github地址

软件工程	https://edu.cnblogs.com/campus/gdgy/informationsecurity1812
作业要求	https://edu.cnblogs.com/campus/gdgy/informationsecurity1812/homework/11157
作业目标	四则运算生成算法+单元测试+Jprofiler使用+psp表格+github使用+如何与同学合作完成项目

PSP表格

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟	实际耗时（分钟）
Planning	计划	20	25
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	200	300
Development	开发	1000	1500
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	10	15
· Design Spec	· 生成设计文档	25	25
· Design Review	· 设计复审	15	15
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	20	30
· Design	· 具体设计	30	40
· Coding	· 具体编码	120	180
· Code Review	· 代码复审	20	30
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	30	60
Reporting	报告	30	45
· Test Repor	· 测试报告	30	45
· Size Measurement	· 计算工作量	30	30
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	20	25
total	· 合计	1600	2320

整体流程

首先写四种不同的运算方法，通过随机调用随机生成字符串数组，[0]为题目，[1]为答案。分别将题目与答案分别写入两个txt文档中。

主要的类

• Creator类用于生成表达式与答案

• Main类调用与运行

• ReadWriTeTxt类进行写入与读取操作

主要的函数

/**
     * 题目生成函数
     *
     * @param n 需要输出的题目数量
     * @param r 题目的数值范围
     * @return exerciseArray 返回值为一个二位数组,[0]为题目,[1]为答案
     */
    public String[][] createExercise(int n, int r) {

        String[][] exerciseArray = new String[n][2];
        String[][] exerciseCheckingArray = new String[n][4];
        String[] checkingArray = new String[4];
        StringBuilder exercise;
        String part = "";
        String ans = "-1";
        String num1;
        String num2;
        double type = 0;
        Boolean repeat = false;

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            do {
                num1 = getNum(r);
                ans = "-1";
                exercise = new StringBuilder(num1);
                for (int j = 0; j < 3; j++) {
                    do {
                        type = Math.random();
                        num2 = getNum(r);
                        if (type < 0.25) {
                            part = num1 + " + " + num2;
                            ans = plusNum(num1, num2);
                        } else if (type < 0.5) {
                            part = num1 + " - " + num2;
                            ans = minusNum(num1, num2);
                        } else if (type < 0.75) {
                            while ("1".equals(num2)) {
                                num2 = getNum(r);
                            }
                            part = num1 + " * " + num2;
                            ans = multiplyNum(num1, num2);
                        } else {
                            while ("1".equals(num2)) {
                                num2 = getNum(r);
                            }
                            part = num1 + " / " + num2;
                            ans = divideNum(num1, num2);
                        }
                    } while (!ifPositive(ans));
                    if (type >= 0.5 && (exercise.toString().contains("+") || exercise.toString().contains("-"))
                            && (!exercise.toString().contains("*") || !exercise.toString().contains("/"))) {
                        exercise = new StringBuilder("( " + exercise + " )");
                    }
                    checkingArray[j] = num1;
                    num1 = ans;
                    exercise = new StringBuilder(exercise + part.substring(part.indexOf(" ")));
                }
                exerciseArray[i][0] = exercise.toString();
                exerciseArray[i][1] = ans;
                checkingArray[3] = ans;
                sortArray(checkingArray);
                if (i != 0) {
                    repeat = ifRepeat(checkingArray, exerciseCheckingArray, i);
                }
                if (!repeat) {
                    exerciseCheckingArray[i][0] = checkingArray[0];
                    exerciseCheckingArray[i][1] = checkingArray[1];
                    exerciseCheckingArray[i][2] = checkingArray[2];
                    exerciseCheckingArray[i][3] = checkingArray[3];
                }
            } while (repeat);
        }
        return exerciseArray;
    }

程序运行结果
练习题

答案

性能分析

代码的改良

**最初为每一种类型的数分别设计其的四则运算，**
**后直接将所有数都先化为假分数，设计一种四则运算，计算结果后进行约分化简。**
/**
     * 取最大公约数函数
     *
     * @param m 分子
     * @param n 分母
     * @return 最大公约数
     */
    static int getGreatestCommonDivisor(int m, int n) {
        if (n == 0) {
            return m;
        }
        return getGreatestCommonDivisor(n, m % n);
    }

    /**
     * 约分函数
     *
     * @param str 需要约分的分数
     * @return 约分完后的分数
     */
     static String reduction(String str) {
        if (getType(str) == GREATER_TRUE_SCORE) {
            String[] s = str.split("['/]");
            int m = Integer.parseInt(s[1]);
            int n = Integer.parseInt(s[2]);
            int gcd = getGreatestCommonDivisor(m, n);
            String m1 = String.valueOf(m / gcd);
            String n1 = String.valueOf(n / gcd);
            if (Integer.parseInt(m1) == 0) {
                return s[0];
            } else if (Integer.parseInt(m1) > Integer.parseInt(n1)) {
                int integer = Integer.parseInt(s[0]) + Integer.parseInt(m1) / Integer.parseInt(n1);
                return String.valueOf(integer) + "'" + String.valueOf(Integer.parseInt(m1) % Integer.parseInt(n1)) + "/"
                        + n1;
            }
            return s[0] + "'" + m1 + "/" + n1;
        } else if (getType(str) == TRUE_SCORE) {
            int m = Integer.parseInt(str.substring(0, str.indexOf("/")));
            int n = Integer.parseInt(str.substring(str.indexOf("/") + 1));
            int gcd = getGreatestCommonDivisor(m, n);
            String m1 = String.valueOf(m / gcd);
            String n1 = String.valueOf(n / gcd);
            if (Integer.parseInt(m1) > Integer.parseInt(n1)) {
                if (Integer.parseInt(m1) % Integer.parseInt(n1) == 0) {
                    return String.valueOf(Integer.parseInt(m1) / Integer.parseInt(n1));
                }
                return String.valueOf(Integer.parseInt(m1) / Integer.parseInt(n1)) + "'"
                        + String.valueOf(Integer.parseInt(m1) % Integer.parseInt(n1)) + "/" + n1;
            }
            return m1 + "/" + n1;
        } else {
            return str;
        }
    }

单元测试

结语

本次作业是由我与刘志鸿同学一起完成的，他负责方法的内部实现，我负责方法的外部调用，刘志鸿同学非常优秀，负责大量的代码，
内部实现是复杂且繁琐的，但仍然能很好的写完，我要向其好好学习，而且本次的作业，也让我对github的使用有了更加清晰的认知。
结对作业不是一个人的作业，团队的合作更加重要。