结对对对项目

结对对对项目

这个作业属于哪个课程	软件工程课程
这个作业要求在哪里	个人项目 - 作业 - 计科22级34班 - 班级博客 - 博客园 (cnblogs.com)
这个作业的目标	按照要求写一个四则运算生成器
成员一	3122004883许億驰

任务列表

• 1. 实现命令行程序：

  • 创建一个命令行程序，能够生成小学四则运算题目。

• 2. 支持参数控制：

  • 使用 -n 参数控制生成题目的个数。
  • 使用 -r 参数控制题目中数值的范围。
  • 该参数必须给定，否则程序报错并给出帮助信息。

• 3. 确保计算过程无负数：

  • 生成的题目中计算过程不能产生负数。
  • 如果存在形如 e1 - e2 的子表达式，那么 e1 ≥ e2。

• 4. 确保除法结果为真分数：

  • 生成的题目中如果存在形如 e1 ÷ e2 的子表达式，那么其结果应是真分数。

• 5. 限制运算符个数：

  • 每道题目中出现的运算符个数不超过3个。

• 6. 确保题目不重复：

  • 程序一次运行生成的题目不能重复。
  • 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。

• 7. 生成题目文件：

  • 生成的题目存入执行程序的当前目录下的 Exercises.txt 文件。
  • 真分数在输入输出时采用特定格式（如 3/5 和 2’3/8）。

• 8. 生成答案文件：

  • 在生成题目的同时，计算出所有题目的答案，并存入执行程序的当前目录下的 Answers.txt 文件。
  • 真分数的运算结果应符合规范。

• 9. 支持题目数量：

  • 程序应能支持一万道题目的生成。

• 10. 支持答案校验：

  • 程序支持对给定的题目文件和答案文件，判定答案中的对错并进行数量统计。
  • 输入参数为 -e <exercisefile>.txt -a <answerfile>.txt。
  • 统计结果输出到文件 Grade.txt，格式如下：

    Correct: 5 (1, 3, 5, 7, 9)
    Wrong: 5 (2, 4, 6, 8, 10)
    

作业正文

作业仓库地址

效能分析

性能分析中，代码执行时间最长的是

function generateQuestions() {const numQuestions = parseInt(document.getElementById('numQuestions').value, 10);questions = [];answers = [];const questionsDiv = document.getElementById('questions');questionsDiv.innerHTML = '';for (let i = 0; i < numQuestions; i++) {let question, answer;// 随机选择是否包含括号const hasBrackets = Math.random() > 0.5;if (hasBrackets) {question = generateExpressionWithBrackets();} else {question = generateSimpleExpression();}questions.push(question);// 计算答案answer = calculateAnswer(question);answers.push(answer);const questionElement = document.createElement('p');questionElement.innerText = `${i + 1}. ${question} =`;questionsDiv.appendChild(questionElement);}}

