2017-2018-2 1723 『Java程序设计』课程
结对编程练习-四则运算-准备阶段
在一个人孤身奋斗了将近半个学期以后，终于迎来的我们的第一次团队协作共同编码，也就是，我们的第一个结对编程练习——四则运算。显然，他是考验我们对于之前知识的掌握程度，而且考验我们的能力，既然已经是一个结对编程练习，肯定存在着困难，但我们会迎难而上，一起解决问题，因为“团结就是力量！！！”
结对编程的战友
20172316 赵乾宸：负责对于整数出题的编程；
20172319 唐才铭：负责对于分数出题的编程；
我：20172329 王文彬：负责对于计算和题目去重的编写；
测试为分别进行测试，最后由赵乾宸进行集体测试。
每个人都是驾驶员，是彼此的引航员，团队，分工明确是一部分，但是集体力量的结晶才是最伟大的！！！
看到题目的构思
1、计算的最开始构思：
首先，当第一次拿到这个题目的时候，首先进行思考的是加减乘除的整个运算逻辑，因为当时没有了解过有后缀表示法，所以一直在想如何用中缀表达式开始计算； 一方面，思考的是输出的题目应该是字符串类型还是数据类型，后来想了想，各有各自的优点和缺点，比如，计算的时候的确，数字是很方便的，但是当涉及到计算的时候，遇到的“+”、“-”、“*”、“/”，几个符号就我现在的水平，没有办法去很好的解决，之后就想到了，假如将这几个运算符号进行改变，将其变为几个数字代表他们，不就可以了，最后有这样一个问题，如果用“0”来代表“+”，有一个问题，因为“+”是一个字符串，对其赋值还得进行强制转化，对于程本身这样其实是不利的，存在着一定的问题，所以，就先将计算问题放了放，开始想，如何出题；
2、开始出题：
最开始，还是以出题为主，考虑到“if-else”语句的复杂性，我们选择了“swich语句“，因为，这样可以进行人机互动，一方面可以实现我们所需要的输入一个阶数，可以完成对于该阶数的出题；构思是这样的，先利用对于符号的赋值，对于加减乘除四个符号进行对0123的赋值，以便于通过对于产生一个0~4（左闭右开）的一个随机数取值实现对于字符串的出题的随机性，将输出的符号给一个字符对象进行赋值，之后，开始在里面加入数字，如何解决阶数的控制，一方面，利用swich语句的方便，其次，利用了累加“+=”进行输出，就会产生按照我们需求的题目；另一方面，需要输出按照我们所敲入的数字进行题目个数的输出，我们想到了运用数组和while语句，这样，按照条件，输出数组，就可以达到我们想要的一个结果，也就是一个理想的出题模型。
protected int a;
protected String s1 = "", str = "";
public Compute2() {
Scanner scan = new Scanner(System.in);
System.out.println("几级运算？");
int n = scan.nextInt();
Scanner qqq = new Scanner(System.in);
System.out.println("生成几个题目？");
int q = qqq.nextInt();
Object[] p = new Object[q] ;
for (int index = 0; index < q; index++) {
int a1 = (int) (Math.random() * 100);
int a2 = (int) (Math.random() * 100);
int t1 = (int) (Math.random() * 4);
switch (t1) {
case 0: {
s1 = " + ";
break;
}
case 1: {
s1 = " - ";
break;
}
case 2: {
s1 = " * ";
break;
}
case 3: {
s1 = " / ";
}
}
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
int a = (int) (Math.random() * 100);
int t = (int) (Math.random() * 4);
String s = "";
switch (t) {
case 0: {
s = " + ";
break;
}
case 1: {
s = " - ";
break;
}
case 2: {
s = " * ";
break;
}
case 3: {
s = " / ";
}
}
str += a + s;
}
str += a1 + s1 + a2;
p[index]=str;
3、学习从中缀表达式到后缀表达式的变化：
在课上，学习了解了后缀表达式，这个表达式方便了我们进行计算代码的编写，利用了“栈”这个概念，在思考运算的过程中简化了很多步骤；
在利用栈解决问题的时候有一个问题：就是假如是两位数，如何去解决，这个问题在某一天的晚自习里，学长给我们就这个问题进行了讲解，利用StringTokenzer的方法进行对于字符串的分隔，这个方法可以将两个数字或者三个乃至三个以上的字符进行划分，让他们单独成为整体，这样就方便了我们的计算，就可以解决1234+不是123+4而是12+34的问题，感谢学长。
public String infixToSuffix() {
Stack<Character> s = new Stack<Character>();
String suffix = "";
int length = str.length(); for (int i = 0; i < length; i++) {
char temp;// 临时字符变量
char ch = str.charAt(i);
switch (ch) {
case ' ':
break;
case '(':
s.push(ch);
break;
case '+':
case '-':
while (s.size() != 0) {
temp = s.pop();
if (temp == '(') {
s.push('(');
break;
}
suffix += temp;
}
s.push(ch);
break;
case '*':
case '/':
while (s.size() != 0) {
temp = s.pop();
