2017-2018-2 165X 『Java程序设计』课程
结对编程练习_四则运算
经过第一阶段的学习，同学们已经熟悉了这门语言基本的用法。在一次又一次对着电脑编写并提交代码，进行练习的时候，有没有觉得孤单又无趣？这次我们来体验一种新的开发模式——结对编程，让你和小伙伴一起分析，一起思考，一起测试，一起完善，在思维的碰撞中体验结对编程的魅力！
————————CONTENTS————————
1.题目描述
邹欣老师在《现代软件工程讲义 3 结对编程和两人合作》一文中提到：
在结对编程模式下，一对程序员肩并肩地、平等地、互补地进行开发工作。两个程序员并排坐在一台电脑前，面对同一个显示器，使用同一个键盘，同一个鼠标一起工作。他们一起分析，一起设计，一起写测试用例，一起编码，一起单元测试，一起集成测试，一起写文档等。
生活中也有很多类似的搭档关系，例如：
- 越野赛车（驾驶，领航员）
- 驾驶飞机（驾驶，副驾驶）
- 战斗机的编组（长机，僚机）
我们把结对编程中两位合作者的关系看作驾驶员和领航员，其中：
- 驾驶员（Driver）是控制键盘输入的人
- 领航员（Navigator）起到领航、提醒的作用
在本次结对编程中，即需要两位合作者之间建立驾驶员和领航员的关系。
具体题目要求参见：『结对编程项目-四则运算』
如何对表达式进行求值运算呢？我们先来一个简单的入门。
一、中缀表达式与后缀表达式
中缀表达式就是运算符号在运算数中间的表达式，比如1+2，顾名思义，后缀表达式就是运算符在运算数后面的表达式，比如1 2 +。为什么要讲后缀表达式呢？因为电脑运算后缀表达式会比中缀表达式方便很多。那么如何运算后缀表达式呢？
举个例子：计算9+(3-1)*3+6/2,转换为后缀表达式即为9 3 1 - 3 * + 6 2 / +(怎么转换后面再讲)。计算规则就是建立一个空栈，遇到数字就入栈，遇到符号就以符号前面的两个数为运算数进行计算。
二、中缀表达式转换为后缀表达式
法则：
- 如果遇到数字，我们就直接将其输出。
- 如果遇到非数字时，若栈为空或者该符号为左括号或者栈顶元素为括号，直接入栈。
- 如果遇到一个右括号，持续出栈并输出符号，直到栈顶元素为左括号，然后将左括号出栈（注意，左括号只出栈，不输出），右括号不入栈。
- 如果遇到运算符号且栈非空，查看栈顶元素，如果栈顶元素的运算优先级大于或者等于该运算符号，则持续出栈，直到栈顶元素优先级小于该运算符。最后将该元素入栈。
- 如果我们读到了输入的末尾，则将栈中所有元素依次弹出。
有了以上的了解，大家可以尝试自己做一个“计算器”啦~
（更多参考：娄老师的博客2016-2017-2 《Java 程序设计》课堂实践项目——数据结构应用）
2.测试说明
娄老师在《Intellj IDEA 简易教程——单元测试》部分提到：
如果别人用自己的代码发现一堆Bugs，那多没面子！怎么办？写了产品代码,我们还要写测试代码，证明自己的代码没有问题。Java编程时，程序员对类实现的测试叫单元测试。这里我们设计了一个测试用例(Test Case)，测试用例是为某个特殊目标而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，以便测试某个程序路径或核实是否满足某个特定需求。
产品代码主要进行三个方面的测试：
- 正常测试
- 异常测试
- 边界测试
与之有异曲同工之妙的一种标准是：『Right-BICEP法则』
其中 Right 指程序的正确性，BICEP 每个字母代指一个测试的方面。具体来说：
- Right: 传入程序单元期待的参数、数据，是否能够得到正确的结果。
- Boundary Conditions: 程序单元是否能够正确处理所有的边界条件。
- Inverse relationships: 反向测试。
- Cross-check: 交叉测试。
- Error-condition: 异常情况。
- Performance: 性能。
对于本次四则运算的结对编程项目，需从以下几方面考虑进行测试：
- Right: 按照设计者意图输入参数时，程序能够正确输出结果。
- B: 在程序受到极端参数时，程序能够正确进行响应。
- E: 有同学选择将出题结果写入一个文件。如果此时硬盘满了，文件写不进去了，怎么办？
- P: 出题速度应该足够快。测试生成100、1000、10000甚至更多道题目所需的时间。
以下为一些基本的测试用例，可供参考：
- 2 + 5 = 7
- 4 - 9 = -5
- 3 ÷ 7 = 3/7
- 2 ÷ 6 = 1/3
- 5 * (1 + 3) = 20
- 2/3 - 1/5 = 7/15
- 5/6 - 2/3 = 1/6
- 2/5 - 3/20 = 1/4
- 13 - 2 * 5 = 3
- (2/3 + 1/2) * 6/7 = 1
- (5 - 2) * (4 + 1) = 15
（更多参考：邹欣老师的博客《软件工程练习：模块化，单元测试，回归测试，TDD》）
3.提交要求
一、代码提交
- 将源代码提交至自己的码云项目中。
- 如何使用Git进行团队合作？参考《使用GitHub进行团队合作》
【注意】
- Git提交粒度不要太粗，建议一个文件/一个类/一个函数/一个功能/一个bug修复都进行提交，不能一天提交一次，更不能一周一次，参考Commit Message的编写
- Git提交日志需保证有意义，如果整个项目持续使用无意义的提交日志，这里会是一个扣分项，如之前作业中的：
- weekxxx
- Pxxx代码
- 纯数字类名：1.2
- 日期：0409
- 只写文件名
- ......
二、博客规范
- 小组的两位同学都需要提交各自的博客，最终将视博客的质量给出各自的博客部分分数。
- 博客中需附：
- 码云链接
- 需求分析
- 设计思路
- UML类图
- 功能截图
- 结对感受
- 结对编程的照片
- ......
- 更多博客规范，参见：结对编程项目-四则运算
三、截止时间
本项目持续两周时间，从发布作业当天开始计算
- 第一周：阶段性总结
- 第二周：整体总结
附：参考资料
- 本次作业要求
- 结对编程
- 实现过程
- 单元测试
- 其他