JAVA结对编程--阶段总结

一、需求分析

1.基本需求

随机生成n道题目
支持整数、分数，支持多运算符
能判断正误，错误时给出正确答案
能计算出正确率

2.扩展需求

处理生成题目并输出到文件
完成题目后从文件读入并判题
支持多语言：简体中文、繁体中文、English
生成题目去重

二、设计思路

在开始编程之前，我们一起仔细地阅读了项目的需求、各种具体细节，以及算法，进行了深入的讨论，总结了这次编程的主体内容，以及可能遇到的难点、问题。

1.主体内容

随机数、随机公式、随机括号（随机生成括号）的生成（用抽象类实现，重写方法getRandom）
将以上随机符号拼接成随机公式
中缀表达式转后缀表达式
后缀表达式转结果
主函数（整体拼接）

2.难点、问题

随机数、随机符号的组合方式
随机括号的插入
栈的知识、语法在中缀、后缀出结果的过程中的运用

3.类图

三、艰难的编程过程

1.随机公式生成阶段

随机数的生成

上网查了使用公式(int)(Math.random()*x)可生成0-x的随机数
随机符号的生成

经小伙伴的提醒，可使用每个数字对应每个符号
随机括号插入
- 我刚开始想的是用小伙伴的方法，利用随机数，一个数对应在相应的位置插入括号，另一个对应不插入，成功插入括号，但发现左右括号不相等。
- 为了解决左右括号不相等的问题，我决定加入控制条件flag2,记录插入的左括号个数，在最后添加缺少的右括号，成功解决了上面的问题，但又出现了左右括号扩住一个数字的问题。
- 于是我又添加了flag4，控制不连续插入左右括号，成功解决了所有问题~！！
（左）括号代码：
测试成功截图：

2.中缀转后缀阶段

首先的困难是栈的理解，刚开始我们看了好多资料都不太懂，直到看到这张图，我一下子就懂了，也立即给我的小伙伴也讲懂了
然后就是java中有关栈的语法，上网查阅了资料

Stack<变量名> 栈名=new Stack<变量名>()表示新建一个栈。

栈名.pop()表示将栈顶元素弹出

栈名.push(x)表示将x压入栈中

栈名.push(x)表示将x压入栈中

- 中缀转后缀就要将公式中的元素一个一个遍历，我刚开始用了charAt方法，后来出现了算数一直算不对的情况，通过debug发现charAt方法会将两位数或多位数拆成个位数，当我又一次陷入困境时，我的小伙伴又给我提供了思路，可以用```字符串名.split(" ")```，将每个字符存储起来。

错误测试：

![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591805/201904/1591805-20190403191141359-104826463.png)

- 但修正了上述错误之后，系统又开始一直报错，最后发现是字符串的判定要用```待比较的字符串.equals(要比较的字符串)```

报错提示：

![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591805/201904/1591805-20190403191622405-2098979768.png)

- 改正了上述错误之后，结果还是不对，我通过一遍一遍艰难的debug，发现了我的后缀表达式结尾竟然是数字，我又检查了一遍代码，发现是我忘记将栈中最后的元素弹出...

debug过程：

![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591805/201904/1591805-20190403192025828-939385128.png)

忘加的出栈过程：

![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591805/201904/1591805-20190403192358269-306430264.png)

### 3.后缀转结果阶段

- 在这里我又想到了小伙伴给我提供的思路，可以用```split```语句将后缀表达式依次遍历，利用栈，遇到符号就将栈顶的连个元素弹出栈，并进行计算。

- 进行测试时遇到了字符串忘记转整型的问题，小伙伴上网查询了字符串转整型的方法```Integer.valueOf(字符串)```，测试成功！！

### 4.最终拼接阶段

- 这一部分比较简单，就出现了正确率计算错误的问题，最后发现正确率应该这样子加double括号

![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591805/201904/1591805-20190403194448262-403305150.png)

### 5.最后的最后

- 测试成功~~~~~~~~

![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591805/201904/1591805-20190403194641005-1382323768.png)

### 6.后续发现的bug

- 除法计算时会向下取整，而且会出现分母为0的情况，而且程序还有待优化、不够简洁，下周会进行修复

## 四、核心代码解释

- 生成随机数代码：

import java.util.;

import java.lang.;

public class getRandom {

String s;

String str[]=new String[100];

char a,b; //a：插入的数字，b：插入的符号

int x; //x：插入符号的个数

char flag1,flag3; //flag1：左括号，flag3：右括号

int flag2=0,flag4=0; //flag2：插入左括号的个数，flag4：控制不连续插入左右括号

public void storeRandom(int n) {

for(int i=1;i<=n;i++) { //存储随机生成的的每个公式

s="";

x=(int)(Math.random()*6)+3;

Random r3=new RandomZuo();

flag1=r3.getRandom();

for(int j=1;j<=x;j++) { //依次插入数字、公式

Random r1=new RandomNum();

a=r1.getRandom();

s=s+(int)a+" ";

if(flag2>0&&flag40) {

Random r6=new RandomYou();

flag3=r6.getRandom();

if(flag3')') {

s=s+flag3+" ";

flag2--;

}

}

flag4=0;

Random r2=new RandomChar();

b=r2.getRandom();

s=s+b+" ";

