小学四则运算练习软件项目报告

Github的仓库主页链接地址：https://github.com/cy0325/CulClation.git

一、实验要求

软件基本功能要求如下：

程序可接收一个输入参数n，然后随机产生n道加减乘除练习题，每个数字在 0 和 100 之间，运算符是3-4个。
为了让小学生得到充分锻炼，每个练习题至少要包含2种运算符。同时，由于小学生没有分数与负数的概念，你所出的练习题在运算过程中不得出现负数与非整数，比如不能出 3/5+2=2.6，2-5+10=7等算式。
练习题生成好后，将你的学号与生成的n道练习题及其对应的正确答案输出到文件“result.txt”中，不要输出额外信息，文件目录与程序目录一致。
当程序接收的参数为4时，以下为输出文件示例。

软件附加功能要求如下：(请有余力的同学完成)

支持有括号的运算式，包括出题与求解正确答案。注意，算式中存在的括号必须大于2个，且不得超过运算符的个数。

扩展程序功能支持真分数的出题与运算，例如：1/6 + 1/8 + 2/3= 23/24。注意在实现本功能时，需支持运算时分数的自动化简，比如 1/2+1/6=2/3，而非4/6。

二、需求分析

程序可接收一个输入参数n，然后随机产生n道加减乘除练习题，每个数字在 0 和 100 之间，运算符是3-4个。
为了让小学生得到充分锻炼，每个练习题至少要包含2种运算符。同时，由于小学生没有分数与负数的概念，你所出的练习题在运算过程中不得出现负数与非整数，比如不能出 3/5+2=2.6，2-5+10=7等算式。
练习题生成好后，将你的学号与生成的n道练习题及其对应的正确答案输出到文件“result.txt”中，不要输出额外信息，文件目录与程序目录一致。

三、功能实现

1、随机生成2-5个数的运算表达式，运算符在1-4个之间。

2、每个数字在0-100之间。

3、完成了基本的运算。

4、将学号和四则运算及其结果保存到result.txt中。

四、设计实现

在主类Main.java中，先进行了文件操作，也就是基本的初始化，然后接收一个数，也就是将来生成的表达式的个数。接着调用随机函数，随机生成5位数数组，并产生随机运算符下标，之后运用switch语句生成有2-5个数的随机表达式并且有1-4个运算符，之后调用JavaScript的eval函数计算出所求的结果，将结果和自己的学号保存到文本文件中。

五、测试运行

输入产生的表达式8个，运行结果如图2，结果保存到result.txt，如图3所示，命令行测试如图4所示。

六、核心代码

1.文件操作

 1 PrintStream ps = null;
 2         try 
 3         {
 4             File file =new File("./result.txt");
 5             ps = new PrintStream(new FileOutputStream(file));
 6         } 
 7         catch (FileNotFoundException e) 
 8         {
 9             e.printStackTrace();
10         }
11         ps.println("201571030101");

2.产生五位数的随机数组

1 int[] array = new int[5];
2             Random r = new Random();
3             for (int i = 0, n = array.length; i < n; i++)
4             {
5                 array[i] = r.nextInt(100);
6             }

3.产生随机运算符下标

char[] c={'+','-','*','/'};
            Random ran = new Random();
            int index=ran.nextInt(c.length);
            int index1=ran.nextInt(c.length);
            int index2=ran.nextInt(c.length);
            int index3=ran.nextInt(c.length);

4.switch语句分情况生成2-5个数的四则运算

 int s = r.nextInt(4);
            switch (s)
            {
            
                case 0:
                {
                    exp = String.valueOf(""+array[0]+c[index]+array[1]);
                    break;
                }
                case 1:
                {
                    exp = String.valueOf(""+array[0]+c[index]+array[1]+c[index1]+array[2]);
                    break;
                }
                case 2:
                {
                    exp = String.valueOf(""+array[0]+c[index]+array[1]+c[index1]+array[2]+c[index2]+array[3]);
                    break;
                }
                case 3:
                {
                    exp = String.valueOf(""+array[0]+c[index]+array[1]+c[index1]+array[2]+c[index2]+array[3]+c[index3]+array[4]);
                    break;
                }
            }

5.计算结果并保存

 try 
            {
                result = Double.parseDouble(String.valueOf(javascript.eval(exp)));
            } 
            catch (ScriptException e) 
            {
                e.printStackTrace();
            }
            if(Math.floor(result)==result&&result>0&&result<99999) 
            {
                System.out.println(exp + "=" + (int) result);
                ps.println(exp + "=" + (int) result);
            }

七、总结

本次实验，我明白了软件工程的庞大性，设计一个好的软件并不是很简单的，刚开始写这个实验，甚至都忘记了Java如何创建一个项目。虽然有这些困难，但还是努力克服。这已经是我第二次去修改已经提交了的代码，感觉自己的这个实验一次比一次成熟，我觉得学习就是慢慢积累的过程，虽然本次实验还有一些不足的地方，但是已经基本完成了老师所说的一些功能，其他功能还有待提高，我会在第三次实验中再接再厉的。

八、展示PSP

PSP	任务内容	计划完成需要的时间(min)	实际完成需要的时间(min)
Planning	计划	30	40
Estimate	估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤	30	30
Development	开发	200	300
Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	15	30
Design Spec	生成设计文档	10	20
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)	5	10
Design	具体设计	30	30
Coding	具体编码	100	120
Code Review	代码复审	10	20
est	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	10	20
Reporting	报告	30	60
Test Report	测试报告	25	30
Size Measurement	计算工作量	2	3
Postmortem & Process Improvement Plan	事后总结 ,并提出过程改进计划	3	10