结对项目

这次作业的github链接：https://github.com/fw-1208/11111111111

一、PSP表格

二、开发环境

开发环境：IntelliJ IDEA 2022
开发语言：Java

三、需求分析

四、效能分析

五、设计实现过程

1、Number类：随机生成数、运算符，并对分数格式进行处理。
2、number_string类：处理数字和分数的格式转换。
其中，zhen_fen_change 方法负责将输入字符串数组中的分数格式进行转换。
对于包含分数格式（例如带有/的字符串），调用 Number 类的 false_fraction 方法进行处理。
对于不包含/的整数（且不是运算符或空格），将其转换为分数形式，即添加 /1，以标准化处理
3、Main类：生成数学题目并将其输出到一个文本文件exercises.txt中，代码中写有查重机制，保证了题目的唯一性。
4、answer类：从一个文本文件exercises.txt中读取数学题目，计算这些题目，得到正确答案，将答案输出到另一个文本文件answer.txt中。
5、Operation类：对分数进行运算。
6、answer_student类：学生的答案进行判断。它从两个文本文件中读取数据：一个是学生的答案 (student_answer.txt)，另一个是正确答案 (answer.txt)。程序逐行比较两个文件中的内容，统计正确和错误的答案数量，并记录下题号。最终，它将结果输出到一个名为 Grade.txt 的文件中，包括正确和错误答案的数量及其对应的题号。

六、代码说明

1、关键代码

生成题目时查重机制，避免题目重复

boolean flag = true;
            // 查重
            for (int i = 0; i < str0; i++) {
                if (str_num[i] != null && jieguo2 != null && str_num[i].equals(jieguo2)) {
                    flag = false;
                    break;
                }
            }

            if (!flag) {
                k--;
            } else {
                String jieguo3 = (k + 1) + ". " + jieguo + " =";
                System.out.println(jieguo3);
                str_num[k] = jieguo2; // 记录生成的结果以防重复
            }

对于“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”这个要求，为方便运算，将所有数字转化为真分数

 // 分数转换为真分数和整数转化为分数
    public static String[] zhen_fen_change(String[] a) {
        Number s = new Number();
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            if (a[i].contains("'")) {
                a[i] = s.false_fraction(a[i]);
            }
            if (!a[i].contains("/") && !a[i].equals("×") && !a[i].equals("÷") && 
                !a[i].equals("-") && !a[i].equals("+") && !a[i].equals(" ")) {
                a[i] = a[i] + "/1"; // 将整数转化为分数
            }
        }
        return a;
    }

四则运算的代码

// 乘法
    public static String mul(String a, String b) {
        int[] c = operation.split(a);
        int[] d = operation.split(b);
        int e = c[0] * d[0];
        int f = c[1] * d[1];
        int g = operation.gongyinzi(e, f);
        return (e / g) + "/" + (f / g);
    }

    // 除法
    public static String div(String a, String b) {
        int[] c = operation.split(a);
        int[] d = operation.split(b);
        int e = c[0] * d[1];
        int f = c[1] * d[0];
        int g = operation.gongyinzi(e, f);
        return (e / g) + "/" + (f / g);
    }

    // 加减法
    public static String add_sub(String a, String b, String yunsuanfu) {
        int[] c = operation.split(a);
        int[] d = operation.split(b);
        int g = c[1] * d[1] / operation.gongyinzi(c[1], d[1]);
        int e = g / c[1] * c[0];
        int f = g / d[1] * d[0];
        int h = yunsuanfu.equals("+") ? e + f : e - f;
        return h + "/" + g;
    }

    // 算术表达式最后运算
    public static String last(String[] a) {
        for (int i = 1; i < a.length; i += 2) {
            int n = 1;
            while (a[i - n].equals("")) {
                n++;
            }
            if (a[i].equals("×")) {
                a[i - n] = operation.mul(a[i - n], a[i + 1]);
            } else if (a[i].equals("÷")) {
                a[i - n] = operation.div(a[i - n], a[i + 1]);
            }
            a[i] = "";
            a[i + 1] = "";
        }

        for (int i = 1; i < a.length; i += 2) {
            int n = 1;
            while (a[i - n].equals("")) {
                n++;
            }
            if (a[i].equals("+")) {
                a[i - n] = operation.add_sub(a[i - n], a[i + 1], "+");
            } else if (a[i].equals("-")) {
                a[i - n] = operation.add_sub(a[i - n], a[i + 1], "-");
            }
            a[i] = "";
            a[i + 1] = "";
        }
        return a[0];
    }

七、测试运行

正确运行的结果

当不存在题目文件exercises.txt时候，计算正确答案时候会报错

八、项目小结

本次项目旨在开发一个能够进行四则运算（加、减、乘、除）的程序。通过这个项目，我们提升了团队成员的编程能力、协作能力以及对基本运算逻辑在程序中的实现能力。我们在debug过程中耗费了较长的时间，遇到了环境不适配、代码冗余等问题，在搜集资料后，我们成功地解决了这个问题！