结对项目-四则运算

一.github地址

https://github.com/Zhaoziqingg/size

二.各模板开发时间

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	90 扫描二维码关注公众号，回复： 1272004 查看本文章	60
·Estimate	·估计这个任务需要多少时间	10	10
Development	开发	1000	1200
·Analysis	·需求分析（包括学习新技术）	100	100
·Design Spec	·生成设计文档	240	200
·Design Review	·设计复审	50	60
·Coding Standard	·代码规范	25	25
·Design	·具体设计	200	280
·Coding	·具体编码	1200	1300
·Code Review	·代码复审	60	45
·Test	·测试	40	60
Reporting	报告	90	120
·Test Report	·测试报告	30	15
·Size Measurement	·计算工作量	15	15
·Postmortem&Process Improvement Plan	·事后总结并提出过程改进计划	60	80
	合计	3210	3300

三.设计思路

1.四则运算是最基础的运算，除去结果的判断，还要实现题目的生成，所以将整个项目划分成若干个子函数，分别考虑其实现过程。

（1）.生成随机操作数和随机运算符，采用堆栈存储，便于计算，并组合成随机表达式。

（2）.将产生的表达式求解，并与用户输入的结果进行对照，记录其正确率。

（3）.设计合理的输入格式以及提示，可以让用户自行设计表达式的难易程度。

（包括但不限于表达式的个数，操作数的个数，位数，运算符的个数，允许出现的操作数类型）。

2.实现文件输入输出。

3.上传github。

四.设计实现过程

1.主要函数

double Operate(double a,char theta,double b); 
  int createOperateNum(int bit);
 //产生随机数rand（） 生成的是0～32767之间，不大于bit位的一个随机数。
  char createOperateChar(int i);//随机生成运算符
  void getInputData();
  //输入习题数，操作数位数，操作数个数，操作数规范，运算符种类等。 
 void createOperate();//生成表达式，根据当前时间生成随机数生成器种子，并按照用户输入的规定进行拼装。
  double EvaluateExpression(double &p);
 //表达式求解
 void Savefile();
 int Loadfile();

2.生成运算符

1 char createOperateChar(int i)
2 {
3     int randomNumber,randomdata;
4     randomNumber = rand();
5     randomdata = (randomNumber % i);
6 
7     return operateChar[randomdata]; 
8 }

3.用户输入

void getInputData()
{
    cout<<"请输入习题数（习题数规定至少不小于5）："<<endl;
    cin>>in.no;
    while(in.no<5)         //如果输入题数in.no小于5，则请重新输入
    {
        cout<<"您的输入题数不够，请重新输入"<<endl;
        cin>>in.no;
    }
    cout<<"请输入操作数个数:"<<endl;
    cin>>in.operateNo;
    cout<<"请输入操作数位数"<<endl;
    cin>>in.operateBit;
    cout<<"运算中间结果是否允许为小数，1代表能，0代表不能"<<endl;
    cin>>in.isFraction;
    if(in.isFraction==1)
    {
        cout<<"请输入您想保留的小数位数m（m≥0且m≤4）:"<<endl;
        cin>>m;
    }
    cout<<"运算中间结果是否允许为负数，1代表能，0代表不能"<<endl;
    cin>>in.isNegative;
    cout<<"请输入结果允许出现的最大值："<<endl;
    cin>>in.scopemax;
    cout<<"请输入结果允许出现的最小值："<<endl;
    cin>>in.scopemin;
    cout<<"请输入您想要使用的操作符,并以'#'结束输入:"<<endl;
    char c[6];
    opType=0;
    int i=0;
    cin>>c;
    while(c[i]!='#')
    {
        if(c[i]=='+'||c[i]=='-'||c[i]=='*'||c[i]=='/')
            if(opType<4)operateChar[opType++]=c[i];
        i++;
    }
}

4.生成运算式

 1 void createOperate()
 2 {
 3     int i=in.operateNo;
 4     srand((unsigned)time(NULL));//根据当前时间生成随机数生成器种子
 5     while(i>0)
 6     {
 7         stackNum[stackNumNo++]=createOperateNum(in.operateBit);
 8         stackOpChar[stackOpCharNo++]=createOperateChar(opType);
 9         i--;
10     }
11     stackNumNo--;
12     stackOpCharNo--;//将多产生的一个操作符删除；   
13     stackOpChar[stackOpCharNo]='#';
14     stackOpCharNo--;
15 }