设计思路

设计思路是通过一个前端网页来生成、下载、上传和校验小学四则运算题目。以下是对你设计思路的详细解释：

设计思路
用户界面：

创建一个包含输入框和按钮的网页界面，用户可以通过输入框设置生成题目的数量和数值范围。

提供文件上传功能，用户可以上传包含答案和题目的文本文件。

提供按钮用于生成题目、下载题目和答案、以及计算正确率。

生成题目：

用户输入生成题目的数量和数值范围。

程序根据用户输入生成指定数量的四则运算题目，并显示在页面上。

生成的题目可能包含括号和带分数。

下载题目和答案：

用户可以点击按钮下载生成的题目和答案，分别保存为 questions.txt 和 answers.txt 文件。

上传答案和题目文件：

用户可以上传包含答案和题目的文本文件。

程序解析上传的文件，提取题目和答案，并显示在页面上。

计算正确率：

用户上传答案文件后，程序可以计算上传答案的正确率。

程序将正确率和正确/错误的题目编号输出到 grade.txt 文件中。

具体实现步骤
生成题目：

使用 generateQuestions 函数生成题目，根据用户输入的数量和数值范围生成题目。

使用 generateSimpleExpression 和 generateExpressionWithBrackets 函数生成简单的和带括号的表达式。

使用 generateNumber 函数生成自然数或带分数。

计算答案：

使用 calculateAnswer 函数计算表达式的答案。

使用 convertToMathExpression 函数将带分数转换为浮点数以便计算。

下载题目和答案：

使用 downloadQuestions 和 downloadAnswers 函数将生成的题目和答案下载为文本文件。

上传答案和题目文件：

使用 parseAnswersFile 和 parseQuestionsFile 函数解析上传的答案和题目文件。

提取文件内容并显示在页面上。

计算正确率：

使用 calculateAccuracy 函数计算上传答案的正确率。

将正确率和正确/错误的题目编号输出到 grade.txt 文件中。

代码结构
HTML部分：

包含输入框和按钮，用于设置生成题目的数量和数值范围，以及上传和下载文件。

包含一个显示题目的容器。

JavaScript部分：

包含生成题目、计算答案、下载文件、上传文件和计算正确率的函数。

使用 document.getElementById 获取页面元素，使用 FileReader 读取上传的文件。

代码说明

let questions = [];let answers = [];let userAnswers = [];function generateQuestions() {const numQuestions = parseInt(document.getElementById('numQuestions').value, 10);questions = [];answers = [];const questionsDiv = document.getElementById('questions');questionsDiv.innerHTML = '';for (let i = 0; i < numQuestions; i++) {let question, answer;// 随机选择是否包含括号const hasBrackets = Math.random() > 0.5;if (hasBrackets) {question = generateExpressionWithBrackets();} else {question = generateSimpleExpression();}questions.push(question);// 计算答案answer = calculateAnswer(question);answers.push(answer);const questionElement = document.createElement('p');questionElement.innerText = `${i + 1}. ${question} =`;questionsDiv.appendChild(questionElement);}}function generateSimpleExpression() {const num1 = generateNumber();const num2 = generateNumber();const operator = ['+', '-', '*', '/'][Math.floor(Math.random() * 4)];return `${num1} ${operator} ${num2}`;}function generateExpressionWithBrackets() {const num1 = generateNumber();const num2 = generateNumber();const num3 = generateNumber();const operator1 = ['+', '-', '*', '/'][Math.floor(Math.random() * 4)];const operator2 = ['+', '-', '*', '/'][Math.floor(Math.random() * 4)];return `(${num1} ${operator1} ${num2}) ${operator2} ${num3}`;}function generateNumber() {const numSetUp = parseInt(document.getElementById('numSetUp').value, 10);const isFraction = Math.random() > 0.5;if (isFraction) {const numerator = Math.floor(Math.random() * 10) + 1;const denominator = Math.floor(Math.random() * 10) + 1;return convertToMixedNumber(`${numerator}/${denominator}`);} else {return Math.floor(Math.random() * numSetUp).toString();}}function convertToMixedNumber(fraction) {const [numerator, denominator] = fraction.split('/').map(Number);const integerPart = Math.floor(numerator / denominator);const remainder = numerator % denominator;if (integerPart === 0) {return fraction;}else if (remainder ===0){return integerPart;} else {return `${integerPart}'${remainder}/${denominator}`;}}function calculateAnswer(expression) {// 使用 eval 计算表达式，注意 eval 的安全性问题try {return eval(convertToMathExpression(expression));} catch (e) {return 'Error';}}function convertToMathExpression(expression) {// 将带分数转换为浮点数return expression.replace(/(\d+)'(\d+)\/(\d+)/g, (match, p1, p2, p3) => parseFloat(p1) + parseFloat(p2) / parseFloat(p3));}function downloadQuestions() {if (questions.length === 0) {alert('请先生成题目！');return;}const questionsText = questions.map((q, i) => `${i + 