结对编程----------四则运算 实验总结2

结对对象

• 20172301 郭恺

• 20172328 李馨雨

  过程截图

• 这个是我们编写的main，叫ArithmeticTest1主要用于生成随机等级的题目，还有判题的结构也在这里。

package test1;
import java.text.DecimalFormat;
import java.text.FieldPosition;
import java.text.NumberFormat;
import java.text.ParsePosition;
import java.util.Scanner;
public class ArithmeticTest1 {
public static void main(String []args) {
Convert bee=new Convert();
int a;//用户输入的等级数。
int b;//用户想要做的题目数量。
int c;//用户算出所给题目的答案。
int d;//用户作对的题目数。
int e=0;
double f=0;
double h=0;
double i;
int ant=1;
String another;
String ban;
String luna;
String ann;
double abc;
Arithmetic num = new Arithmetic();
Comparision ben=new Comparision();
DecimalFormat fmt=new DecimalFormat("0.00");
NumberFormat fmt1= NumberFormat.getPercentInstance();
paring abb=new paring();
Scanner scan = new Scanner(System.in);
do{
System.out.println("Please enter the number of your test class(ep:1,2,3,4,5):");
a = scan.nextInt();
System.out.println("How many questions do you want: ");
b = scan.nextInt();
e=0;
ant=1;
switch (a) {
case 1:
for (int x = 0; x < b; x++) {

                        num.level1();System.out.print(num.toString(ant));c = scan.nextInt();ant++;ann=abb.mmm(num.toString());ban= bee.transit(ann);if (ben.calculator(ban).equals(String.valueOf(c))){System.out.println("恭喜答对");e++;}elseSystem.out.println("很遗憾，答错了"+"正确答案是"+ben.calculator(ban));

// if()如果正确，输出恭喜答对，d++。否则输出正确答案。
}
h=(double)b;
i=(double)e;
f=i/h;
luna= fmt.format(f);
abc= Double.valueOf(luna);
System.out.println("正确率是"+fmt1.format(abc));
System.out.println();//给题目换行
break;
case 2:
for (int x = 0; x < b; x++) {
num.level2();
System.out.print(num.toString(ant));
c = scan.nextInt();
ant++;
ban= bee.transit(num.toString());
if(ben.calculator(ban).equals(String.valueOf(c)))
{System.out.println("恭喜答对");
e++;}
else
System.out.println("很遗憾，答错了"+"正确答案是"+ben.calculator(ban));
// if()如果正确，输出恭喜答对，d++。否则输出正确答案。
}
h=(double)b;
i=(double)e;
f=i/h;
luna= fmt.format(f);
abc= Double.valueOf(luna);
System.out.println("正确率是"+fmt1.format(abc));
System.out.println();//给题目换行
break;
case 3:
for (int x = 0; x < b; x++) {
num.level3();
System.out.print(num.toString(ant));
c = scan.nextInt();
ant++;
ban= bee.transit(num.toString());
if (ben.calculator(ban).equals(String.valueOf(c)))
{System.out.println("恭喜答对");
e++;}
else
System.out.println("很遗憾，答错了"+"正确答案是"+ben.calculator(ban));
// if()如果正确，输出恭喜答对，d++。否则输出正确答案。
}
h=(double)b;
i=(double)e;
f=i/h;
luna= fmt.format(f);
abc= Double.valueOf(luna);
System.out.println("正确率是"+fmt1.format(abc));
System.out.println();//给题目换行
break;
case 4:
for (int x = 0; x < b; x++) {
num.level4();
System.out.print(num.toString(ant));
c = scan.nextInt();
ant++;
ban= bee.transit(num.toString());
if (ben.calculator(ban).equals(String.valueOf(c)))
{System.out.println("恭喜答对");
e++;}
else
System.out.println("很遗憾，答错了"+"正确答案是"+ben.calculator(ban));
// if()如果正确，输出恭喜答对，d++。否则输出正确答案。
}
h=(double)b;
i=(double)e;
f=i/h;
luna= fmt.format(f);
abc= Double.valueOf(luna);

