一、实验目标
1）体验敏捷开发中的两人合作。
2）进一步提高个人编程技巧与实践。
二 、实验内容
1）根据以下问题描述，练习结对编程(pair programming)实践；
2）要求学生两人一组，自由组合。每组使用一台计算机，二人共同编码，完成实验要求。
3）要求在结对编程工作期间，两人的角色至少切换 4 次；
4）编程语言不限，版本不限。建议使用 Python 或 JAVA 进行编程。
三、队员信息
| 杜家云 | 杜蒙蒙 | |
| 博客地址 | https://www.cnblogs.com/cloudyyy/ | https://www.cnblogs.com/qingmuling/ |
| github地址 |  https://github.com/cloudy-y/game_of_life |
https://github.com/qingmuling/my-travel-plans-1 |
四、代码规范
1、变量名不可以是关键字，尽量做到见名知意。
2、宏定义里变量名全大写。
3、函数名采用小驼峰式命名法。
4、缩进正确
5、注释简明易懂
五、程序的总体设计
六、结对编程过程
本次结对编程实验我们队主要是在qq上使用qq屏幕分享以及在github上提交代码来完成的。
| 第一次互换 | 杜蒙蒙同学完成矩阵初始化模块，杜家云同学进行纠错。 |
| 第二次互换 | 杜家云同学完成下一时刻细胞分布模块与矩阵输出模块，杜蒙蒙同学进行纠错。 |
| 第三次互换 | 杜蒙蒙同学对功能模块进行整合，调用，完善程序，杜家云同学进行纠错。 |
| 第四次互换 | 程序完成后出错，杜家云同学进行修改 |
| 第五次互换 | 杜蒙蒙同学对程序进行进一步完善，修改。程序完成 |
七、功能模块
上一阶段我们队初步讨论是使用老师建议的python代码编写程序，但是这周经过深入讨论觉得我们还是对c/c++代码更加熟悉一些，于是觉得改成C++代码编写程序。
1、初始化矩阵
使用随机函数随机选择细胞的初始生存状态。
1 void InitMap() //初始化细胞矩阵 2 { 3 killAll(); 4 5 srand((unsigned)time(NULL)); //用时间做种，每次产生随机数不一样 6 7 for (int i = 0; i < WIDTH; ++i) 8 { 9 for (int j = 0; j < HEIGHT; ++j) 10 { 11 int Alive = rand() % 2; //产生0或1的随机数 12 setCurCell(i, j, Alive); 13 } 14 15 } 16 }
初始化细胞状态后，设置矩阵
1 void setCurCell(int x, int y, int Alive) //设置当前细胞矩阵细胞存活状态 2 { 3 if (locValid(x, y) == 0) 4 { 5 return; 6 } 7 else 8 { 9 SCell* cell = getCell(current_map, x, y); //getCell函数为获得细胞的生存状态 10 if (cell - current_map >= WIDTH * HEIGHT) 11 { 12 return; 13 } 14 cell->Alive = Alive; 15 } 16 }
2、下一时刻细胞矩阵
根据生命游戏规则来计算当前细胞下一时刻的生存状态。下面程序是用来计算周围八个位置存活的细胞数量
1 int getAroundCellNum(int x, int y) //计算周围存活细胞数量 2 { 3 int count = 0; 4 5 if (locValid(x, y) == 0) //边界判断 6 { 7 return -1; 8 } 9 //测试目标位置周围的八个相邻位置 10 for (int i = x - 1; i <= x + 1; ++i) 11 { 12 for (int j = y - 1; j <= y + 1; ++j) 13 { 14 if (i == x && j == y) 15 { 16 continue; 17 } 18 if (locValid(i, j) == 1) 19 { 20 if (getCellAlive(i, j) == 1) 21 { 22 count++; 23 } 24 } 25 } 26 } 27 28 return count; 29 }
以下程序用来计算下一时刻的细胞矩阵，其规则如下：
每个细胞的生死遵循下面的原则：
①如果一个细胞周围有3个细胞为生（一个细胞周围共有8个细胞），则该细胞为生（即该细胞若原先为死，则转为生，若原先为生，则保持不变） 。
② 如果一个细胞周围有2个细胞为生，则该细胞的生死状态保持不变；
③在其它情况下，该细胞为死
1 void nextStep(void) //根据规则计算下一时刻细胞矩阵 2 { 3 int aroundNum = 0; 4 for (int i = 0; i < WIDTH; ++i) 5 { 6 for (int j = 0; j < HEIGHT; ++j) 7 { 8 aroundNum = getAroundCellNum(i, j); 9 if (aroundNum == 2) 10 { 11 setNewCell(i, j, getCellAlive(i, j)); 12 } 13 else if (aroundNum == 3) 14 { 15 setNewCell(i, j, 1); 16 } 17 else 18 { 19 setNewCell(i, j, 0); 20 } 21 } 22 } 23 swapMap(); 24 }
3、输出矩阵
本阶段实验我们队并未实现GUI界面的编程，只是输出0/1矩阵，用0,1代码表示细胞的生死，在下一阶段的实验中我们会做关于生命游戏的界面，并进一步去完善程序，使其能够实现更多的功能。
1 void print() //输出细胞矩阵 2 { 3 int k; 4 for(int i=0;i<WIDTH;i++) 5 { 6 for(int j=0;j<HEIGHT;j++) 7 { 8 k=getCellAlive(i,j); 9 if(k==0) printf("0 "); 10 else if(k==1) printf("1 "); 11 } 12 printf("\n"); 13 } 14 15 }
以下是输出结果预览图
4、清屏
清屏功能是将细胞全部杀死，即矩阵全部置0。本次实验中虽然编写了该模块，但并未调用，这是为后续界面做的基础功能，在下一阶段界面设计好后会添加清屏功能。
1 void killAll(void) //清屏 2 { 3 if (current_map != NULL && new_map != NULL) 4 { 5 for (int i = 0; i < WIDTH; ++i) 6 { 7 for (int j = 0; j < HEIGHT; ++j) 8 { 9 setCurCell(i, j, 0); 10 setNewCell(i, j, 0); 11 } 12 } 13 } 14 15 }
八、github项目
下图是我们的github项目仓库
下面两张图是我的提交记录
提交图1
提交图2
九、实验总结
结对编程过程中遇到的问题：
1、在第一阶段讨论各模块的功能时，我们觉得边界细胞的计算与内部细胞计算方式应该不同，故而准备在边界设一圈死细胞，方便里面的细胞计算，但后来在编写代码时我们尝试编写讨论发觉完全没必要，只需要多加一个边界判断模块，就可以很轻松的解决边界问题。
2、同样是在第一阶段讨论时，我们准备在初始化的时候，一开始默认为死，初始化活细胞，其余默认为死，而本次经过讨论后，直接使用随机函数，为细胞
赋值0或1
3、在下一时刻细胞矩阵模块中，由于我们在编写代码时的配合不够默契，导致最后整合功能模块代码的时候出现了错误。修改后，运行成功。
4、代码完成后，由于我们的程序只能运行一次，只能观察到一次单步演化，故而增加了循环后，可以多次进行单步演化。
本次结对编程相对于以前传统的单人编程给我的感觉很不一样，一个人写代码时很容易陷入自己的思维误区，而结对编程则可以很好的避免这一点，结对编程工作效果绝对是1+1>2的。而由于我和队友组队时间不长，故而彼此之间还不够默契，有些地方难免会磨合不到位，有些小失误，但也能基本解决问题。但由于时间关系，还有很多功能没能实现，我们下一周也会努力去完善我们的程序。