1}. ${q}`).join('\n');const allText = `题目：\n${questionsText}\n`;const blob = new Blob([allText], { type: 'text/plain' });const url = URL.createObjectURL(blob);const a = document.createElement('a');a.href = url;a.download = 'questions.txt';document.body.appendChild(a);a.click();document.body.removeChild(a);URL.revokeObjectURL(url);}function downloadAnswers() {if (answers.length === 0) {alert('请先生成题目！');return;}const answersText = answers.map((a, i) => `${i + 1}. ${a}`).join('\n');const allText = `答案：\n${answersText}\n`;const blob = new Blob([allText], { type: 'text/plain' });const url = URL.createObjectURL(blob);const a = document.createElement('a');a.href = url;a.download = 'answers.txt';document.body.appendChild(a);a.click();document.body.removeChild(a);URL.revokeObjectURL(url);}function parseAnswersFile(file) {userAnswers = [];const reader = new FileReader();reader.onload = function(event) {const content = event.target.result;const lines = content.split('\n').map(line => line.trim()).filter(line => line);const answersText = lines.join('\n');userAnswers = answersText.replace(/^答案：\n/, '').split('\n').map(line => line.trim().split('. ')[1]).filter(line => line);};reader.readAsText(file);}function parseQuestionsFile(file) {questions = [];const reader = new FileReader();reader.onload = function(event) {const content = event.target.result;const lines = content.split('\n').map(line => line.trim()).filter(line => line);const answersText = lines.join('\n');questions = answersText.replace(/^题目：\n/, '').split('\n').map(line => line.trim().split('. ')[1]).filter(line => line);const questionsDiv = document.getElementById('questions');questionsDiv.innerHTML = '';// 显示题目questions.forEach((question) => {const questionElement = document.createElement('p');questionElement.innerText = `${question}=`;questionsDiv.appendChild(questionElement);});// 计算答案questions.forEach((question) => {const answer = calculateAnswer(question);answers.push(answer);});};reader.readAsText(file);}function calculateAccuracy(userAnswers) {let rightGrade = [];let wrongGrade = [];if (userAnswers.length === 0) {alert('请先上传答案文件！');return;}if (answers.length === 0) {alert('请先生成题目！');return;}let correctCount = 0;for (let i = 0; i < answers.length; i++) {if (parseFloat(userAnswers[i]) === answers[i]) {rightGrade.push(i + 1);correctCount++;}else {wrongGrade.push(i + 1);}}const accuracy = (correctCount / answers.length) * 100;alert(`正确率: ${accuracy.toFixed(2)}%`);grade = `正确题目：${rightGrade.join(', ')}\n错误题目：${wrongGrade.join(', ')}\n正确率: ${accuracy.toFixed(2)}%\n`;const blob = new Blob([grade], { type: 'text/plain' });const url = URL.createObjectURL(blob);const a = document.createElement('a');a.href = url;a.download = 'grade.txt';document.body.appendChild(a);a.click();document.body.removeChild(a);URL.revokeObjectURL(url);}

测试运行

运行效果

PSP表格如下

2.在PSP表格[附录2]记录下你估计在程序开发各个步骤上耗费的时间

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	60	70
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	30	35
Development	开发	240	260
· Analysis	· 需求分析（包括学习新技术）	45	50
· Design Spec	· 生成设计文档	40	45
· Design Review	· 设计复审	30	35
· Coding Standard	· 代码规范（为目前的开发制定合适的规范）	20	25
· Design	· 具体设计	50	55
· Coding	· 具体编码	100	110
· Code Review	· 代码复审	25	30
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	30	40
Reporting	报告	60	65
· Test Report	· 测试报告	20	25
· Size Measurement	· 计算工作量	20	20
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结，并提出过程改进计划	20	30
合计		360	400

项目小结

• 在本次结对编程项目中，我们共同开发了一个小学四则运算生成器。该程序能够生成指定数量和数值范围的四则运算题目，支持带分数和括号的表达式，并能够下载题目和答案文件，上传答案文件进行校验，计算正确率。

• 结对编程能够提高代码质量，减少错误。两个人可以互相监督，及时发现和解决问题。

• 结对编程能够提高开发效率，两个人可以分工合作，共同完成任务。