软件工程第三次作业

作业概述

需求分析

1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数
2. 使用 -r 参数控制题目中数值的范围
3. 生成的题目中不允许负数
4. 生成的题目中，如果有除法运算，结果应是真分数
5. 每道题目中的运算符个数不超过3个
6. 生成的题目不可重复
7. 生成的题目和答案保存到文件中
8. 支持判定答案的正确性和统计对错题目

文件模块设计

1. operation_yunsuan(a, b, operation_symbol): 这个函数根据给定的运算符进行数学运算，并返回结果。如果运算符是不支持的操作，它会返回字符串 "NOT"。

2. factor_yunsuan(): 这个函数用于生成因子，可以是自然数或真分数。它使用随机数来决定生成哪种类型的因子，并返回生成的因子。

3. product(): 这个函数调用 factor_yunsuan() 生成两个因子，并选择一个随机的运算符，然后使用 operation_yunsuan() 计算结果。如果结果不是 "NOT"，则将这个运算式和因子存储，并返回结果。

4. start_yunsuan(): 这是主要的生成题目的函数，它随机选择不同类型的题目生成方式（有无括号），并调用 product() 或自定义多位数运算的方式生成题目。生成的题目存储在 there、result_list 和 type_list 中。

5. repeat_yunsuan(m): 这个函数检查生成的题目是否有重复，如果有重复则删除重复的题目。它通过比较题目的类型、结果和具体信息来判断题目是否重复，并更新 there、result_list、type_list 和 check。

6. reset_result(): 将正确答案写入“Answers.txt”文件。如果适用，将分数结果转换为混合分数，提示用户回答每个表达式并进行比较，跟踪错误答案的数量并记录错误表达的详细信息，将正确和错误的答案写入“Answers.txt”。

7. reset_result_and_check()该功能结合了重置结果跟踪和检查用户答案的功能。它计算正确答案，将其与用户输入进行比较，并在“check.txt”中跟踪和记录不正确的答案。

8. start(n): 这是主要的启动函数，它生成指定数量的题目，并调用 repeat_yunsuan() 来检查和删除重复的题目。最后，它将生成的题目和答案写入文件中。

9. generate_expression() ，该函数根据输入的 there_kid 生成相应的表达式字符串，并在主循环中使用这个函数生成表达式。这个函数会处理不同长度的 there_kid，并将分数转化为字符串形式。

程序整体流程分析

性能分析

1. 性能参数分析

采用pycharm中自带的profile分析性能插件进行分析

数据性能的参数：

2. 覆盖率情况

覆盖率达到99%

单元测试

测试函数

1. def test_operation_yunsuan(self):
   该测试用例检查operation_yunsuan()函数执行基本算术运算的函数,它验证加法、减法、乘法和除法运算是否返回特定输入值的正确结果。

    def test_operation_yunsuan(self):
        result = operation_yunsuan(4, 2, '+')
        self.assertEqual(result, 6)
        result = operation_yunsuan(4, 2, '-')
        self.assertEqual(result, 2)
        result = operation_yunsuan(4, 2, '*')
        self.assertEqual(result, 8)
        result = operation_yunsuan(4, 2, '/')
        self.assertEqual(result, 2)

2. def test_factor_yunsuan(self):
   该测试用例检查Factor_yunsuan()函数，该函数生成随机分数或整数。它确保结果是 Fraction 类的实例。

    def test_factor_yunsuan(self):
        result = factor_yunsuan()
        self.assertIsInstance(result, Fraction)

3. def test_product(self):
   该测试用例检查product()函数，该函数生成随机算术表达式并计算其结果。它验证结果是否是 Fraction 类的实例。

    def test_product(self):
        result, two_index = product()
        self.assertIsInstance(result, Fraction)

4. def test_start_yunsuan(self):
   该测试用例检查start_yunsuan()函数，该函数生成不同复杂度级别的随机算术表达式。它确保结果是 Fraction 类的实例

    def test_start_yunsuan(self):
        global result_list
        result = start_yunsuan()
        self.assertIsInstance(result, Fraction)

5. def test_generate_expression(self):
   该测试用例检查generate_expression()函数，该函数将数字和运算符列表转换算术表达式。它测试函数是否根据输入列表正确生成表达式。

    def test_generate_expression(self):
        expression = generate_expression([2, 3, 5, 'nohav', 'none', '+', '-'])
        self.assertEqual(expression, '2+3-5')

6. def test_repeat_yunsuan(self):
   该测试用例检查repeat_yunsuan()函数，该函数识别并从列表中删除重复的算术表达式。它设置一个包含重复表达式的场景，调用该函数，并验证它是否正确识别和删除重复项。

    def test_repeat_yunsuan(self):
        global result_list
        there = [[1, 2, 3, 'nohav', 'none', '+', '-'],
                 [2, 3, 4, 'nohav', 'none', '+', '-'],
                 [1, 2, 3, 'nohav', 'none', '+', '-']]
        result_list = [Fraction(3, 2), Fraction(5, 2), Fraction(3, 2)]
        type_list = [3, 3, 3]
        check = [0, 0, 0]
        n = 3
        m = repeat_yunsuan(n)
        self.assertEqual(m, 3)

PSP表格

总结

通过这次结对项目收获了很多东西，在提高代码能力的同时也学会了和别人配合来提高工作效率。在写论文查重算法的时候，程序耗费时间过长，在经过参考往届师兄的代码后，决定加了一个列表，用0和1标记题目，0代表该题目没有经过检查，1就代表检查过了，这样在查重过程中避免了重复查询，大大地提高了程序运行速度。
梁伟：尹俊蒙思维构思很好，为项目提供了很多思路。
尹俊蒙：梁伟代码能力较好，通过沟通解决了很多问题。

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