作业要求地址：https://edu.cnblogs.com/campus/nenu/2018fall/homework/2148
一、具体要求
具体实现功能如下：
功能1：支持出题4个数的四则运算题目，所有题目要求作者有能力正确回答。（+10）
功能2：在功能1的基础上，支持括号。（+15）
功能3：限定题目数量，“精美”打印输出，且要避免重复，最好能输出到.txt文件中。且对输入题目数进行限定，题目数量必须是正整数。（+10）
功能4：支持分数出题和运算。（不完成此题不倒扣分数）
功能5：可把程序改成GUI版/web版/移植为android，ios版。
此次作业完成是以“结对编程”的形式完成，我的伙伴是段晓睿，她的博客地址为：https://www.cnblogs.com/ruidxr/
二、运行截图
本次编程采用面向过程的方法，首先随机生成四则运算表达式，然后将算式转为逆波兰表达式，再计算逆波兰表达式的值即最后算式结果。
功能1、2运行截图：
功能3运行截图：
功能4对分数进行计算暂未能实现。
三、代码分析：
功能实现过程中，主要的是利用栈实现逆波兰和计算逆波兰的过程，重要代码片段如下：
1.随机生成算式
用随机生成函数random控制生成数字和运算符，随机生成0—3实现四个运算符的随机生成，功能2插入括号是难点，我们例举了括号出现的情况，将生成的情况编号，进行特定位置插入。
def create_equation(): # 随机生成算式 eq = [] for i in range(3): eq.append(random.randint(0, 10)) eq.append(operator[random.randint(0, 3)]) eq.append(random.randint(0, 10)) p = random.randint(1, 5) if p is 1: eq.insert(0, "(") eq.insert(4, ")") elif p is 2: eq.insert(0, "(") eq.insert(6, ")") elif p is 3: eq.insert(2, "(") eq.insert(6, ")") elif p is 4: eq.insert(2, "(") eq.append(")") elif p is 5: eq.insert(4, "(") eq.append(")") return eq
2.实现逆波兰
“逆波兰”我印象中没有听说过，后来经过网上学习才知道原来逆波兰表达式就是后缀表达式，这个在数据结构中印象还是挺深刻的，但具体实现起来还是比较困难，上网进行了多次查询。逆波兰表达式的转换主要和优先级有关，为运算符优先级提前定义编号，可比较优先级的大小。
def reverse_polish(equation): # 将算式转换为逆波兰表达式 result = [] c = [] slist = [i for i in equation] for item in slist: if item in range(0, 100): result.append(item) elif not c and item in cal.keys(): c.append(item) continue elif c and item in cal.keys(): for x in range(c.__len__()): z = c[-1] temp = cal[z] if z in cal else cal1[z] if temp >= cal[item]: result.append(c.pop()) else: c.append(item) break if not c: c.append(item) elif item is ")": for x in range(c.__len__()): if c[-1] == "(": c.pop() break else: result.append(c.pop()) elif item is "(": c.append(item) # print(result,c) for x in range(c.__len__()): result.append(c.pop()) return result
3.计算逆波兰表达式
def calculate(re_equation): # 计算逆波兰表达式 stack = PyStack() sumEnd = 0 if len(re_equation) is 0: return sumEnd for i in re_equation: if i in range(0, 100): stack.push(float(i)) elif '+' is i: a = stack.pop() b = stack.pop() stack.push(b + a) elif '-' is i: a = stack.pop() b = stack.pop() stack.push(b - a) elif '*' is i: a = stack.pop() b = stack.pop() stack.push(b * a) elif '÷' is i: a = stack.pop() b = stack.pop() if a == 0: return False #print('%d/%d分子不能为0' % (b, a)) else: stack.push(b / a) return stack.pop()
4.栈
建立栈的时候比较费时间，开始的时候我们都无从下手，后来参考模板进行改写。
class PyStack(object): #自定义栈 def __init__(self, initSize = 20, incSize = 10): self.initSize = incSize self.incSize = incSize self.stackList = [] self.top = self.bottom = 0 def push(self, ele): if self.top-self.bottom >= self.initSize: self.incSize += self.initSize self.stackList.append(ele) self.top += 1 def pop(self): if self.top-self.bottom > 0: self.top -= 1 ret = self.stackList.pop() return ret else: return None def len(self): return self.top-self.bottom
四、总结：
本次结对编程过程虽然有过争论，僵持，但总体还是比较和谐，Python是我不太熟悉的语言，刚开始我们分析了一下题目要求，大致列出每个功能实现的方法，之后我就进行了加紧学习。接触到python才感受到它有多么强大，很容易上手，代码可读性非常高，索性python运用起来比较好上手，我也算及时赶上了进度，代码规范的时候，我们在python书写的基本规范上进行进一步讨论，编写过程中相互监督，也是有了这次机会，我才知道自己代码编写有许多小毛病，在队友的提醒下，及时改正。两个人结对编程刚开始的时候感觉效率不是很高，但是经过几天的默契培养之后，明显感觉效率提高了好多。自己编代码经常会分析问题的时候屡不清思路，但是两个人的时候就很少会出现这个问题，一个人领航，一个人写代码，遇到纠结的地方及时讨论、分析、解决。代码编程坏习惯也改正了不少。
五、合作过程
工作地点：星华公寓B201
照片：
六、版本控制
git地址：https://git.coding.net/liu-xin/f4.git