20165325 2017-2018-2 《Java程序设计》结对编程_第二周：四则运算

20165325 2017-2018-2 《Java程序设计》结对编程_第二周：四则运算

一、码云链接

FAO项目的码云链接;

1、Git提交日志已经实现一个功能/一个bug修复的注释说明，如图所示；

2、测试代码并未上传；

3、主类位于Main.java中；

4、若有修改，仍会更新；

二、需求分析

之前在20165325 2017-2018-2 《Java程序设计》结对编程_第一周：四则运算里面已经对需求分析作出了总体的阐述，在此不作赘述。上一周，我们小组已经实现了在一个命令行程序中：

• 计算小学四则运算题目(加、减、乘、除)；
• 支持整数、多运算符、真分数运算；

所以我们本周的主要任务（要实现的需求）是：

• 自动生成小学四则运算题目(加、减、乘、除)；
• 统计学生的正确率；

三、设计思路

之前在20165325 2017-2018-2 《Java程序设计》结对编程_第一周：四则运算里面已经指出了“如何计算带整数、多运算符、真分数的小学四则运算题目”的设计思路，在这里我主要分析关于如何实现本次需求的设计思路。

1、如何自动生成小学四则运算题目：Teacher类的设计

要随机生成一个四则运算题目，其总体思路大致分两种：

• 设计随机生成一个中缀表达式，作为四则运算的题目；
• 设计随机生成一个后缀表达式，再将其转化为中缀表达式，作为四则运算的题目；

比较这两种思路，我认为后者更加有利于括号的生成：当我们随机生成了一个后缀表达式，只需要逆向的求出计算顺序，即在正确的位置生成括号，从而生成相应的中缀表达式。

关于后者，我听说孙勖哲同学在网上找到了类似的代码，我之后会问他要链接，补充在这里。（我选择用前者实现的原因，主要是......怎么生成后缀表达式我没想到什么好算法，在网上也没找到。）

关于前者，如何随机生成一个中缀表达式，我的主要设计思路是：

• 随机生成n个加减乘除运算符；
• 在运算符之间以及表达式的开头结尾随机插入数字，形成一个没有括号的中缀表达式；
• 允许在至少包含两个数字和一个运算符的情况下产生括号；
• 识别并且去掉没有意义的括号；

我们小组以上述思路为指导，设计了Teacher类：

• CreStr(int n)方法随机生成一个String类包含n个加减乘除运算符；
• InpNum()方法在运算符之间以及表达式的开头结尾随机插入数字，形成一个没有括号的中缀表达式；
• InPar()方法随机产生括号；
• DelPar()方法识别并且去掉没有意义的括号；
• CreQue(int n)方法顺序执行上述方法，产生题目；

2、如何统计学生的正确率：Student类的设计

Student类的主要功能应该是包括：

• 输入答案；
• 核对答案是否正确；
• 统计正确率；

综上所述，Student类的设计思路如下：

• Answer(StringBuffer que)输入答案并且核对答案是否正确；
• getPro()统计正确率；

四、UML类图

五、功能截图

六、结对感受

这一周的结对编程比起上一周更难的地方在于思路的设计，对于怎么产生一个中缀表达式，我们讨论了很久，一再地改进算法。虽然最后的算法不是最理想的设计（不是先产生后缀表达式），但是我们很开心，因为程序完全是我们自己设计的，也是我们自己一点点写的。最后统计一下，不加上测试代码，大约有600余行，有一点点成就感吧。

七、结对编程的照片

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附：遇到的问题及部分解决方法

1、随机数的产生范围

rand.nextInt(n)里面的参数n是产生一个0 <= nextInt(n) < n的随机数，即0~n-1，参考链接rand.nextint()

需要注意rand是Random产生的对象，Random要用import java.util.Random;引入。