四則運算

一.題目要求

• 可以自動生成四則運算練習題
• 能夠定製題目數量
• 用戶能夠選擇運算符
• 用戶設置最大數（如十之內、百之內等）
• 用戶選擇是否有括號、是否有小數
• 用戶選擇輸出方式（如輸出到文件、打印機等）
• 最好能提供圖形用戶界面（根據本身能力選作，以完成上述功能爲主）

二.成員分工
駕駛員：劉家興
領航員：張純鶴

三.審查表
進入GitHub查看源代碼

功能模塊名稱	小學四則運算自動生成器
審查人	張純鶴	審查日期	6/5/2019
代碼名稱	Calculate.java	代碼做者	劉家興
文件結構
重要性	審查項	結論
	頭文件和定義文件的名稱是否合理？	是
	頭文件和定義文件的目錄結構是否合理？	是
	版權和版本聲明是否完整？	否
重要	頭文件是否使用了 ifndef/define/endif 預處理塊?	是
	頭文件中是否只存放「聲明」而不存放「定義」	否
程序的版式
重要性	審查項	結論
	空行是否得體？	是
	代碼行內的空格是否得體？	是
	長行拆分是否得體？	是
	「{」 和 「}」 是否各佔一行而且對齊於同一列？	否
重要	一行代碼是否只作一件事？如只定義一個變量，只寫一條語句。	是
重要	If、for、while、do等語句自佔一行，不論執行語句多少都要加 「{}」。	是
重要	在定義變量（或參數）時，是否將修飾符 * 和 ＆ 緊靠變量名？註釋是否清晰而且必要？	是
重要	註釋是否有錯誤或者可能致使誤解？	否
重要	類結構的public, protected, private順序是否在全部的程序中保持一致？	是
命名規則
重要性	審查項	結論
重要	命名規則是否與所採用的操做系統或開發工具的風格保持一致？	是
	標識符是否直觀且能夠拼讀？	是
	標識符的長度應當符合「min-length && max-information」原則？
重要	程序中是否出現相同的局部變量和所有變量？	否
	類名、函數名、變量和參數、常量的書寫格式是否遵循必定的規則？	是
	靜態變量、全局變量、類的成員變量是否加前綴？	否
表達式與基本語句
重要性	審查項	結論
重要	若是代碼行中的運算符比較多，是否已經用括號清楚地肯定表達式的操做順序？	無此類運算
	是否編寫太複雜或者多用途的複合表達式？	否
重要	是否將複合表達式與「真正的數學表達式」混淆？	否
重要	是否用隱含錯誤的方式寫if語句? 例如
	（1）將布爾變量直接與TRUE、FALSE或者一、0進行比較。	否
	（2）將浮點變量用「==」或「！=」與任何數字比較。	否
	（3）將指針變量用「==」或「！=」與NULL比較。	否
	若是循環體內存在邏輯判斷，而且循環次數很大，是否已經將邏輯判	否
	斷移到循環體的外面？	否
重要	Case語句的結尾是否忘了加break？	未用此語句
重要	是否忘記寫switch的default分支？	未用到此語句
重要	使用goto 語句時是否留下隱患? 例如跳過了某些對象的構造、變量的初始化、重要的計算等。	未使用goto
常量
重要性	審查項	結論
	是否使用含義直觀的常量來表示那些將在程序中屢次出現的數字或字符串？	是
	在C++ 程序中，是否用const常量取代宏常量？	否
重要	若是某一常量與其它常量密切相關，是否在定義中包含了這種關係？	否
	是否誤解了類中的const數據成員？由於const數據成員只在某個對象	未用到
	生存期內是常量，而對於整個類而言倒是可變的。	未用到
函數設計
重要性	審查項	結論
	參數的書寫是否完整？不要貪圖省事只寫參數的類型而省略參數名字。	完整
	參數命名、順序是否合理？	是
	參數的個數是否太多？	否
	是否使用類型和數目不肯定的參數？	否
	是否省略了函數返回值的類型？	否
	函數名字與返回值類型在語義上是否衝突？	否
重要	是否將正常值和錯誤標誌混在一塊兒返回？正常值應當用輸出參數得到，而錯誤標誌用return語句返回。	否
重要	在函數體的「入口處」，是否用assert對參數的有效性進行檢查？	否
重要	使用濫用了assert？ 例如混淆非法狀況與錯誤狀況，後者是必然存在的而且是必定要做出處理的。	否
重要	return語句是否返回指向「棧內存」的「指針」或者「引用」？	否
