使用JAVA編程語言，采用結對編程方式實現四則運算出題小程序,軟件基本功能要求如下：

• 由計算機從題庫文件中隨機選擇20道加減乘除混合算式，用戶輸入算式答案，程序檢查答案是否正確，每道題正確計5分，錯誤不計分，20道題測試結束後給出測試總分
• 題庫文件可采用實驗二的方式自動生成，也可以手工編輯生成
• 程序為用戶提供三種進階四則運算練習功能選擇：百以內整數算式（必做）、帶括號算式、真分數算式練習
• 程序允許用戶進行多輪測試，提供用戶多輪測試分數柱狀圖
• 程序記錄用戶答題結果，當程序退出再啟動的時候，可為用戶顯示最後一次測試的結果，並詢問用戶可否進行新一輪的測試
• 測試有計時功能，測試時動態顯示用戶開始答題後的消耗時間
• 程序人機交互界面是GUI界面（WEB頁面、APP頁面都可），界面支持中文簡體（必做）/中文繁體/英語，用戶可以進行語種選擇

我的隊友:

李玉瑩同學的園子

Github項目地址：

https://github.com/dushik/AthmeticPlus

需求分析：

• 程序人機交互界面是GUI界面，界面支持中文簡體
• 程序能夠隨機從題庫選擇試題，由用戶輸入答案，自動檢查對錯，統計成績
• 題庫文件可基於實驗二生成，也可自定義題庫文件
• 用戶可以選擇三種四則運算模式：百以內整數算式(結果非負，必須整數),帶括號運算，真分數算式練習
• 系統允許用戶進行多輪測試，並實現用戶測試測試分數的數據可視化（柱狀圖）
• 測試時提供計時功能

功能設計：

• 采用java Swing編程實現人機交互界面的設計
• 編寫運算式生成類
• 編寫運算式計算類
• 編寫真分數運算類
• 編寫文件操作讀寫類
• 編寫數據可視化實現類

設計實現：

類圖：

• 運算式的生成基於實驗二，改進完成帶括號的運算，真分數運算。使得主程序通過參數的不同來調用不同的方法生成不同的題庫
• 成績的存儲采用文件的寫操作，將每次測試結果以追加的方式寫入txt文件，保證不覆蓋以前的成績
• 柱狀圖的繪制采用jFreeChart圖表繪制類庫實現，查看成績時通過讀取保存成績txt文件的最後五行實現最近五次成績的柱狀顯示
• 文件操作類的功能應包括，按行寫入文件，按行通過追加的方式寫入文件，按行讀取文件，按行讀取文件的最後四行內容
• 普通運算式計算類的功能包括，中綴表達式轉後綴，計算後綴表達式
• 分數運算式計算類的功能包括，分數的通分，分數的加操作，分數的減操作，分數的乘操作，分數的除操作

測試運行：

核心代碼：

隨機產生num個真分數運算式，計算結果，使得結果非負，並存入題庫文件

        /**
         * 生成具有真分數運算式數的非負運算式
         * @param num
         */
        public void generateExpressionC(int num){
            char[] operator=new char[]{‘+‘,‘-‘};
            ArrayList<String> expression=new ArrayList<String>();
            for(int i=0;i<num;i++){
                int n=random.nextInt(3)+2; //3-5個運算符
                ProperFraction[] proList=new ProperFraction[n+1];
                for(int j=0;j<=n;j++){
                    proList[j]=new ProperFraction();
                }
                char[] symbol=new char[n];
                String ex=new String();
                for(int j=0;j<n;j++){
                    char sm=operator[random.nextInt(2)];
                    ex+=proList[j].toString()+sm;
                    proList[0]=proper.calProperFraction(proList[j], proList[j+1],sm);
                }
                ex+=proList[n]+"="+proList[0].toString();
                if(proList[0].getNuma()/proList[0].getNumb()<0){
                    i--;
                }
                else{
                    expression.add(ex);
                }
            }
            doFile.WriteToFile("ArithmeticExpression.txt",expression);          
        }

讀取文件最後N行

    public ArrayList<String> readLastNLine(String path, long numRead)  
    {  
        File file=new File(path);
        ArrayList<String> result = new ArrayList<String>();  
        long count = 0;  
        if (!file.exists() || file.isDirectory() || !file.canRead()){  
            return null;  
        }  
        RandomAccessFile fileRead = null;  
        try{  
            fileRead = new RandomAccessFile(file, "r");  
            long length = fileRead.length();  
            if (length == 0L){  
                return result;  
            }  
            else{  
                long pos = length - 1;  
                while (pos > 0){  
                    pos--;  
                    fileRead.seek(pos);  
                    if (fileRead.readByte() == ‘\n‘){    
                        String line = fileRead.readLine();
                        result.add(line);   
                        count++;  
                        if (count == numRead){  
                            break;  
                        }  
                    }  
                }  
                if (pos == 0){  
                    fileRead.seek(0);  
                    result.add(fileRead.readLine());  
                }  
            }  
        }  
        catch (IOException e){  
            e.printStackTrace();  
        }  
        finally{  
            if (fileRead != null){  
                try{  
                    fileRead.close();  
                }  
                catch (Exception e){  
                }  
            }  
        }  
        return result;  
    }  

通過標準答案和測試結果，計算正確的題數

    /**
     * 通過標準答案和測試結果，計算正確的題數
     * @param resHm
     * @param ansHm
     * @return
     */
    private static int critical(HashMap<Integer, String> resHm,HashMap<Integer, String> ansHm){
        int count=0;
        for(Map.Entry<Integer, String> resentry:resHm.entrySet()){
            String resvalue = resentry.getValue() == null?"":resentry.getValue();
            String ansvalue = ansHm.get(resentry.getKey())==null?"":ansHm.get(resentry.getKey());
            if(resvalue.equals(ansvalue)){
                count++;
            }
        }
        return count;
    }

總結：

本程序的主要難點在於生成不同類型的運算式用以滿足用戶需求，基本上是實驗二的拓展部分，即對於真分數四則運算的設計實現

PSP:

對合作者的評價：

• 和李玉瑩同學的合作過程是非常愉快的過程，算是互相學習吧，她耐心，踏實。在編程的過程中發現了好幾處不容易發現的錯誤，及早地將程序中的BUG扼殺在了搖籃中！
• 當然，金無足赤，人無完人。每個人都有自己的缺點和短板。只有不斷的改正，互相進步！才能提升自己！
• 通過本次項目，極大地提升了我們的團隊協作意識，在代碼風格，註釋習慣這方面以後會慢慢改進！

團隊協作的重要性

• 團隊協作的效果是不言而喻的，雷鋒也說：一滴水只有放進大海裏才永遠不會幹涸，一個人只有當他把自己和集體事業融合在一起的時候才能最有力量。

最後，重要的事情，愉快的經歷記錄如下

201571030106/201571030116《小學四則運算練習軟件》結對項目報告