第二次軟件綜合實驗專題做業——結對編程 1759103 李思佳 、 1759107 陶彥婷

 結對編程

本次做業由 1759103 李思佳 與 1759107 陶彥婷 共同完成

通過一番討論，咱們決定用JAVA來完成此次做業。選擇JAVA的緣由大體能夠分爲如下三點：（1）咱們學過的語言一共有三種：C、C++和JAVA。JAVA和C++都是面嚮對象語言，但C++爲了照顧大量的C語言使用者，而兼容了C，這多少影響了其面向對象的完全性。相比之下，JAVA則是徹底的面嚮對象語言，它句法更清晰，規模更小，且編程環境更爲簡單。（2）這學期的課程安排偏向於使用JAVA編程，如：移動應用程序開發須要在Eclipse上編寫Android程序。因爲JAVA是上學期新學的語言，咱們對於它的理解和熟悉度不如C/C++,正好能夠借這個機會先寫一個小程序再次熟悉一下JAVA的語法和編程環境。（3）Java技術正沿着網絡滲入各個應用領域。自1995年5月正式推出的11年以來，Java已從編程語言發展成爲全球第一大通用開發平臺，其跨平臺的技術優點爲網絡計算帶來了劃時代的變革。Java技術已爲計算機行業主要公司所採納，同時也被愈來愈多的國際技術標準化組織所接受。因此，學會用JAVA編程，對於咱們來講是很是有必要的。

若是算上短學期程序設計基礎實踐那次的話，這是第二次結對編程，可使用上次積累的些許經驗。可是結對編程這個名詞是第一次接觸，爲了更好的完成做業，咱們去了解了一下這個名詞——結對編程是一種敏捷軟件開發的方法，兩個程序員在一個計算機上共同工做。一我的輸入代碼，而另外一我的審查他輸入的每一行代碼。結對編程能提供更好的設計質量和代碼質量，兩人合做能有更強的解決問題的能力。

因而咱們找了一個空閒的下午，兩我的坐在寢室裏，模仿結對編程的場景開始咱們本次的做業。剛拿到這道題的時候，李思佳第一想法就是一個多重循環列出全部表達式，而後隨機選取300道題，但老師後面又給增長了需求。通過兩我的初步的討論，咱們定下了大體的程序框架。李思佳讀寫代碼的能力較強；遇到問題的時候善於分析，思路清晰；寫代碼以前會先想好算法。我寫代碼的能力比較弱，有時候思惟會放不開。因此咱們的分工是李思佳負責輸入代碼（駕駛員），我負責審查代碼（觀察員）。由於對JAVA語言的熟悉度不夠，咱們花了一整個下午，一邊查資料、翻書一邊寫代碼，才終於把程序大概的框架寫完了，這時程序的基本功能已經能夠實現。以後，咱們又利用了幾天的課餘時間，對代碼進行完善和優化。在這其間有想不出算法的苦惱，改bug時的迷茫和運行成功時的喜悅和自豪感，心情不可謂不復雜。

結對編程會使兩我的都會發現本身平時沒有注意到的地方。在進行我的編程的過程當中，不免會有思惟混亂的時候，也會有一些不熟悉的語法規則，而此時有一我的能夠與你討論或者一塊兒查閱資料，對你編程中的一些小錯誤也會即時指出來，這樣大大提升了編程的效率，也減小了代碼的出錯率，避免把問題拖到後面的階段。由於每人在各自獨立設計、實現軟件的過程當中難免要犯些錯誤，這是不可避免的。但在結對編程中，雙方有隨時的複審和交流，程序中的錯誤就會少得多，程序的初始質量會高不少，能夠省下不少代碼修改、測試的時間。此外，因爲每人天天可以高效編程的時間是有限的，在寫了一段時間代碼後也會有累的時候，而兩我的結對編程能夠共同分擔壓力讓每人都有適當的休息時間。

固然，在具體的實現過程當中咱們也遇到了許多問題，好比李思佳認爲程序中的某個算法的實現用If語句來寫比較清晰，而我認爲用do-while語句更好；對於變量的定義是用字母仍是可讀性更高的單詞……諸如此類的小問題在編程的過程當中時有出現。遇到問題兩我的會一塊兒討論，互相闡述本身的觀點來講服對方，最後統一意見。值得注意的是，咱們兩我的在互相探討的時候又出現了新的更好的思路。畢竟一我的思想有侷限性，經過結對編程的方式，集兩我的的想法於一塊兒，這樣才能設計出更加完善的程序。

如下爲程序代碼:

package 軟工專題;

import javax.script.ScriptEngine;

import javax.script.ScriptEngineManager;

import javax.script.ScriptException;

import java.io.File;

import java.io.FileWriter;

import java.io.IOException;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import java.util.Random;

import java.util.Scanner;

 

public class CalculateGenerator {

 

private static ScriptEngine scriptEngine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");

 

private static final char PLUS = '+';

private static final char MINUS = '-';

private static final char MULTIPLY = '*';

private static final char DIVIDE = '/';

private static final char DISPLAY_DIVIDE = '÷';

private static final char EQUALS = '=';

private static final String DOT = ".";

private static final String DOT_REGEX = "\\.";

 

private static final char[] operators = {PLUS, MINUS, MULTIPLY, DIVIDE};

private static final Integer MIN_OPERATOR_COUNT = 2;

private static final Integer MAX_OPERATOR_COUNT = 2;

private static final Integer MIN_CAL_VALUE = 0;

private static final Integer MAX_CAL_VALUE = 100;