	是否使用const提升函數的健壯性？const能夠強制保護函數的參數、返回值，甚至函數的定義體。「Use const whenever you need」	否
內存管理
重要性	審查項	結論
重要	用malloc或new申請內存以後，是否當即檢查指針值是否爲NULL？（防止使用指針值爲NULL的內存）	未用到
重要	是否忘記爲數組和動態內存賦初值？（防止將未被初始化的內存做爲右值使用）	否
重要	數組或指針的下標是否越界？	否
重要	動態內存的申請與釋放是否配對？（防止內存泄漏）	未用到
重要	是否有效地處理了「內存耗盡」問題？	否
重要	是否修改「指向常量的指針」的內容？	否
重要	是否出現野指針？例如（1）指針變量沒有被初始化;（2）用free或delete釋放了內存以後，忘記將指針設置爲NULL。	否
重要	是否將malloc/free 和 new/delete 混淆使用？	否
重要	malloc語句是否正確無誤？例如字節數是否正確？類型轉換是否正 確？	未用到
重要	在建立與釋放動態對象數組時，new/delete的語句是否正確無誤？	未用到
C++ 函數的高級特性
重要性	審查項	結論
	重載函數是否有二義性？	否
重要	是否混淆了成員函數的重載、覆蓋與隱藏？	否
	運算符的重載是否符合制定的編程規範？	是
	是否濫用內聯函數？例如函數體內的代碼比較長，函數體內出現循環。	否
重要	是否用內聯函數取代了宏代碼？	否
類的構造函數、析構函數和賦值函數
重要性	審查項	結論
重要	是否違背編程規範而讓C++ 編譯器自動爲類產生四個缺省的函數：
	（1）缺省的無參數構造函數；	否
	（2）缺省的拷貝構造函數；	否
	（3）缺省的析構函數；	否
	（4）缺省的賦值函數。	否
重要	構造函數中是否遺漏了某些初始化工做？	否
重要	是否正確地使用構造函數的初始化表？	是
重要	析構函數中是否遺漏了某些清除工做？	否
	是否錯寫、錯用了拷貝構造函數和賦值函數？	否
重要	賦值函數通常分四個步驟：
	（1）檢查自賦值；	否
	（2）釋放原有內存資源；	否
	（3）分配新的內存資源，並複製內容；	否
	（4）返回 *this。是否遺漏了重要步驟？	是
重要	是否正確地編寫了派生類的構造函數、析構函數、賦值函數？	未用到
	注意事項：
	（1）派生類不可能繼承基類的構造函數、析構函數、賦值函數。	空
	（2）派生類的構造函數應在其初始化表裏調用基類的構造函數。	空
	（3）基類與派生類的析構函數應該爲虛（即加virtual關鍵字）。	空
	（4）在編寫派生類的賦值函數時，注意不要忘記對基類的數據成員從新賦值	空
類的高級特性
重要性	審查項	結論
重要	是否違背了繼承和組合的規則？	否
	（1）若在邏輯上B是A的「一種」，而且A的全部功能和屬性對B而言都有意義，則容許B繼承A的功能和屬性。	空
	（2）若在邏輯上A是B的「一部分」（a part of），則不容許B從A派生，而是要用A和其它東西組合出B。	空
其它常見問題
重要性	審查項	結論
重要	數據類型問題：
	（１）變量的數據類型有錯誤嗎？	否
	（２）存在不一樣數據類型的賦值嗎？	否
	（３）存在不一樣數據類型的比較嗎？	否
重要	變量值問題：
	（１）變量的初始化或缺省值有錯誤嗎？	否
	（２）變量發生上溢或下溢嗎？	否
	（３）變量的精度夠嗎？	是
重要	邏輯判斷問題：
	（１）因爲精度緣由致使比較無效嗎？	否
	（２）表達式中的優先級有誤嗎？	否
	（３）邏輯判斷結果顛倒嗎？	否
重要	循環問題：
	（１）循環終止條件不正確嗎？	否
	（２）沒法正常終止（死循環）嗎？	否
	（３）錯誤地修改循環變量嗎？	否
	（４）存在偏差累積嗎？	否
重要	錯誤處理問題：
	（１）忘記進行錯誤處理嗎？	否
	（２）錯誤處理程序塊一直沒有機會被運行？	否
	（３）錯誤處理程序塊自己就有毛病嗎？如報告的錯誤與實際錯誤不一致，處理方式不正確等等。	否
	（４）錯誤處理程序塊是「馬後炮」嗎？如在被它被調用以前軟件已經出錯。	否
重要	文件I/O問題：
	（１）對不存在的或者錯誤的文件進行操做嗎？	未用到
	（２）文件以不正確的方式打開嗎？	未用到
	（３）文件結束判斷不正確嗎？	未用到
	（４）沒有正確地關閉文件嗎?	未用到