                    System.out.println("正确率是"+fmt1.format(abc));System.out.println();//给题目换行break;case 5:for (int x = 0; x < b; x++) {num.level5();System.out.print(num.toString(ant));c = scan.nextInt();ant++;ban= bee.transit(num.toString());if (ben.calculator(ban).equals(String.valueOf(c))){System.out.println("恭喜答对");e++;}elseSystem.out.println("很遗憾，答错了"+"正确答案是"+ben.calculator(ban));

// if()如果正确，输出恭喜答对，d++。否则输出正确答案。
}
h=(double)b;
i=(double)e;
f=i/h;
luna= fmt.format(f);
abc= Double.valueOf(luna);
System.out.println("正确率是"+fmt1.format(abc));
System.out.println();//给题目换行
break;
default:
System.out.println("please cheak your input.The result is out of expection.");
}
System.out.println("continue test or not (y/n)?");
another = scan.nextLine();
another = scan.nextLine();
}
while (another.equalsIgnoreCase("y"));
System.out.println();
}
}

• 这是我们定义随机生成题目的方法的类叫Arithmetic，还定义了toString方法。

package 结对编程;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
public class Arithmetic {
char[] operator = {'+', '-', '', '÷'};
Random generator = new Random();
int num1, num2, num3,num4, a;
private String result="";
ArrayList questionName = new ArrayList<>();
// 输出1级题目：+、-
public String level1() {
num1 = generator.nextInt(20)+1;
num2 = generator.nextInt(20)+1;
num3 = generator.nextInt(2);
a = generator.nextInt(1);
result = num1 + " " + operator[num3] + " " + num2;
for (int x = 0; x <= a; x++) {
num2 = generator.nextInt(20)+1;
num3 = generator.nextInt(2);
result += " " + operator[num3] + " " + num2;
}
return result;
}
// 输出2级题目：、÷
public String level2() {
num1 = generator.nextInt(20)+1;
num2 = generator.nextInt(20)+1;
num3 = generator.nextInt(2) + 2;
a = generator.nextInt(3);
result = num1 + " " + operator[num3] + " " + num2;
for (int x = 0; x <= a; x++) {
num2 = generator.nextInt(20)+1;
num3 = generator.nextInt(2) + 2;
result += " " + operator[num3] + " " + num2;
}
return result;
}
// 输出3级题目：+、-、、÷
public String level3() {
num1 = generator.nextInt(20)+1;
num2 = generator.nextInt(20)+1;
num3 = generator.nextInt(4);
result =""+ num1 + " "+ operator[num3] + " " + num2;
a = generator.nextInt(3);
for (int x = 0; x <= a; x++) {
num3 = generator.nextInt(4);
num4 = generator.nextInt(2);
num2 = generator.nextInt(20)+1;
if(a!=0)
{
result += " " + operator[generator.nextInt(2)] ;
}
a--;
result += " "+Arithmetic.bracket() + " " + operator[num3]+ " " + num2 ;
}
return result;
}
//生成分数.
public RationalNumber fraction() {
int numer = generator.nextInt(20)+1;
int denom = generator.nextInt(20)+1;
RationalNumber a = new RationalNumber(numer, denom);
if (numer > denom)
if (numer % denom == 0)
return a;
else
a = a.reciprocal();
else
return a;
return a;
}
//四级题目
public String level4() {
Arithmetic[] fraction = new Arithmetic[5];
RationalNumber[] fraction1 = new RationalNumber[5];
for (int x = 0; x < fraction.length; x++) {
Arithmetic a = new Arithmetic();
fraction1[x] = a.fraction();
}
num3 = generator.nextInt(4);
a = generator.nextInt(2);
result = fraction1[0] + " " + operator[num3] + " " + fraction1[1];
if (a > 2)
for (int x = 2; x < a; x++) {
num3 = generator.nextInt(4);
result += " " + operator[num3] + " " + fraction1[x];
}
return result;
}
// 重写toString方法
public String toString(int number) {
String result1="";
result1= "问题" + number + ": " + result + " = ";
return result1;
}
public String toString(){
String result = "";
result = this.result;
return result;
}
//生成括号的方法。
public static String bracket()
{
char[] operator = {'+', '-', '', '÷'};
Random generator = new Random();
int num1, num2, num3, num4,a;
String result1;
String ab;
String []abc=new String [2];
num1 = generator.nextInt(20) + 1;
num2 = generator.nextInt(20) + 1;
num3 = generator.nextInt(4);
num4 = generator.nextInt(2);
ab = " "+ operator[num3]+" ( "+ (generator.nextInt(20)+1) +" "+ operator[num4]+ " "+(generator.nextInt(20)+1)+" ) ";
abc[1]=ab;
abc[0]=" ";
result1 = num1 +abc[generator.nextInt(2)] + operator[num3]+" "+num2;
return result1;
}
public void
}