if (temp == '+' || temp == '-' || temp == '(') {
s.push(temp);
break;
} else {
suffix += temp;
}
}
s.push(ch);
break;
case ')':
while (!s.isEmpty()) {
temp = s.pop();
if (temp == '(') {
break;
} else {
suffix += temp;
}
}
break;
default:
suffix += ch;
break;
}
}
while (s.size() != 0) {
suffix += s.pop();
} return suffix;
4、在出题过程中去重问题上的思考：
如何去重，一方面，我们想到的是只要是结果相同的就是相同的，后来，发现并不是这样简单的，因为，在看了老师的博客中所介绍的：
程序一次运行生成的题目不能重复，即任何两道题目不能通过有限次交换+和×左右的算术表达式变换为同一道题目。例如，23 + 45 = 和45 + 23 = 是重复的题目，6 × 8 = 和8 × 6 = 也是重复的题目。3+(2+1)和1+2+3这两个题目是重复的，由于+是左结合的，1+2+3等价于(1+2)+3，也就是3+(1+2)，也就是3+(2+1)。但是1+2+3和3+2+1是不重复的两道题，因为1+2+3等价于(1+2)+3，而3+2+1等价于(3+2)+1，它们之间不能通过有限次交换变成同一个题目。
看到了如此的要求，就开始进行思考；
5、计算问题：（我是负责这里部分编写的）
在遇见计算的时候，主要靠的就运用后缀表达式的方法，利用栈进行计算，大概思路如下:
public Integer suffixToArithmetic() {
Pattern pattern = Pattern.compile("\d+||(\d+\.\d+)");
String[] strings = str.split("");
Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();
for (int i = 0; i < strings.length; i++) {
if (strings[i].equals("")) {
continue;
}
if (pattern.matcher(strings[i]).matches()) {
stack.push((int) Double.parseDouble(strings[i]));
}
else {
double y = stack.pop();
double x = stack.pop();
stack.push((int) calculate(x, y, strings[i]));
}
}
return stack.pop();
}
private double calculate(double x, double y, String string) {
if (string.trim().equals("+")) {
return x + y;
}
if (string.trim().equals("-")) {
return x - y;
}
if (string.trim().equals("*")) {
return x * y;
}
if (string.trim().equals("/")) {
return x / y;
}
return (double) 0;
}
测试结果
转后缀：
遇到的一些问题
第一个问题：
如何去解决出题过程中如何去添加括号，因为括号的位置的不确定性就限制了我们如何去选择，比如，假如出现像加法和乘法混在一起，括号应该选择加在加法位置？
解决方案：
我们想要将加法和括号绑定在一起，之后利用swich语句判断，什么时候不需要在加法减法周围加括号，什么时候不需要加。
第二个问题：
因为我们是先进行了代码的编写，然后通过对于代码画UML图，所以现在就有以一个问题，因为一些代码命名不同，使得存在一些问题，（这个是我们组的失误，下次会纠正的）
解决方案：
现在正在汇总，之后打算统一为UML图的编码格式，然后对各自的代码进行修改。
互评
20172316赵乾宸
小赵同学担起了开始编写代码的大任，在发布任务的第二天，因为我和老唐同学在连续的两天都有晚课，所以一开始，小赵同学的功劳功不可没，而且他是我们团队编程能力最强的，所以，我们都会向他看齐。
20172319唐才铭
老唐同学分配了我们的任务，并且也担起了团队的一遍大旗，为彼此加油鼓劲。
大家加油！！
UML图
PSP
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预估耗时（分钟） | 实际耗时（分钟） |
|---|---|---|---|
| Planning | 计划 | 60 | 60 |
| Estimate | 估计这个任务需要多少时间 | 100 | 100 |
| Development | 开发 | 800 | |
| Analysis | 需求分析 (包括学习新技术) | 100 | 60 |
| Coding Standard | 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 30 | 20 |
| Design UML | 设计项目UML类图 | 50 | 30 |
| Coding | 具体编码 | 30 | |
| Code Review | 代码复审 | 50 | |
| Test | 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 30 | |
| Size Measurement | 计算工作量（实际时间 | 30 | |
| Postmortem & Process Improvement Plan | 事后总结, 并提出过程改进计划 | 30 | |
| 合计 | 1240 |
参考
Java堆栈的应用2----------中缀表达式转为后缀表达式的计算Java实现
用java实现复数的加减乘除运算
逆波兰表达式
表达式计算 java 后缀表达式
Java实现中缀表达式转后缀表达式并计算结果