需求分析

• 實現一個命令行程序，要求：自動生成小學四則運算題目(加、減、乘、除)
• 可實現多個運算符一起運算
• 可以真分數形式輸出結果
• 測試結果的正確性

• 統計題目完成數並計算正確率

  設計思路

• 實驗首先是完成一個計算器的功能，可以實現簡單的+、-、*、/運算，在這裏設計一個主類生成隨機數，生成題目，並判斷正確率
• 實現多運算符，編入四個類分別實現整數運算、真分數運算、判斷結果正確並計算正確率
• 利用JUnit檢測非法輸入

• 設計測試類，利用JUnit測試整數類與分數類的四則運算

  UML類圖

  

功能截圖

Junit測試

代碼托管地址

• 四則運算

實驗過程中遇到的困難及解決方法

在上周我們對真分數部分的代碼存在疑惑，這周我們將這部分作為了重點研究。

• 首先是用java語言描述真分數裏的加減乘除運算，然後將運算結果化簡。
• 化簡過程需要用到求最大公因子，這時候我們需要分子分母均為正值，於是就有了public Fraction (int numer, int denom)方法，以及Math.abs(numerator)來保證算法不出現漏洞。

• 除此之外還要註意分子分母計算的一些限定特性。我們同樣加進代碼裏。

  源代碼及分析註釋：

  import java.util.Random;
  public class Fraction {
  private int numerator, denominator;  //定義分母、分子
  
  public  Fraction (int numer, int denom)
  {
  
      if(denom == 0 )        //分子為0
          denom = 1;
      if (denom < 0)           //若分母小於0，則取分母為正值，分子為負值
      {
          numer = numer * -1;
          denom = denom * -1;
      }
      numerator = numer;
      denominator = denom;
  
      reduce();
  }
  
  public int getNumerator()
  {
      return numerator;
  }
  
  public int getDenominator()
  {
      return denominator;
  }
  
  
  public Fraction add(Fraction op2)          //實現真分數加法運算
  {
      int commonDenominator = denominator * op2.getDenominator();   //兩隨機數a1、a2的分母相乘，進行通分
      int numerator1 = numerator * op2.getDenominator();            //a1的分子=a1的分子與a2的分母相乘
      int numerator2 = op2.getNumerator() * denominator;           //a2的分子=a2的分子與a1的分母相乘
      int sum = numerator1 + numerator2;                            //將通分過後的兩個隨機數相加
      System.out.print("("+this.toString()+")" + " + " + "("+op2.toString()+")" + "=");
      return new Fraction (sum, commonDenominator);
  }
  
  public Fraction subtract(Fraction op2)           //實現真分數減法運算
  {
      int commonDenominator = denominator * op2.getDenominator();
      int numerator1 = numerator * op2.getDenominator();
      int numerator2 = op2.getNumerator() * denominator;
      int difference = numerator1 - numerator2;
      System.out.print("("+this.toString()+")" + " - " + "("+op2.toString()+")" + "=");
      return new Fraction(difference,commonDenominator);
  }
  
  public Fraction multiply (Fraction op2)              //實現真分數乘法運算
  {
      int numer = numerator * op2.getNumerator();
      int denom = denominator * op2.getDenominator();
      System.out.print("("+this.toString()+")" + " * " + "("+op2.toString()+")" + "=");
      return new Fraction (numer, denom);
  }
  
  public Fraction divide (Fraction op2)              //實現真分數除法運算
  {
  
      int numer = numerator * op2.getDenominator();
      int denom = denominator * op2.getNumerator();
      System.out.print("("+this.toString()+")" + " / " + "("+op2.toString()+")" + "=");
      return new Fraction (numer, denom);
  }
  
  public String toString()      //輸出格式及限定
  {
      String result;
  
      if (numerator == 0)               //分子為0，結果為0
          result = "0";
      else
      if(denominator == 0)              //分母不能為0
          return "錯誤！分母不能為0";
      else
      if (denominator == 1)             //分母為1，結果取分子值
          result = numerator + "";
  
      else
          result = numerator + "/" + denominator;  //按分數形式輸出結果
  
      return result;
  }
  
  private void reduce()
  {
      if (numerator != 0)
      {
          int common = gcd (Math.abs(numerator), denominator);    //取分子分母最大公因子
  
          numerator = numerator / common;                        //約分
          denominator = denominator / common;
      }
  }
  
  
  private int gcd (int num1, int num2)                      //計算最大公因子
  {
      if(num2==0)
          return num1;
      else
          return gcd(num2,num1%num2);
  
  }
  public static Fraction obj(){                               //生成隨機數
      Random ran = new Random();
      return new Fraction(ran.nextInt(100),ran.nextInt(100));
  }
  }
   
  

• 代碼裏的去重功能沒寫出來，但是經過討論有了思路：
  • 記錄之前生成的題目
  • 用遍歷比較新生成題目與舊生成題目。如果重復，則刪除此新生成題，並再生成一個題目，重新遍歷檢查。如果不重復，則進入下一環節

結對總結及評價

• 在之後的本周的學習中，我們的結對學習比上周更有動力，整體思路更清晰，對彼此的督促作用也得到加強，對代碼得到了更深層次的理解，學習效率大大提高。希望在日後的學習中我們可以做到更好，得到更大的進步！
• 在本周學習中，在小夥伴的幫助下，我對代碼有了更深的解讀，她的認真及更高效的學習方法讓我受益，在這周的磨合中我們的默契度也有了更大的提高，思考問題的時候，會有更多相同的思考，結對學習的過程也是我們相互促進的過程。

參考或引用的設計、實現

• 結對編程項目-四則運算
• Intellj IDEA 簡易教程——單元測試
• 現代軟件工程講義 個人項目和結對項目練習 四則運算
• 2017-2018-2 165X 『Java程序設計』課程 結對編程練習_四則運算
• 編寫一個能自動生成小學四則運算題目的程序

20165330 結對編程項目-四則運算 第二周