• 这个我们做的是计算的方法。

package 结对编程;
import java.util.Stack;
import java.util.StringTokenizer;
// 后缀表达式求值
public class Comparision {
Stack stack = new Stack();
RationalNumber num1,num2,num3;
public Comparision() {
stack = new Stack();
}
public String calculator(String q)
{
String op1, op2, result;
String a;
StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(q);
while (tokenizer.hasMoreTokens())
{
a = tokenizer.nextToken();
if(a.equals("+") || a.equals("-") || a.equals("") || a.equals("÷"))
{
// 把栈顶的操作数弹出，转换为RationalNumber类型
op2 = stack.pop();
num2 = conToRantionalNum(op2);
// 继续把栈顶的操作数弹出，转换为RationalNumber类型
op1 = stack.pop();
num1 = conToRantionalNum(op1);
//计算结果
result = calculate(num1,a.charAt(0),num2);
stack.push(result.toString());
}
else
stack.push(a);
}
result = stack.pop();
return result;
}
public RationalNumber conToRantionalNum (String a)
{
String numer,denom; // numer分子，denom分母
// 把分数a/b以"/"为标记分割开
StringTokenizer tokenizer1 = new StringTokenizer(a,"/");
numer = tokenizer1.nextToken();
if (tokenizer1.hasMoreTokens())
// 如果分母不为1
{
denom = tokenizer1.nextToken();
num1 = new RationalNumber(Integer.parseInt(numer), Integer.parseInt(denom));
}
else
// 如果分母为1
{
num1 = new RationalNumber(Integer.parseInt(numer), 1);
}
return num1;
}
// 计算+、-、、÷
public String calculate(RationalNumber op1, char operation, RationalNumber op2)
{
RationalNumber result = new RationalNumber(0,1);
switch (operation)
{
case '+':
result = op1.add(op2);
break;
case '-':
result = op1.subtract(op2);
break;
case '*':
result = op1.multiply(op2);
break;
case '÷':
result = op1.divide(op2);
break;
}
return result.toString();
}
}

• 这个是我们做的中缀表达式转后缀表达式的类(Convert)。

package 结对编程;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;
import java.util.StringTokenizer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;
import java.util.StringTokenizer;
public class Convert {
List expre; // expression 表达式
Stack op; // 操作符
String result = "";
public Convert() {
expre = new ArrayList();
op = new Stack();
}
// 中缀表达式转后缀表达式的转换方法。
public String transit(String q) // question
{
String a; // a 是字符
StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(q);
while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
a = tokenizer.nextToken();
if (a.equals("("))
op.push(a); // 如果是"("，入栈
else if (a.equals("+") || a.equals("-")) {
if (!op.isEmpty()) {
if (op.peek().equals("("))
op.push(a); // 如果栈顶"("，运算符入栈
else {
expre.add(op.pop()); // 先移除栈顶元素到列表中，再将运算符入栈
op.push(a);
}
} else {
op.push(a); // 栈为空，运算符入栈
}
} else if (a.equals("") || a.equals("÷")) {
if (!op.isEmpty()) {
if (op.peek().equals("") || op.peek().equals("÷")) {
expre.add(op.pop());
op.push(a);
} else
op.push(a);
} else
op.push(a); // 如果栈为空，运算符入栈
} else if (a.equals(")")) {
while (true) {
String b = op.pop();
if (!b.equals("(")) {
expre.add(b);
} else {
break;
}
}
} else {
expre.add(a); // 如果为操作数，入列表
}
}
while (!expre.isEmpty() && !op.isEmpty()) {
expre.add(op.pop());
}
for (String x : expre)
result += x + " ";
return result;
}
}