5.计算表达式

 1 double EvaluateExpression(double &p)
 2 {    
 3     SqStack OPTR;    SqStack1 OPND;
 4     int i=1,j=1;   char c;
 5     double q;
 6     InitStack(OPTR);    InitStack(OPND);
 7     Push(OPND,stackNum[0]);  Push(OPTR,stackOpChar[0]);  Push(OPND,stackNum[1]); 
 8     while(i<stackNumNo)
 9     {
10         if(stackOpChar[i]!='#')
11             switch(Precede(GetTop(OPTR),stackOpChar[i]))
12         {
13             case '<':
14                 Pop(OPND,p);
15                 p=Operate(p,stackOpChar[i],stackNum[j+1]);
16                 if((in.isNegative==0&&p<0)||(in.isFraction==0&&p!=int(p)))error=true;
17                 Push(OPND,p);
18                 break;
19             case '>':
20                 Pop(OPTR,c);
21                 Pop(OPND,p);   Pop(OPND,q);
22                 p=Operate(q,c,p);
23                 if((in.isNegative==0&&p<0)||(in.isFraction==0&&p!=int(p)))error=true;
24                 Push(OPND,p);
25                 Push(OPND,stackNum[j+1]);
26                 Push(OPTR,stackOpChar[i]);
27                 break;
28         }
29         i++;
30         j++;
31     }
32     Pop(OPTR,c);
33     Pop(OPND,p);   Pop(OPND,q);
34     p=Operate(q,c,p);
35     if(p<in.scopemin||p>in.scopemax||(in.isNegative==0&&p<0)||(in.isFraction==0&&p!=int(p))) //当p被指定为不能为负数时，p<0
36         error=true;  //p不能小于指定的最小值，不能大于指定的最大值
37     return 0;                                                             
38 }

6.文件保存

 1 void Savefile()
 2 {
 3     ofstream outfile("1.txt");
 4     if(!outfile)
 5     {
 6         cout<<"Open 1.txt error!"<<endl;
 7         return;
 8     }
 9     outfile<<in.isFraction<<" "<<in.isNegative<<" "<<in.no<<" "<<in.operateBit<<" "<<
10         in.operateNo<<" "<<in.scopemax<<" "<<in.scopemin<<" "<<opType<<" ";
11     for(int i=0;i<opType;i++)outfile<<operateChar[i];        
12 }
13 int Loadfile()
14 {
15     ifstream infile("1.txt");
16     if(!infile)
17     {
18         cout<<"Open 1.txt error!"<<endl;
19         return 0;
20     }
21     infile>>in.isFraction>>in.isNegative>>in.no>>in.operateBit>>in.operateNo>>in.scopemax>>in.scopemin>>opType;
22     for(int i=0;i<opType;i++)infile>>operateChar[i];
23     return 1;
24 }

7.主函数

 1 int main()
 2 {
 3 //    Loadfile();
 4     //用户输入数据
 5     double p,result;
 6     char t;
 7     int correct=0,fail=0,j=Loadfile();
 8     if(!j)getInputData();
 9     else
10     {
11         cout<<"是否需要重新输入数据(y/n)"<<endl;
12         cin>>t;
13         if(t=='y')getInputData();
14     }
15 
16     Savefile();
17     cout<<in.no<<endl;
18 
19     
20     //产生相应的运算式
21     while(in.no>0)
22     {
23         createOperate();
24         EvaluateExpression(p);
25         if(!error)
26         {
27             int i=0;
28             while(i<=stackOpCharNo)
29             {
30                 cout<<stackNum[i]<<stackOpChar[i];
31                 i++;
32             }
33             cout<<stackNum[i]<<"="<<endl;
34             ///////////////////////////////////
35             cout<<"请输入您的运算结果："<<endl;
36             cin>>result;
37             if(in.isFraction==1)
38             {
39                 if((int)(p*pow(10,m+1))%10>=5)
40                     p=(int)(p*pow(10,m)+1)/pow(10,m);
41                 else p=(int)(p*pow(10,m))/pow(10,m);
42             }
43 
44             if(p==result)
45             {
46                 cout<<"正确"<<endl;
47                 correct++;
48             }
49             else
50             {
51                 cout<<"错误"<<endl;
52                 cout<<"正确答案应为："<<p<<endl;
53                 fail++;
54             }
55             in.no--;
56         }
57             reset();
58     }
59     cout<<"您一共做对了"<<correct<<"题，做错了"<<fail<<"题"<<endl;
60     return 0;
61 }

五.性能分析

结对项目-四则运算

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