四.單元測試
showMe()爲生成整數的四則運算

public void showMe() {
        for (int i = 0; i < N; i++)
                 {
            int a = (int) (Math.random() * M) + 1;
            int b = (int) (Math.random() * M) + 1;
            int c = (int) (Math.random() * M) + 1;
            int d = (int) (Math.random() * M) + 1;
            int e = (int) (Math.random() * 4);
            int f = (int) (Math.random() * 4);
            int g = (int) (Math.random() * 4);
            System.out.print(a);
            System.out.print(o[e]);
            System.out.print(b);
            System.out.print(o[f]);
            System.out.print(c);
            System.out.print(o[g]);
            System.out.print(d + "=  ");
            System.out.println();
        }
System.out.println("題目生成結束");

showMePoint()爲生成小數帶括號的四則運算

public void showMePoint() {
        DecimalFormat df = new DecimalFormat("0.00");
        for (int i = 0; i < N; i++) 
                    {
            double a = (Math.random() * M);
            double b = (Math.random() * M);
            double c = (Math.random() * M);
            double d = (Math.random() * M);
            int e = (int) (Math.random() * 4);
            int f = (int) (Math.random() * 4);
            int g = (int) (Math.random() * 4);
            System.out.print(df.format(a) + o[e] + "(" + df.format(b) + o[f] + df.format(c) + ")" + o[g] + df.format(d) + "=  ");
            System.out.println();
            }
System.out.println("題目生成結束");

WriteFile()爲輸出到文件

class WriteFile
 {
    public void select(int k) throws IOException
        {
        if (k == 1)
                {
            WriteFile.writeFile();
        }
    }

    public static void writeFile() throws IOException 
        {
        File f = new File("Calculate.txt");
        OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(f);
        PrintStream printStream = new PrintStream(fileOutputStream);
        System.setOut(printStream);
    }
}

由於是此代碼中的類爲自動生成，並且大部分爲隨機數，因此只能測試結果最終返回值是否均爲‘1’（true），爲’1‘即經過測試。

運行結果

五.條件覆蓋
雖然單元測試所有經過，但比較片面，下面是我靠人工樣例的條件覆蓋測試。
1.整數加、減、乘、除法運算

輸出到文件

輸出內容

2.小數帶括號加、減、乘、除法運算

3.整數加、減、乘、除法混合運算

4.小數帶括號加、減、乘、除法混合運算

六.對駕駛員的評價  
  劉家興是這次結對編程的駕駛員，他爲人親切，樂於溝通，咱們通過屢次討論與嘗試，最終選擇四則運算做爲本次結對變成的題目。劉家興與我都在初學java階段，他勇於嘗試，使用java語言進行本次結對編程任務，我在其身邊亦輔導亦學習的態度進行領航。他思路清晰，特別是對題目的剖析很到位，屢次在草紙上畫流程圖與我商論，使我參與感極爲強烈，他能虛心接受個人意見，並且遇到我不清楚的地方，他也會反過來對我耐心解析。
  可是此次的代碼也有些許不足之處，花括號使用不規範，未能對齊另起一行，功能上未能實現圖形界面，這其中也有個人責任，能力有限未能作到最好。
  在我看來，劉家興是一個樂於學習，善於交際的優秀夥伴，與他的結對編程使我感到快樂。
七.總結
  這是我人生中第一次意義上的結對編程，此前只在課堂上聽老師介紹過這種編程方式，對它充滿了好奇，也期待着能體驗到結對編程帶來的不一樣感覺，個人結對夥伴主動要求承擔駕駛員的責任，而我也很榮幸成爲了他的領航員。
  這次結對編程我和個人駕駛員選擇的是小學四則運算自動生成程序，咱們第一個要解決的是生成隨機的問題，有兩個要點，首先是不能超出最大值，其次不能出現分母爲‘0’的狀況。Math.random()能夠隨機生成0到小於1的數，咱們便使用今生數與最大值M相乘，所得結果即爲小於最大值的隨機數，對於分母不等於‘0’的問題，咱們最終採用結果+1的方法，規避了零的問題。在混合運算上咱們產生過度歧，通過屢次畫流程圖的討論後，達成了一致，採用加減，乘除混合的方案。輸出時也遇到了不小的麻煩，System.out.print沒法正確輸出字符，咱們屢次調試更改，未能解決問題，網上查找也未找到此類問題的解決方案，最終咱們選擇逐一排查，利用正確的輸出結果反推，終於找到了問題所在，原來問題是出在System.out.print*（）中‘+’的運用，不能將兩個變量結果用‘+’相連，不然結果會錯誤溢出，因此咱們分段輸出，終於解決了問題。
  第一次結對編程的體驗，使我獲益匪淺，我對駕駛員有問題的代碼能及時糾正，沒必要在一個簡單的慣性思惟問題上浪費時間，而看到結對夥伴有亮點的程序時，我不只能從中學習，也意識到了本身的不足，在彼此的討論與協做中。咱們體會到了團隊合做的的樂趣，以及高效率帶來的便捷，十分的感謝老師能給咱們團隊協做的機會。