标签：10 结对 题目 String 四则运算 生成 File new
自动四则运算题目
GitHub仓库地址：https://github.com/Chavy1/arithmetic
成员：18软工4班许嘉威（3118005114） 18软工3班黄源钦（3118005052）
项目描述
该软件是一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序，可以根据输入参数生成指定数量和数值范围的四则运算题目，还可以根据指定的路径把题目和答案生成到文件里。
项目需求
- 使用 -n 参数控制生成题目的个数
格式：MQ -n [题目数量]
例如：MQ -n 10
结果：将自动生成10个四则运算题目
要求：必含，必须指定该参数
- 使用 -r 参数控制题目中数值（自然数、真分数和真分数分母）的范围
格式：MQ -r [数值范围]
例如：MQ -r 10
结果：生成的题目数值将在10以内，不包括10的四则运算题目。
要求：必含，必须指定该参数，否则程序报错并给出帮助信息
- 生成的题目中计算过程不能产生负数
即生成的算术表达式中如果存在形如 e1 - e2 的子表达式，那么 e1 >= e2
- 生成的题目中如果存在形如 e1 ÷ e2 的子表达式，那么其结果应是真分数
- 每道题目中出现的运算符个数不超过3个
即最长 e1 + e2 + e3 + e4
- 程序一次运行生成的题目不能重复
即任何两道题目不能通过有限次交换+和×左右的算术表达式变换为同一道题目。例如，23 + 45 = 和45 + 23 = 是重复的题目，6 × 8 = 和8 × 6 = 也是重复的题目。3+(2+1)和1+2+3这两个题目是重复的，由于+是左结合的，1+2+3等价于(1+2)+3，也就是3+(1+2)，也就是3+(2+1)。但是1+2+3和3+2+1是不重复的两道题，因为1+2+3等价于(1+2)+3，而3+2+1等价于(3+2)+1，它们之间不能通过有限次交换变成同一个题目。
- 生成的题目存入执行程序的当前目录下的Exercises.txt文件
格式：
- 四则运算题目1
- 四则运算题目2
要求：其中真分数在输入输出时采用如下格式，真分数五分之三表示为3/5，真分数二又八分之三表示为2’3/8
- 在生成题目的同时，计算出所有题目的答案，并存入执行程序的当前目录下的Answers.txt文件
格式：
- 答案1
- 答案2
要求：特别的，真分数的运算如下例所示：1/6 + 1/8 = 7/24。
- 程序应能支持一万道题目的生成
- 程序支持对给定的题目文件和答案文件，判定答案中的对错并进行数量统计
格式： MQ -e <exercisefile>.txt -a <answerfile>.txt
统计结果输出到文件Grade.txt，格式如下：
Correct: 5 (1, 3, 5, 7, 9)
Wrong: 5 (2, 4, 6, 8, 10)
其中“:”后面的数字5表示对/错的题目的数量，括号内的是对/错题目的编号。为简单起见，假设输入的题目都是按照顺序编号的符合规范的题目。
PSP
|
PSP |
Personal Software Process Stages |
预估耗时（分钟） |
实际耗时（分钟） |
|
Planning |
计划 |
|
|
|
|
5*60 |
|
|
Development |
开发 |
|
|
|
|
5 |
5 |
|
|
10 |
10 |
|
|
10 |
10 |
|
|
5 |
0 |
|
|
10 |
5 |
|
|
3*60 |
2*60 |
|
|
20 |
10 |
|
|
20 |
10 |
| Reporting | 报告 |
|
|
|
|
30 |
15 |
|
|
5 |
5 |
|
|
20 |
20 |
|
|
合计 |
5*60+15 |
3*60+30 |
解题思路
该题目和上一个项目解题思路大概一直，都是像 Linux 命令参数功能，实现命令加参数功能即可实现。主要问题在于题目生成和题目检测模块。
使用的是Java语言，使用到几个固定的运算符和括号，通过Java随机类的api进行随机获取运算符和数值，在进行计算。
设计方案
使用Random类进行随机取值，对每一道题目的运算符个数，括号位置，运算数值进行生成。
利用IO类进行文件的生成以及文件的读取。获取到文件的内容进行判断。
利用接口进行核心业务代码和显示类进行交互，解耦，易于维护和修改。
代码说明
主程序入口启动类
@SpringBootApplication
public class ArithmeticApplication implements CommandLineRunner {
@Resource
private MainPage mainPage;
@Override
public void run(String... args) throws Exception {
//主要显示类展示方法
mainPage.show();
}
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ArithmeticApplication.class, args);
}
}
生成题目 Generator类
/**
* 生成问题列表
* @param totalNum 问题个数
* @param range 数字范围
* @return 问题列表
*/
public List<Expression> generate(int totalNum, int range){
List<Expression> expressionList = new LinkedList<>();
int i = 0;
while (i < totalNum){
Expression expression = new Expression();
int totalOperator = randInt(1,3);
List<Number> numberList = generateNumList(totalOperator+1,range);
List<String> optList = generateOptList(totalOperator);
List<Position> positionList = generateBracketsPos(totalOperator);
expression.setTotalOperator(totalOperator);
expression.setNumberList(numberList);
expression.setOperatorList(optList);
expression.setBracketsPos(positionList);
//产生的表达式有问题
if(expression.check()){
continue;
}
if(isRepeat(expressionList,expression)){
continue;
}
expressionList.add(expression);
i++;
}
return expressionList;
}
生成题目文件和文件检测 GeneratorFile类
/**
* 加题目和答案输出到指定路径
* @param expressionList 题目列表
* @param questionPath 问题文件的路径
* @param answerPath 答案文件的路径
*/
public void generatorToFile(List<Expression> expressionList, String questionPath, String answerPath){
File questionFile = new File(questionPath);
File answerFile = new File(answerPath);
BufferedWriter questionWriter = null;
BufferedWriter answerWriter = null;
try {
questionWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(questionFile));
answerWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(answerFile));
for(int i = 0; i<expressionList.size();i++){
