基本算法实现思路为：用当前取得的运算符与priStack栈顶运算符比较优先级：若高于，则因为会先运算，放入栈顶；若等于，因为出现在后面，所以会后计算，所以栈顶元素出栈，取出操作数运算；若小于，则同理，取出栈顶元素运算，将结果入操作数栈。

六．测试运行

 

 

 

七．满意代码

 题目生成部分代码（借鉴了某同学的想法）

 1  public static String formula(){
 2         Random random = new Random();
 3         String[] operatorCharacter = {"+","-","*","/"};
 4         int operatorCharacterCount = random.nextInt(3)+3; //随机产生3-5个操作符
 5         int[] num = new int[1+operatorCharacterCount]; 
 6         int[] idx = Idx(operatorCharacterCount); 
 7         String f = new String();
 8         for(int i=0;i<operatorCharacterCount+1;i++){
 9             num[i] = random.nextInt(101); //随机产生0-100的操作数
10         }
11         if(operatorCharacterCount==3){
12             f=num[0]+operatorCharacter[idx[0]]+num[1]+operatorCharacter[idx[1]]+num[2]+operatorCharacter[idx[2]];
13         }
14         else if(operatorCharacterCount==4){
15             f=num[0]+operatorCharacter[idx[0]]+num[1]+operatorCharacter[idx[1]]+num[2]+operatorCharacter[idx[2]]+num[3]+operatorCharacter[idx[3]]+num[4];
16         }
17         else{
18             f=num[0]+operatorCharacter[idx[0]]+num[1]+operatorCharacter[idx[1]]+num[2]+operatorCharacter[idx[2]]+num[3]+operatorCharacter[idx[3]]+num[4]+operatorCharacter[idx[4]]+num[5];
19         }
20         f+="="; 
21         int answer = Calculate.caculate(f);
22         if(answer>=0){ //判断题目是否符合要求
23             f+=answer;
24         }
25         else{
26             return formula(); //生成新的符合要求的题目
27         }
28         return f;
29     }

 比较当前操作符与栈顶元素操作符优先级

 1 private static boolean compare(char str) {      
 2         if (priStack.empty()) {      
 3             // 当为空时，显然 当前优先级最低，返回高      
 4             return true;      
 5         }      
 6         char last = (char) priStack.lastElement();      
 7         // 如果栈顶为'('显然，优先级最低，')'不可能为栈顶。      
 8         if (last == '(') {      
 9             return true;      
10         }      
11         switch (str) {      
12         case '#':      
13             return false;// 结束符      
14         case '(':      
15             // '('优先级最高,显然返回true      
16             return true;      
17         case ')':      
18             // ')'优先级最低，      
19             return false;      
20         case '*': {      
21             // '*/'优先级只比'+-'高      
22             if (last == '+' || last == '-')      
23                 return true;      
24             else      
25                 return false;      
26         }      
27         case '/': {      
28             if (last == '+' || last == '-')      
29                 return true;      
30             else      
31                 return false;      
32         }      
33             // '+-'为最低，一直返回false      
34         case '+':      
35             return false;      
36         case '-':      
37             return false;      
38         }      
39         return true;      
40     }

 

八．总结

  通过此次个人项目让我意识到大一时的java课程掌握并不牢固，对java的运用不够灵活，理解不够深入，以及数据结构和算法对编写代码的重要，就像书中说那样“程序=数据结构+算法”。关于项目对于模块化这方面，我借鉴了同学以及相关博客的思想，设计了四个类，分离出Main主类，再分别写各类，从而实现逐级调用，每个类分别实现自己的功能，在这方面还需要向其他人学习.测试的时候，在命令行出现了“找不到或无法加载主类”的情况，在网上查阅了相关内容，又看到有同学也出现了这种情况并在博客里分享了。很感谢我的同学在我困惑时对我的帮助与解答。

九．PSP展示

         PSP

任务内容

计划共完成需要的时间（h）

实际完成需要的时间(h）

        Planning

   计划

1.5

1.0

·        Estimate

· 估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤

80+

90+

        Development

     开发

40+

60+

·        Analysis

     需求分析 (包括学习新技术)

12

20

·        Design Spec

·    生成设计文档

2.0

1.0

·        Design Review

· 设计复审 (和同事审核设计文档)

1.2

0.8

·        Coding Standard

· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)

0.5

0.6

·        Design

·    具体设计

3

3.5

·        Coding

·    具体编码

20

25

·        Code Review

·    代码复审

2

3

·        Test

·  测试（自我测试，修改代码，提交修改）

2

4

         Reporting

      报告

2

3

·         Test Report

·     测试报告

1.5

2

·         Size Measurement

·     计算工作量

0.5

0.5

·         Postmortem & Process    Improvement Plan

 事后总结, 并提出过程改 进计划

1

1.2