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  • 2018软工实践第二次作业

    Github项目地址 :https://github.com/comeony/personal-project/tree/master/Cplusplus


    PSP 表格

    PSP2.1 Personal Software Process Stages 预估耗时(分钟) 实际耗时(分钟)
    Planning 计划 60 60
    · Estimate · 估计这个任务需要多少时间 60 60
    Development 开发 300 600
    · Analysis · 需求分析 (包括学习新技术) 300 400
    · Design Spec · 生成设计文档 30 30
    · Design Review · 设计复审 30 30
    · Coding Standard · 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) 30 20
    · Design · 具体设计 60 120
    · Coding · 具体编码 120 150
    · Code Review · 代码复审 120 300
    · Test · 测试(自我测试,修改代码,提交修改) 180 240
    Reporting 报告 60 80
    · Test Repor · 测试报告 20 20
    · Size Measurement · 计算工作量 10 10
    · Postmortem & Process Improvement Plan · 事后总结, 并提出过程改进计划 30 20
    合计 1410 2140

    环境

    • 操作系统 :Windows 10
    • IDE : Visual Studio Community 2017
    • 开发语言 :C++

    解题思路

    • 统计文件中的字符:这个功能利用文件流读取计数即可。代码详见:CharNum.cpp

    • 统计文件中的有效行数:行数的标志就是换行符(‘ ’),考虑到空白符的问题,不能简单的计算换行符的数量。我的方法是先让flag=0,遇到非空白符就让flag=1,读到换行符之后看flag是否为1就可以了,flag==1则行数加一。之后都将flag=0用于判断下一行。代码详见:LineNum.cpp

    • 统计文件的单词总数:在这之前应该先对字符进行处理,由于题目要求大写看成小写,所以应该先把大写字母转换后小写,当然这个很简单。主要是判别单词,利用有穷自动机能有效的解决这个问题。代码详见:WordNum.cpp状态转换图如下:

    • 统计文件中各单词的出现次数,并且输出频率最高的10个:用第三点的方法来判别单词,通过map<string,int>可以有效的记录单词的频率,再将map复制到vector后,进行sort排序即可,按顺输出即可。代码详见:Word_Fre.cpp

    具体设计

    为了独立每个功能,我将上述对应的4个功能分别封装到不同的cpp文件中,同时在main()函数中调用调用这个4个函数。

    函数关系如下

    关键代码

    判别单词及统计单词频率(模拟有穷自动机)

    设置一个flag变量,通过flag从0到4的变换来模拟自动机的4个状态。初始状态为flag=0

    设置一个string类型的变量word来记录读到的单词,初始状态word=“”为空。

    • 一开始flag=0(表示位于P0状态),读到一个字母,就让flag=1(表示进入P1状态),同时把word +=char(表示把这个字母连接到word后)

    • flag=1(表示此时为状态P1)时,读到一个字母,就让flag=2(表示进入P2状态),同时把word +=char(表示把这个字母连接到word后),如果读到的不是字母就将flag=0(回归状态P0),同时把Word清空。

    • flag=2flag=3与上面类似,就不重复了

    • flag=4时,读到字母或者数字就在这个状态停留,同时把word +=char,如果读到是其他字符就将flag=0(回归状态P0),map[word]++(储存到map中)同时把Word清空。

      代码如下:

      for (; (ch = fgetc(file)) != EOF;)		//Determine the word and insert map
      	{
      		if ('A' <= ch && ch <= 'Z')
      			ch = ch + 32;
      		if (flag == 0) {
      			if (ch >= 'a'&&ch <= 'z') { flag = 1;	word = word + ch; }
      		}
      		else if (flag == 1) {
      			if (ch >= 'a'&&ch <= 'z') { flag = 2;	word = word + ch; }
      			else { flag = 0; word = ""; }
      		}
      		else if (flag == 2) {
      			if (ch >= 'a'&&ch <= 'z') { flag = 3;	word = word + ch; }
      			else { flag = 0; word = ""; }
      		}
      		else if (flag == 3) {
      			if (ch >= 'a'&&ch <= 'z') { flag = 4;	word = word + ch; }
      			else { flag = 0; word = ""; }
      		}
      		else if (flag == 4) {
      			if (ch >= 'a'&&ch <= 'z' || (ch >= '0'&&ch <= '9')) { word = word + ch; }
      			else {
      				Word_Num_map[word]++;
      				word = "";
      				flag = 0;
      			
      			}
      		}
      	}
      

    单词频率排序

    排序用sort函数,但是我们发现map不能直接用sort,于是现将map复制到vector,在用sort排序,如何大于10个单词就输出前10个,反之全部输出。

    具体代码如下:

    struct CmpByValue {				//排序用的
    	bool operator()(const PAIR& lhs, const PAIR& rhs) {
    		return lhs.second > rhs.second;
    	}
    };
    
    
    map<string, int> Word_Num_map;  //定义map
    
    typedef pair<string, int> PAIR;
    vector <PAIR> Word_Num_vec(Word_Num_map.begin(), Word_Num_map.end()); //map复制
    
    sort(Word_Num_vec.begin(), Word_Num_vec.end(), CmpByValue()); //排序
    

    分析与改进

    测试文本

    aaa123123 df aa df
    
    123aaa AAaa123123 ffff
    FFff qqq7789 123 dddd
    DDdd dddd fffff sadqwe 
    /
    abcabc ABCabc
    8888
    		fff
    

    CPU性能分析

    • 采用VS自带的CPU性能分析

    • 选用的测试文本如上

    • 在测试之前将main()函数循环10000次

    • 总时间消耗了30.978s

      结果如下:

    • 可以看到主要耗时在Word_Fre.cpp,具体发现主要耗费在文件打开和输出,我们将输出函数改为fprintf同时改进优化了有穷自动机,可以看到性能有不错的提升,时间降到了13.848s

    单元测试

    设定了3个单元测试,分别测试3个模块,如下

    测试名 单元测试内容 测试模块 结果
    UnitTestCharNum 统计字符数量 CharNum.cpp 通过
    UnitTestLineNum 统计行数量 LineNum.cpp 通过
    UnitTestWordNum 统计单词数量 WordNum.cpp 通过

    代码覆盖率

    • 代码不能全覆盖的主要出现在WordNum.cppWord_Fre.cpp中,主要是因为自动机和输出if else的判断。

    异常处理

    • 输入文件为空异常提醒
    • 输入文件不能打开或不存在提醒
    if (argv[1] == NULL)
    	{
    		
    		printf("please input file!
    ");
    		return -1;
    
    	}
    	std::fstream file;
    	file.open(argv[1]);
     if (!file) {
    		
    		printf("the file cannot open or no exist!
    ");
    		return -1;
    	}
    

    整体运行结果

    总结和感想

    • 先构思在下笔写代码,效率会提高很多
    • 空想和实践还是有很大差距的,刚拿到题目的时候感觉这题不难,但是动笔的时候才发现有太多知识欠缺,又自学了map和vector
    • 第一次学习git,感受到了github的好处。
    • 本次收获最大的是写代码更有条理,体会了一次软件工程的设计开发流程
    • 本次仍有很多不足,要注重提高效率
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/comeony/p/9637436.html
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