• 这是我们做的生成括号的类。

  

• 这是引用的前面的例子，用于生成分数。

  

  关键代码解释

• 这是我们定义的生成随机题目的方法，我们采用了循环加随机数的方式。将四个运算符以char类型存在数组中，在方法内定义了随机数，通过随机产生数组的索引来实现随机调用运算符的目的。
  而数字直接使用了随机数类进行生成。==我们一共生成了4个等级的题目，一级只有加减，二级只有乘除，三级生成带括号的加减乘除的题目，四级生成带分数的题目。

  

• RationalNumber类没什么好说的，只不过在这个方法中加入了一个取余的if判断，用于去除假分数。分子对分母取余为零的时候才会输出分数。我们使用了随机数类用于生成分子和分母。

  

• 这是我们做的toString的方法，这个有一些特殊。我们设置了一个形参。将用户输入的题目数传进来，配合循环生成问题的题目数。
  中缀表达式转后缀表达式，后缀表达式的计算
  在我看来，这两个部分应该是四则运算的核心。为什么这么说呢？因为要想知道你的答案是否正确，必须要给出相对应的答案。
  • 把中缀表达式转换为后缀表达式。 其实是为了计算机更好的计算。如果按照正常的运算顺序，计算机无法判断1+2*3优先计算哪个。所以，我们必须人为地进行优先级排序，把1+2*3转换为123*+这样计算机就懂了原来先做乘法哦。
  • 实现中缀转后缀的方法的大致的思路是这样。我们要定义一个字符串和一个栈。因为我们最后输出的东西——后缀表达式，是一个字符串。根据刚刚的例子123*+。我们应该能够发现，当我们判断一个中缀表达式的时候，应该把数字直接划入字符串，符号入栈，然后再弹出。
        然后通过StringTokenizer类把字符串进行分割。
        之后，要比较栈里面符号优先级的顺序。把后入栈的符号和栈内的符号进行比较。如果后入的优先级高，那么就入栈；反之，则弹出栈内的符号后入栈。

  • 最后，后缀表达式如何计算出结果呢？
        首先，我都把数字转化为Rationalnumber类型。整数就是分母为1的分数。
        然后，通过switch语句，来分别调用Rationalnumber类的+-*/方法。

    具体代码请参见前面两个类的代码。

• 判题

  
  这是我做的，主要将题目传到Convert,Comparision中进行运算，然后用if从句将用户输入的答案和计算结果进行比较。

遇到的困难及解决方法

• 问题1：我们在生成的题目前加了题号，但是再生成是发现题号都是9。

  

• 问题1解决方案：后来我们做了一个循环。如下图。

  

• 问题2：双等号错误，在生成算式的时候带有两个等号。

  

• 问题二解决方案：因为双等号一开始放在了循环里，所以会有错误，所以后来，我们将等号加在了结果里。

  

  自己负责的项目

  其实我们的小组没有很明确的分工，很多项目大家都参与了解决。我主要负责的地方是判题和加括号的地方。

  小组贡献度

  姓名	郭恺	段志轩	李馨雨
  学号	20172301	20172304	20172328
  贡献率（%）	38%	32%	30%

  对小组成员进行评价

• 20172301 郭恺
  博客链接
  郭恺同志虽然有些放荡不羁，但是还是很有才的，我们组栈的内容主要是他负责的。

• 20172328 李馨雨
  博客链接
  李馨雨同学很有耐心，而且很勤劳，而且和楼上的配合很好。

  码云项目链接

  小组结对照片

  

  PSP时间统计

  PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
  Planning	计划	60	65
  Estimate	估计这个任务需要多少时间	3	2
  Development	开发	2000	3000
  Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	350	300
  Coding Standard	代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	60	10
  Design UML	设计项目UML类图	60	60
  Coding	具体编码	1500	2000
  Code Review	代码复审	30	20
  Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	300	300
  Size Measurement	计算工作量（实际时间	2	2
  Postmortem & Process Improvement Plan	事后总结, 并提出过程改进计划	30	10
  	合计	4395	5229