高级软件工程第二次作业--四则运算生成器

1 项目 GitHub 地址

https://github.com/shuangshuanggit

2 预估耗时与实际耗时

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时(分钟)	实际耗时(分钟)
Planning	计划	30	60
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	120	240
Development	开发	300	780
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	30	40
· Design Spec	· 生成设计文档	0	0
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	0	30
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	0	0
· Design	· 具体设计	30	60
· Coding	· 具体编码	120	500
· Code Review	· 代码复审	60	30
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	60	120
Reporting	报告	180	150
· Test Report	· 测试报告	150	120
· Size Measurement	· 计算工作量	10	10
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	20	20
合计		510	990

3 解题思路

为了稍微好上手，还是选择了最熟悉的C语言。

1.根据要求，随机生成四则运算的长度（操作符个数小于10），n=rand()%10+1,生成操作数个数；

2.操作数随机生成，保存在整形数组a
中，其中a[2i]时保存的1~100的数字，rand()%100+1，所以后面不会再考虑除数是否为0；

3.把分数也看成除法，所以整个式子就是整数的加减乘除，在这里，把a[2i+1]里面的数看成操作符，rand()%4-4，随机生成的-4、-3、-2、-1分别代表“+”、“-”、“*”、“/”；

4.能够保存用户的输入，并判断对错，我的想法是把最后结果转化为字符串，用户的输入也用字符串保存（如果输入为整数则只与最后结果‘/’之前的字符串进行比较），进行字符串匹配，判断是否正确；

5.计算正确率，只需要用一个count来记录即可，最后count*100/n，然后用%.2f表示即可；

6.其中关键就是如何计算这个四则运算式，在我考虑了乱七八糟的很长时间后，室友提醒我用逆波兰式，然后就百度，看了一位博主的分析，原理分析很细致，然后就顺着这个思路来往下继续写。主要是将结果保存在另外一个整型数组中，得到最终结果后，转化为字符串。

总结一下，大致为： 随机运算符个数、随机操作数、随机运算符保存在数组中-->然后转化为后缀表达式-->计算后缀表达式-->与输入的结果进行匹配

4设计实现和代码说明

有4个被调函数，生成表达数create（）函数，转换后缀表达式trans（）函数、后缀表达数计算calculate（）函数、最大公约数gcd（）函数（用于分数化简）。

4.1 随机运算符个数、操作符、运算符的生成

C语言中有生成随机数的函数，因为对每句代码如何写还是不知道，所以每写一句就会百度一下，过程中才知道应该使用srand()函数，然后写在主函数中：

void int main()
{
int n,i,c;
printf("请输入需要生成的四则运算式的个数：");
scanf("%d",&c);
for(i=0;i<n;i++)
{
srand( (unsigned int)time( NULL ) ); //初始化随机数
n=rand()%10+1;//随机生成表达式长度，有1~10个操作符
//生成运算表达式等等操作
}
//其他操作
}

4.2生成运算表达式

随机生成四则运算表达式create（）函数：

//计算后缀表达式,并将结果转化为字符串
void calculate(int n,int b[],char rs1[])
{
int    i=0,t,top=0;
int stack[2*(n-1)]={0};
int r[3]={0,-1,1};//保存最后结果,初始情况下，分子为0，分母为,1

//rs1保存最后正确结果的分子
char rs2[2*(n-1)]={' '};//最后结果的分母用字符串表示
t=b[i];i++;
while(i<=2*(n-1))
{
switch(t)
{
case -4:r[0]=r[0]+stack[top]*r[2];top--;break;//+
case -3:r[0]=stack[top]*r[2]-r[0];top--;break;//-
case -2:r[0]=r[0]*stack[top];top--;break;//*
case -1:r[2]=r[2]*stack[top];top--;break;
default: top++;stack[top]=t;
}
t=b[i++];
}
//化简最终结果
r[0]=r[0]/gcd(r[0],r[2]);
r[2]=r[2]/gcd(r[0],r[2]);
//将整形转化成字符串
itoa(r[0],rs1,10);
itoa(r[2],rs2,10);
strcat(rs1,"/");//字符串拼接
strcat(rs1,rs2);

}

calculate（）函数

4.5求最大公约数

为了化简最后的分数，所以写了一个求最大公约数的函数。

5.运行结果

运行结果如图：因为之前没有报错，然后就一直在写，只是写的被调函数trans（）的测试程序发现闪退，找不到原因，然后想起来用VS测试，但是发现现在来不及了。所以整个代码现在是，没有错，但是跑不出结果的状态，等后面再补充！！！

6.项目小结

虽然是个很小的项目，再看了其他同学的博客后，很多都说很简单，最开始没有形成具体的思路，所以一下子上手总是卡壳。最开始想的是生成的运算符就用字符串保存，后面自己进行不下去了。后面想着看一下其他同学的代码，从他们规范的定义到用重载，这些或许在老师看来很简单的东西，我一下子都有点懵，现在想想，一个星期这么长时间，自己静下心来，足以把这个东西搞明白，但是我没有想其他同学那样，遇到问题，能静下心来一点一点分析，最后自己把知识点琢磨透彻。于是就按照自己特别low的想法来一步一步写，最后的最后还是出现很多问题，这个程序思路很简单，代码量也很小，但是就是出现没有错误，运行不出来的情况，然后我才想起来没有做测试，于是就单独对每个被调函数测试，发现是转化为后缀表达式trans（）函数有问题。后面计算函数依然是这样。慢慢体会到测试的重要性，并且也明白，在编程阶段，不能确保当前代码正确的实现功能的时候，千万不能继续往下赶。还有就是同样时间，自己却没有做出来，学习方法和学习策略确实有问题，下来会和同学多交流，也会继续把这个代码结果跑出来。