作业要求来自于：https://edu.cnblogs.com/campus/gzcc/GZCC-16SE2/homework/2232
GitHub远程仓库的地址：https://github.com/RichardSkr/Simple-arithmetic-device
1.开发环境
IDE ：IntelliJ IDEA 2018.2.5 x64。
JDK：JDK_U801.
系统：Ubuntu x64.
编程语言：Java语言
2.需求分析
- 基本要求：
1）生成题目，单个题目最多不能超过4个运算符，操作数小于100。
2）用户可以输入答案
3）若用户输入答案正确，则提示正确；若答案错误，则提示错误，并要提示正确答案是多少。
- 扩展要求（选择方向）：
1）程序可以出带括号的正整数四则运算，支持分数，除法保留两位小数，如：（1/3+1）＊2 ＝ 2.67，特别注意：这里是2.67而非2.66，或保持分数形式:8/3；
2）可以出表达式里含有负整数（负整数最小不小于-100）的题目，且负数需要带括号，用户输入的结果不用带括号。如： 2*（-4） = -8；
3）用户答题结束以后，程序可以显示用户答题所用的时间；
4）用户可以选择出题的个数（最多不能超过5个题目），答题结束可以显示用户答错的题目个数和答对的题目个数；
5）程序可以出单个整数阶乘的题目：如：4!=24；
6）程序可以设置皮肤功能，可以改变界面的颜色即可。
3.详细设计
1）程序可以出带括号的正整数四则运算，支持分数。
1 int open_parenthesis = rand.nextInt(num.size() - 1); //左括号下标 2 int closed_parenthesis = rand.nextInt(num.size() - open_parenthesis - 1) + 2 + open_parenthesis; //右括号下标 3 this.operator.add(open_parenthesis, "("); 4 this.operator.add(closed_parenthesis, ")");
设计思路：在运算符集合范围内随机生成左括号下标，在左括号和运算符集合末尾范围内随机生成右括号下标，然后在运算符集合中，添加括号到对应的位置。
2）可以出表达式里含有负整数（负整数最小不小于-100）的题目，且负数需要带括号，用户输入的结果不用带括号。如： 2*（-4） = -8；
ExerciseBean类中：
1 this.num.add(10 - rand.nextInt(20));
ExerciseUtils类中添加：
1 if (exerciseList.get(index).num.get(j) < 0) { 2 exercise +="(" + exerciseList.get(index).num.get(j) + ")"; 3 }
设计思路：在随机生成的整型数值中可以有负数，输出题目时判断是否小于0，若小于0则输出带括号的负数。
3）用户答题结束以后，程序可以显示用户答题所用的时间；
1 Timer timer = new Timer();//计时器 2 timer.schedule(new TimerTask() { 3 public void run() { 4 time++; 5 } 6 }, 0,1000);
设计思路：用计时器获得用户答题持续时间。
4）用户可以选择出题的个数（最多不能超过5个题目），答题结束可以显示用户答错的题目个数和答对的题目个数；
界面类中：
1 int exerciseCount = 0;//定义出题数变量 2 /** 3 * 设置出题数 4 */ 5 private void setExerciseCount(int exerciseCount){ 6 this.exerciseCount = exerciseCount; 7 }
ExerciseUtils类中：
1 /** 2 * 获取题目集合 3 */ 4 public static List<ExerciseBean> getExerciseList(int exerciseCount) { 5 List<ExerciseBean> exerciseList = new ArrayList<ExerciseBean>(); 6 7 for (int i = 0; i < exerciseCount; i++) { 8 Random rand = new Random(); 9 if (rand.nextInt(3) == 0){ 10 exerciseList.add(new ExerciseFactorialBean()); 11 }else { 12 exerciseList.add(new ExerciseBean()); 13 } 14 } 15 return exerciseList; 16 }
设计思路：定义出题数变量，用该变量限定出题量。
5）程序可以出单个整数阶乘的题目：如：4!=24；
定义ExerciseFactorialBean类：
