小队成员：
1120161945 雷云霖
1120161949 刘镓煜
一、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 | ||
| · Estimate | · 估计这个任务需要多少时间 | 5 | 6 |
| Development | 开发 | ||
| · Analysis | · 需求分析 (包括学习新技术) | 120 | 120 |
| · Design Spec | · 生成设计文档 | 120 | 180 |
| · Design Review | · 设计复审 (和同事审核设计文档) | 10 | 20 |
| · Coding Standard | · 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 10 | 10 |
| · Design | · 具体设计 | 20 | 30 |
| · Coding | · 具体编码 | 120 | 360 |
| · Code Review | · 代码复审 | 30 | 30 |
| · Test | · 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 60 | 120 |
| Reporting | 报告 | ||
| · Test Report | · 测试报告 | 20 | 20 |
| · Size Measurement | · 计算工作量 | 20 | 20 |
| · Postmortem & Process Improvement Plan | · 事后总结, 并提出过程改进计划 | 20 | 20 |
| 合计 | 555 | 936 |
二、思路分析与设计编码
重点在于两个方面，第一是生成不重复的随机题目，第二是如何计算这个题目。
对于题目生成的不重复性，有了个人项目数独的实战经验，便不是什么大的问题。当然在这个方面小组的成员还是有一定分歧的，小雷同学决定采用重复概率为百万分之一的随机数方法，小刘同学决定采用排列组合排出必然不相同的一千种。最后取了一个二者折中的方法，如果真发生了重复的情况，一来是对题目的复习，二来也可以告知用户他今日运气特别的好中了亿万分之一的概率，充分体现了我们软件的人性化设计——不仅仅限于做题。关键代码展示如下（C++）：
string takeTest()
{
srand((unsigned)time(NULL));
int num1, num2;
string signal;
string ans = "";
signal = getSignal(6);
num1 = random(0, 100);
num2 = random(1, 100);
if (signal == "'")
{
if (num1<num2)
{
swap(num1, num2);
}
}
if (signal == "**"||signal=="^")
{
num2 /= 35;
}
if (signal == "/")
{
if (num2 == 0)
{
swap(num1, num2);
}
}
ans = ans + to_string(num1) + signal + to_string(num2);
signal = getSignal(4);
ans = ans + signal;
signal = getSignal(6);
num1 = random(0, 100);
num2 = random(1, 100);
if (signal == "'")
{
if (num1<num2)
{
swap(num1, num2);
}
}
if (signal == "**" || signal == "^")
{
num2 /= 35;
}
if (signal == "/")
{
if (num2 == 0)
{
swap(num1, num2);
}
}
ans = ans + to_string(num1) + signal + to_string(num2);
return ans;
}
如何计算题目，对于我们来说也不是难事，用堆栈的方法实现中缀表达式转后缀表达式即可。能力不强的小刘同学此时发问了：那**这表示乘方的符号有两个字符串怎么办？小雷同学回答他：对算式做预处理，把**改为^。
对于分数的计算，则采取把所有操作数先通分，在分子上进行四则运算，最后约分化简的的操作。
关键代码展示如下（C++）：
string MidToBack(string s) //转后缀表达式，利用栈
{
string ret;
stack<int> stk;
int pos;
while ((pos = s.find("**"))!=s.npos) //将**转换成^
{
s.replace(pos, 2, "^");
}
for (string::size_type i = 0; i< s.size(); i++)
{
if (isdigit(s[i]))
{
ret += s[i];
if ((i < s.size() - 1 && !isdigit(s[i + 1])) || i == (s.size() - 1))
ret += ' ';//这里是用空格将数跟符号隔开。目的是在后缀计算中提取数的时候，有些数可能不止一位，如果没有空格符，一个多位的数会被误认为是多个个位数。
}
else
{
switch (s[i])
{
case '(':
stk.push(s[i]);
break;
case ')':
while (!stk.empty() && stk.top() != '(')
{
ret += stk.top();
stk.pop();
}
stk.pop();
break;
case '+':
case '-':
while (!stk.empty() && stk.top() != '(')
{
ret += stk.top();
stk.pop();
}
stk.push(s[i]);
break;
case '*':
case '/':
while (!stk.empty() && (stk.top() == '*' || stk.top() == '/' || stk.top() == '^'))
{
ret += stk.top();
stk.pop();
}
stk.push(s[i]);
break;
case '^': stk.push(s[i]); break;
}
}
}
while (!stk.empty())
{
ret += stk.top();
stk.pop();
}
return ret;
}
三、测试与优化
测试共花费2小时时间。
测试用例的设计与运行结果
1）参数的测试用例
I. -a abcd 不合法格式的参数，成功输出了错误信息
II. -a 0或-a -1 越界参数，成功输出了错误信息
III. -c 100 命令参数错误，成功输出了错误信息
2）性能优化的测试用例
-a 1000
题目生成的速度十分迅速，性能分析图不像个人项目一样波涛汹涌，反而平静如水，其中耗时最大的便是等待用户输入答案的程序段，可优化的空间不大。
经过2个人2小时的排查改进，还是发现了问题，采用随机数时产生了分母为0的错误情况，于是加了一个分母不为0的限制，解决了问题。
四、扩展需求
能力有限的小刘只能照着小雷同学的C++模板，尝试了用从未学过的JAVA语言重新编写四则运算程序。正好软件工程基础结课后开设了JAVA课程，也算对新课的一次提前了解吧。经过自学和课程的学习，小刘同学不但完成了用JAVA重新编写程序的目标，还自己尝试用JAVA基本实现了做GUI图形界面的需求。
实现算法同C++实现。
估计完成所需时间：24小时（平摊到3个星期之中），实际完成时间：24+小时
程序思路图如下：
效果如下：
五、心得体会
结对项目和个人项目体验完全不一样，个人项目只要一个人默默写就好了，而结对项目更多的是需要交流。我个人感觉受益是很大的，因为结对编程能够让一部分功能的实现趋近于最优的方式，两个人一起讨论问题怎么解决，如何做更好。举个例子来说吧，我对项目的细节经常犯错误，比如求用户正确率这样的小需求经常忘记实现了，这个时候partner都很细心的帮我指出这些，这是一个人默默写代码所无法体验到的。当然这也应该是结对项目的目的之一吧，培养大家之间的信任。
在这次合作中的确是1+1>2的体验，收获良多。