Random r4=new RandomZuo();

flag1=r4.getRandom();

if(flag1=='('&&j<x-1) {

s=s+flag1+" ";

flag2++;

flag4=1;

}

}

Random r5=new RandomNum();

s=s+(int)r5.getRandom()+" ";

while(flag2!=0) {

s=s+")"+" ";

flag2--;

}

str[i]=s;

}

}

public String[] retRandom() {

return str;

} //返回随机生成的公式

}



- 中缀转后缀代码：

import java.util.;

public class ZhongzhuiToHouzhui {

public String result(String s) {

Stack sta = new Stack(); //新建栈

String str = "";

String[] s1=s.split(" ");

int length = s1.length;

for (int i = 1; i <= length; i++) { //依次遍历元素，转为后缀表达式

String temp;

String c = s1[i-1];

if (c.equals(" "))

break;

else if (c.equals("+") || c.equals("-")) { //遇到优先级最低的“+”、“-”，弹出“（”之前的所有元素

while (sta.size() != 0) {

temp = sta.pop();

if (temp.equals("(")) {

sta.push("(");

break;

}

str = str + temp + " ";

}

sta.push(c);

} else if (c.equals("")|| c.equals("/")) { //遇到优先级高的“”、“/”，弹出“（”之前的“”、“/”

while (sta.size() != 0) {

temp = sta.pop();

if (temp.equals("(") || temp.equals("+") || temp.equals("-")) {

sta.push(temp);

break;

} else

str = str + temp + " ";

}

sta.push(c);

} else if (c.equals("(")) { //遇到“(”直接入栈

sta.push(c);

} else if (c.equals(")")) { //遇到“）”，弹出“（”之前的所有元素

while (sta.size() != 0) {

temp = sta.pop();

if (temp.equals("("))

break;

else

str = str + temp + " "; //遇到数字，直接存入数组

}

} else

str = str + c + " ";

}

while (sta.size()!=0){ //弹出栈中剩余的元素

str=str+sta.pop()+" ";

}

return str;

}

}



- 后缀转结果代码

import java.util.;

import java.lang.;

public class getResult {

public int getResult(String s){

Stack stack=new Stack(); //新建栈（Integer类型）

String[] str=s.split(" ");

int n=str.length;

int a=0,b=0;

for (int i=1;i<=n;i++){ //依次遍历元素，计算结果

String c=str[i-1];

if (c.equals("+") || c.equals("-") || c.equals("") || c.equals("/")){ //遇到符号，弹出栈顶两个元素，并计算结果

a=stack.pop();

b=stack.pop();

stack.push(jisuan(b,a,c)); //将计算后的结果重新压入栈中

}

else { //遇到数字，直接入栈

stack.push(Integer.valueOf(c));

}

}

return stack.pop();

}

public int jisuan(int a,int b,String c){ //计算结果

if (c.equals("+")){

return a+b;

}

else if (c.equals("-")){

return a-b;

}

else if (c.equals("")){

return a*b;

}

else if (c.equals("/")){

if (b==0){

System.out.println("生成的公式出现分母为0的情况，错误！");

System.exit(1);

return 1;

}

else

return a/b;

}

else{

System.out.println("Error!");

return 0;

}

}

}



## 五、运行结果截图

![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591805/201904/1591805-20190403200758352-589339656.png)

![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591805/201904/1591805-20190403200809345-135732605.png)

## 六、代码托管地址

- [结对代码](https://gitee.com/lx25t/pairing_project/tree/master/%E7%BB%93%E5%AF%B9%E4%BB%A3%E7%A0%81)

## 七、对结对的小伙伴进行评价

- 我在本次结对任务中扮演**领航员**的角色，在对方遇到问题时给提供解决思路。我的小伙伴在本次结对中扮演**领航员**的角色，负责编写代码。

## 八、总结

- 这次的结对编程是对我们的挑战，也是对我分析、解决问题已经编程能力的挑战。合作完成任务提高了彼此的积极性，也为我们的学习提供了一个新的方式。在不断完善代码的过程中，也增强了自身对程序的进一步理解。有所收获但也有许多不足之处。分工、配合、效率……仍然是我们接下来的学习中的一大挑战，我们会在接下来的任务中逐渐磨合，将问题逐一攻破。

## 九、预估与实际

|Planning|计划|预估耗时（分钟）|实际耗时|

|:------|:------|:------|:------|

|Estimate|预估这个任务需要多长时间|1110|1580|

|**Development**|**开发**|  |  |

|Analysis|需求分析（包括学习新技术）|40|90|

|Design Spec|生成设计文档|30|30|

|Design Review|设计复审|60|60|

|Coding Standard|代码规范（为目前的开发制定合适的规范）|40|40|

|Design|具体设计|70|70|

|Coding|具体编码|700|1100|

|Code Review|代码复审|60|60|

|Test|测试（自我测试、修改代码、提交修改）|40|60|

|**Reporting**|**报告**|  |  |

|Test Report|测试报告|20|20|

|Size Measurement|计算工作量|10|10|

|Postmortem&Process Improvement Plan|事后总结并提出改进计划|40|40|

|  |合计|1110|1580|

## 十、参考

- https://en.wikipedia.org/wiki/Shunting-yard_algorithm

- http://hczhcz.github.io/2014/02/27/shunting-yard-algorithm.html

- https://www.cnblogs.com/dushik/p/8580705.html