1 package bean; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 import java.util.Random; 5 6 public class ExerciseFactorialBean extends ExerciseBean { 7 private int maxFactorial; 8 public ExerciseFactorialBean(){ 9 setMaxFactorial(6); 10 createExercise(); 11 } 12 private void createExercise() { 13 Random rand = new Random(); 14 this.num = new ArrayList<>(); 15 this.operator = new ArrayList<>(); 16 this.num.add(rand.nextInt(maxFactorial)+1); 17 this.operator.add("!="); 18 } 19 20 /** 21 * 设置阶乘最大范围 22 */ 23 private void setMaxFactorial(int maxFactorial){ 24 this.maxFactorial = maxFactorial; 25 } 26 @Override 27 public String getAnswer() { 28 int factorial = num.get(0); 29 int answer = 1; 30 for (int i = 0; i < factorial; i++){ 31 answer *= (i+1); 32 } 33 return answer + ""; 34 } 35 }
修改ExerciseUtils类：
1 Random rand = new Random(); 2 if (rand.nextInt(3) == 0){ 3 exerciseList.add(new ExerciseFactorialBean()); 4 }else { 5 exerciseList.add(new ExerciseBean()); 6 }
设计思路：定义一个ExerciseBean的子类ExerciseFactorialBean，重写createExercise()和getAnswer()方法，在工具类中的习题集合中添加阶乘类。
6）程序可以设置皮肤功能，可以改变界面的颜色即可。
1 VBoxInstance.colorBtn.setOnMouseClicked(event -> { 2 changeColor(); 3 mainVBox.setBackground(new Background(new BackgroundFill(color,null,null))); 4 VBoxInstance.colorBtn.setStyle(MainWork2.colorStyle); 5 });
设计思路：在点击颜色按钮时，改变主面板和按钮的背景色。
4.调试结果
限定出题数
判断答案是否正确
获取总分数
改变颜色
5.结对项目过程
姓名：陈俊朗
学号：201606120066
结对成员博客地址：http://www.cnblogs.com/tuyt124/
分工：
1）成员1：随机生成括号算法、生成阶乘题目算法、获取答案算法
2）成员2：图形化界面设计、生成计时器、更改背景颜色功能
结对项目学习照片：
6.总结
结对编程效率会比个人编程更高，成员之间可以互相监督、互相学习，解决问题的想法会更多更有效。相互督促可以使我们都能集中精力，更加认真的工作，我们对业务的理解深度相差无几，设计在我们共同讨论中产生，这样我们在进行Code Review的时候比起传统的方式就会更有效。比如我们其中一个人，按照我们共同完成的活动图去编程，完成一小段逻辑后，另外一个人会马上给出意见，说出代码存在的潜在问题，这个潜在的问题，很可能是因为我们当时对业务理解存在偏差造成的。很可能这个时候我们要对设计进行改动以适应业务。如果是一个人在编程，恐怕很难找到这样的问题，传统的Code Review也很难做到这一点。任何一段代码都至少被两双眼睛看过，两个脑袋思考过，代码的质量会得到有效提高。
7.时间表
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | Time Senior Student（h） | Time（h） |
| Planning | 计划 | 3 | 2 |
| · Estimate | 估计这个任务需要多少时间 | 10 | 20 |
| Development | 开发 | 8 | 11 |
| · Analysis | 需求分析 (包括学习新技术) | 2 | 1 |
| · Design Spec | 生成设计文档 | 2 | 1 |
| · Design Review | 设计复审 | 1 | 1 |
| · Coding Standard | 代码规范 | 0.5 | 0.5 |
| · Design | 具体设计 | 4 | 2.5 |
| · Coding | 具体编码 | 12 | 15 |
| · Code Review | 代码复审 | 1 | 2 |
| · Test | 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 1 | 1.5 |
| Reporting | 报告 | 1 | 3 |
| · | 测试报告 | 0 | 0 |
| · | 计算工作量 | 1 | 1 |
| · | 并提出过程改进计划 | 0 | 1 |