软工作业——四则运算生成器（scala 实现）

项目成员：刘跃群(3116005189)、张凯亮(3116005205)

项目仓库：https://github.com/wean2016/Myapp

PSP2.1表格

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	60	45
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	60	45
Development	开发	1420	1985
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	100	200
· Design Spec	· 生成设计文档	20	20
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	30	30
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	100	100
· Design	· 具体设计	50	55
· Coding	· 具体编码	1000	1400
· Code Review	· 代码复审	100	60
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	20	30
Reporting	报告	80	130
· Test Report	· 测试报告	30	32
· Size Measurement	· 计算工作量	20	21
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	30	77
合计		1560	2260

设计实现过程及代码说明

1. 生成表达式树

*** 构造表达式* @param symbolSum 剩余符号数* @param bound 表达式钟的数字不大于 bound* @return 生成的节点树的根*/def createNodeTree(symbolSum:Int, bound:Int):Node = {if (symbolSum == 0){// 中间节点构造完成，生成叶子节点Node(Number.randomNumber(bound), null, null, 0, null)}else {val left = Random.nextInt(symbolSum)val right = symbolSum - left - 1var leftNode = createNodeTree(left,bound)var rightNode = createNodeTree(right,bound)// 本节点的符号var symbol = Symbol.values()(Random.nextInt(Symbol.values().length))// 如果是除号且右节点是 0 ，那么重新生成一个不是除号的符号if (symbol == Symbol.DIV && rightNode.value.a == 0){while (symbol == Symbol.DIV){symbol = Symbol.values()(Random.nextInt(Symbol.values().length))}}// 本节点的结果var value = Calculate.calc(leftNode.value,rightNode.value,symbol).getif (Number.isNeg(value)) {// 如果运算结果是负数，交换左右节点，并把结果取绝对值value = Number.abs(value)val tempNode = leftNodeleftNode = rightNoderightNode = tempNode}val high = math.max(leftNode.high, rightNode.high) + 1// 生成本节点Node(value,leftNode,rightNode,high,symbol)}}

　　2. 表达式树比较去重

  override def equals(obj: Any): Boolean =obj match {case that: Node =>if (that.symbol == null)  {if (symbol == null ) value.equals(that.value) else false}else if (symbol == null) falseelse if (left.equals(that.left) && right.equals(that.right) && symbol==that.symbol) trueelse if ((symbol==Symbol.ADD || symbol==Symbol.MULT) && left.equals(that.right) && right.equals(that.left)) trueelse falsecase _ => false}override def hashCode(): Int = {var result = value.hashCode()result = 31 * result + (if(left == null) 0 else left.hashCode())result = 31 * result + (if(right == null) 0 else right.hashCode())result = 31 * result + (if(symbol == null) 0 else symbol.hashCode())result}

　　3. 打印表达式

  def printNode(node: Node):String = {if (node == null) return ""val midValue = if (node.symbol == null) node.value.toString else node.symbol.value// 左右的原始值var leftValue = printNode(node.left)var rightValue = printNode(node.right)// 判断是否要加括号，如果要，就加上去if (node.symbol != null && (node.symbol == Symbol.MULT || node.symbol == Symbol.DIV)){val leftSymbol = node.left.symbolval rightSymbol = node.right.symbolif (leftSymbol != null && (leftSymbol == Symbol.ADD || leftSymbol == Symbol.SUB)) leftValue = Bracket.leftBracket.value + leftValue + Bracket.rightBracket.valueif (rightSymbol != null && (rightSymbol == Symbol.ADD || rightSymbol == Symbol.SUB)) rightValue = Bracket.leftBracket.value + rightValue + Bracket.rightBracket.value}leftValue + midValue + rightValue}

　　4. 从字符串生成表达式树（用于计算成绩时构造表达式树）

def fromString(s:String): Node = {// 克隆输入的字符串，实现函数式编程var value = new String(s.toCharArray)// 给符号都加上空格Symbol.values().foreach(symbol => {if (symbol.value.equals("+")){value = value.replaceAll("\\+", " %s ".format(symbol.value))}else{value = value.replaceAll(symbol.value, " %s ".format(symbol.value))}})// 给括号都加上空格Bracket.values().foreach(bracket => value = value.replaceAll("\\" + bracket.value, " %s ".format(bracket.value)))//去空格生成元素数组val factor = value.split(" ").toStream.map(s => s.trim).filter(s => !s.isEmpty).toListval nodeStack: util.Stack[Node] = new util.Stack[Node]val symbolStack: util.Stack[String] = new util.Stack[String]for (f <- factor) {// 尝试转换成数字val value = Number.fromString(f)if (value.isDefined) {// 是数字nodeStack.push(Node(value.get, null, null, 0, null))} else {// 是符号var signal = truewhile (!symbolStack.empty() && !f.equals(Bracket.leftBracket.value) && !((f.equals(Symbol.MULT.value) || f.equals(Symbol.DIV.value)) && (symbolStack.peek().equals(Symbol.ADD.value) || symbolStack.peek().equals(Symbol.SUB.value))) && !(!f.equals(Bracket.rightBracket.value) && symbolStack.peek().equals(Bracket.leftBracket.value)) && signal) {val symbol = symbolStack.pop()if (symbol.equals(Bracket.leftBracket.value) && f.equals(Bracket.rightBracket.value)) {signal = false} else {val rightNode = nodeStack.pop()val leftNode = nodeStack.pop()val sym = symbol match {case "+" => Symbol.ADDcase "-" => Symbol.SUBcase "×" => Symbol.MULTcase "÷" => Symbol.DIVcase _ => sys.error("非法运算符！")}val result = Calculate.calc(leftNode.value, rightNode.value, sym)if (result.isEmpty) {sys.error("存在不符合规范的算术表达式！")}val high = math.max(leftNode.high, rightNode.high) + 1nodeStack.push(Node(result.get, leftNode, rightNode, high, sym))}}if (!f.equals(Bracket.rightBracket.value)) {symbolStack.push(f)}}}while(!symbolStack.isEmpty){val symbol = symbolStack.pop()if (!symbol.equals(Bracket.leftBracket.value)){val rightNode = nodeStack.pop()val leftNode = nodeStack.pop()val sym = symbol match {case "+" => Symbol.ADDcase "-" => Symbol.SUBcase "×" => Symbol.MULTcase "÷" => Symbol.DIVcase _ => sys.error("非法运算符！")}val result = Calculate.calc(leftNode.value, rightNode.value, sym)if (result.isEmpty) {sys.error("存在不符合规范的算术表达式！")}val high = math.max(leftNode.high, rightNode.high) + 1nodeStack.push(Node(result.get, leftNode, rightNode, high, sym))}}nodeStack.pop()}

测试运行

生成问题

生成答案

生成成绩

把一些题目的答案改成错误

项目小结

通过结对编程，两个人互相修改代码，共同提高了能力，也写出了更好的代码。确实是种不错的写代码方式

转载于:https://www.cnblogs.com/wean2016/p/9710936.html

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