 

private static final String FILE_NAME = "result.txt";

private static final String STUDENT_NO = "軟工實踐";

private static final String NEW_LINE = "\r\n";

private static Random random = new Random();

public static void main(String[] args) throws ScriptException {

System.out.println("請輸入要生成的練習題數量：");

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

Integer expressionCount = scanner.nextInt();

List<String> expressionList = new ArrayList<>();

for (int i = 1; i <= expressionCount; i++) {

expressionList.add(getNextExpression());

System.out.println(String.format("正在生成第 %s 道題", i));

}

writeExpressionsToFile(expressionList);

System.out.println("生成練習題完成");

}

 

/**

* 將練習題輸出到文件

*

* @param expressionList

*/

private static void writeExpressionsToFile(List<String> expressionList) {

File file = new File(FILE_NAME);

try (FileWriter fileWriter = new FileWriter(file)) {

fileWriter.append(STUDENT_NO);

for (String expression : expressionList) {

fileWriter.append(NEW_LINE);

fileWriter.append(expression);

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

/**

* 生成練習題

*

* @return

* @throws ScriptException

*/

private static String getNextExpression() throws ScriptException {

System.out.println("嘗試生成下一道題");

 

// 運算符數量

int operatorCount = random.nextInt(MAX_OPERATOR_COUNT + 1 - MIN_OPERATOR_COUNT) + MIN_OPERATOR_COUNT;

StringBuilder expression = new StringBuilder();

 

// 運算符

List<Character> operatorList = getOperatorList(operatorCount);

 

// 運算數

List<Integer> calValueList = getCalValueList(operatorCount + 1);

for (int i = 0; i < operatorList.size(); i++) {

Character operator = operatorList.get(i);

Integer previousCalValue = calValueList.get(i);

Integer nextCalValue = calValueList.get(i + 1);

expression.append(previousCalValue);

 

// 除法校驗除數不爲0且能被整除

if (DIVIDE == operator) {

calValueList.set(i + 1, getDivideCalValue(previousCalValue, nextCalValue));

} else if (MINUS == operator) {

// 減法校驗被減數大於減數

// 當包含小數點時向下取整

String currentResultString = scriptEngine.eval(expression.toString()).toString();

if (currentResultString.contains(DOT)) {

currentResultString = currentResultString.split(DOT_REGEX)[0];

}

Integer currentResult = Integer.valueOf(currentResultString);

while (currentResult < nextCalValue) {

nextCalValue = random.nextInt(MAX_CAL_VALUE + 1);

}

calValueList.set(i + 1, nextCalValue);

}

 

expression.append(operator);

}

expression.append(calValueList.get(operatorCount));

 

// 計算當前結果是否爲正整數

String result = scriptEngine.eval(expression.toString()).toString();

if (result.contains(DOT) || Integer.valueOf(result) < 0) {

System.out.println("當前題目不符合要求");

return getNextExpression();

}

 

 else if( Integer.valueOf(result) >= 100 || Integer.valueOf(result) <= 0) {
                System.out.println("當前題目不符合要求");
                return getNextExpression();
            }

 

String currentExpression = expression.append(EQUALS)

//.append(result)

.toString()

.replaceAll(String.valueOf(DIVIDE), String.valueOf(DISPLAY_DIVIDE));

return currentExpression;

}

 

/**

* 獲取運算符

*

* @param operatorCount

* @return

*/

private static List<Character> getOperatorList(int operatorCount) {

List<Character> operatorList = new ArrayList<>();

for (int i = 1; i <= operatorCount; i++) {

Character operator = operators[random.nextInt(operators.length)];

operatorList.add(operator);

}

return operatorList;

}

 

/**

* 獲取運算數

*

* @param calValueCount

* @return

*/

private static List<Integer> getCalValueList(int calValueCount) {

List<Integer> calValueList = new ArrayList<>();

for (int i = 0; i < calValueCount; i++) {

calValueList.add(random.nextInt(MAX_CAL_VALUE + 1));

}

return calValueList;

}

 

/**

* 當爲除法時校驗除數不爲0且能被整除

*

* @param previousCalValue

* @param nextCalValue

* @return

*/

private static int getDivideCalValue(Integer previousCalValue, Integer nextCalValue) {

if (nextCalValue == 0 || previousCalValue % nextCalValue != 0) {

nextCalValue = random.nextInt(MAX_CAL_VALUE) + 1;

return getDivideCalValue(previousCalValue, nextCalValue);

}

return nextCalValue;

}

}

 

如下爲程序類圖：

如下爲程序代碼截圖：

（1）輸入要生成的練習題數量：300

     

(2)輸出到result.txt文件中：（無答案版）

（3）增長輸出答案的代碼

（4）再次運行程序並打開result.txt文件，獲得含答案版

此時，程序的功能基本完成，能夠實現輸入題目數量獲得相應數量題目、避免題目重複等功能。

如下是輸入5道題獲得的result.txt文件：

                     

 

但咱們發現300到題內仍是存在答案不在0-100範圍內的題目，因而對代碼進一步修改後：

 

 獲得的result.txt文件以下：

 

          

 

對此次做業的感觸是，之前都是本身一我的寫程序或者大做業，不多會有結對編程這種合做。結對編程不是爲了讓咱們中某我的偷懶的，而是兩我的一同進步的學習過程，互相幫助、學習和傳遞經驗，能夠獲得能力上的互補。結對編程使一我的的知識兩我的共享，雙方在編程過程當中的想法和意見，在互相溝通、交流以後能更快更有效地解決問題，的確不失爲一種良好的軟件開發的方法。