questionWriter.write((i+1)+". "+expressionList.get(i).printAsQuestion());
questionWriter.newLine();
questionWriter.flush();
answerWriter.write((i+1)+". "+expressionList.get(i).getAnswer().toString());
answerWriter.newLine();
answerWriter.flush();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
answerWriter.close();
questionWriter.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 判断答案是否正确并输出到文件
* @param questionPath 已经有答案的问题文件
* @param answerPath 答案文件
* @param judgePath 结果
*/
public void judgeFile(String questionPath, String answerPath, String judgePath){
File questionFile = new File(questionPath);
File answerFile = new File(answerPath);
File judgeFile = new File(judgePath);
if(!questionFile.exists()||!answerFile.exists()){
throw new RuntimeException("文件路径错误");
}
BufferedReader questionReader = null;
BufferedReader answerReader = null;
BufferedWriter judgeWriter = null;
try {
//文件IO操作
questionReader = new BufferedReader(new FileReader(questionFile));
answerReader = new BufferedReader(new FileReader(answerFile));
judgeWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(judgeFile));
String questionLine;
String answerLine;
String yourAnswer;
String questionCount;
String [] answerStrings;
List<String> correctList = new LinkedList<>();
List<String> wrongList = new LinkedList<>();
//对文件内容进行处理，解析题目和答案
while ((questionLine = questionReader.readLine())!=null){
int begin = questionLine.indexOf('=');
yourAnswer = questionLine.substring(begin+1);
yourAnswer = yourAnswer.trim();
int countEnd = questionLine.indexOf('.');
questionCount = questionLine.substring(0,countEnd);
questionCount = questionCount.trim();
answerLine = answerReader.readLine();
answerLine = answerLine.trim();
answerStrings = answerLine.split(" ");
if(yourAnswer.equals(answerStrings[answerStrings.length-1])){
correctList.add(questionCount);
}else {
wrongList.add(questionCount);
}
}
StringBuilder correctStringBuilder = new StringBuilder();
correctStringBuilder.append("Correct:"+correctList.size()+"( ");
for(String s : correctList){
correctStringBuilder.append(s);
correctStringBuilder.append(", ");
}
int index = correctStringBuilder.lastIndexOf(",");
if(index == -1){
correctStringBuilder.append(")");
}else {
correctStringBuilder.replace(index,correctStringBuilder.length(),")");
}
StringBuilder wrongStringBuilder = new StringBuilder();
wrongStringBuilder.append("Wrong:"+wrongList.size()+"( ");
for(String s : wrongList){
wrongStringBuilder.append(s);
wrongStringBuilder.append(", ");
}
index = wrongStringBuilder.lastIndexOf(",");
if(index == -1){
wrongStringBuilder.append(")");
}else {
wrongStringBuilder.replace(index,wrongStringBuilder.length(),")");
}
judgeWriter.write(correctStringBuilder.toString());
judgeWriter.newLine();
judgeWriter.write(wrongStringBuilder.toString());
judgeWriter.flush();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
try {
judgeWriter.close();
answerReader.close();
questionReader.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
测试运行
单元测试
本项目使用了 Junit5 来实现单元测试，主要业务类在 core 包下，因此只需要对 core 包下的具体接口编写单测类
对单测类使用 Junit5 进行覆盖率运行分析，结果如下：
core 包的单元测试运行结果达到方法覆盖率 96% ，类覆盖率 100% ， 行覆盖率 81%
运行测试
- 测试 -n -r 参数
测试用例： MQ -n 20 -r 20
运行结果：
- 测试 -e -a 参数
测试用例：MQ -e C:\\Users\\HP\\Desktop\\Exercises.txt -a C:\\Users\\HP\\Desktop\\Answers.txt
预期结果：正确 9 错误 1
运行结果：
总结
在做结对编程项目的时候，主要的流程就是两个人先各自了解题目，在一起讨论整个项目的需求，讨论设计方案，讨论代码规范。再根据需求和模块进行分工，规定好两个人对接的接口，然后在Github上进行协同合作编码。
因此在整个流程里，除去原来做项目的流程，沟通和规定约束是非常重要的一部分，不仅仅是结对编程中，团队中一个项目的开展都需要经过无数次开会，规定规范，约束，讨论，达成一致，才能更好的进行开工。
标签：10,结对,题目,String,四则运算,生成,File,new 来源： https://www.cnblogs.com/Chavy/p/12591147.html
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