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需求分析

题目

1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数，例如
   Myapp.exe -n 10
   将生成10个题目。
   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，例如
   Myapp.exe -r 10
   将生成10以内（不包括10）的四则运算题目。该参数可以设置为1或其他自然数。该参数必须给定，否则程序报错并给出帮助信息。
2. 生成的题目中计算过程不能产生负数，也就是说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。
3. 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。
4. 生成的题目存入执行程序的当前目录下的Exercises.txt文件，格式如下：
   四则运算题目1
   四则运算题目2
   ……
   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，格式如下：
   答案1
   答案2
   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。
5. 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，输入参数如下：
   Myapp.exe -e .txt -a .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。

分析

1. 获取命令行输入的字符串，对字符串进行划分，对n,r,submitPath,answersPath进行赋值，其中n为题目个数，r为数值范围，submitPath为提交答案文件路径，answersPath为答案文件路径，需要注意的是，由于程序运行时会改变Exercise文件以及Answer文件，因此answersPath需要另外新建文件，不可以与生成题目答案的文件Answer.txt为同一个文件

• 随机生成整数和分数，若为整数，则将整数直接转换为字符形式加入操作数数组中，若为分数，则需要生成三个随机数，分别为带分数的整数部分，真分数分子以及分母。
• 随机生成符号，将所有符号存入数组中，随机生成序号去除数组中对应位置的符号作为算式中的操作符
• 由于生成的分子分母为随机生成的数字，因此所生成的分数不一定为最简分数，因此需要计算出分子分母的最大公因数对分数进行化简

3. 将算式转换为逆波兰表达式（后缀表达式）来对算式进行重复性检查，逆波兰表达式将算式转换为后缀表达式，没有圆括号，在计算的时候无需考虑优先级
4. 答案校对，获取提交答案文件路径以及答案文件路径，对文件内容进行比对，记录正确的题号以及错误的题号，进行成绩计算

设计实现过程

类及其功能

算式生成流程

代码说明

判定答案对错并进行数量统计

随机生成算式操作数

算式重复性检查

生成逆波兰表达式

测试样例

CheckAns类中calculate方法、greatFraction方法的测试，即加减乘除以及分数化简功能测试。

CheckRepeat类中generate方法的测试，即测试生成暂存题集、答案集

Create类中createFormula方法、commonFactor方法的测试，即测试式子生成、化简分数

getProblem类中createProblems方法、createEXEFile方法、createAnsFile方法的测试

Test1：题目个数10个，数值范围为10

Test2：当n小于0的情况

Test3：当r小于0的情况

Test4：当r与n都小于0

Test5：参数输入除了r n e a以外的参数

Test6：n大于10000的情况

Test7：r大于10000的情况

Test8：答案校对的情况

Test9：n为10000的情况

Test10：路径不存在的情况

项目小结：

在这次结对项目合作中，通过对项目各个部分的分工，以及交流分析项目中出现的问题和解决方法，我们进一步理解了团队合作中沟通交流的重要性，在这次项目中，学习了测试方面的相关工具的使用，深刻意识到单元测试的重要性。