结对编程：简单四则运算软件

作者：kyijhx | 来源：互联网 | 2023-07-02 14:37

在软件工程综合实现专题课上，杨雨婷与邻宿舍的雨晨同学约定结对写程序。经过一个忙碌的周末，我们于周日晚上正式开始讨论。项目要求与背景小学老师要每周给同学出三百道四则运算练习题。要求算

在软件工程综合实现专题课上，杨雨婷与邻宿舍的雨晨同学约定结对写程序。经过一个忙碌的周末，我们于周日晚上正式开始讨论。

项目要求与背景

小学老师要每周给同学出三百道四则运算练习题。要求算式包含两个运算符，数字在100以内，答案在0～100之间。后续有了新的要求：1.题目避免重复。2.可拓展性。3.可定制（数量/打印方式）4.具体定制（是否有乘除法，是否有括号，数值范围，加减有负数，除法是否有余数，是否支持分数，打印每行的间隔可调整。）

项目编程过程

最初我们写了一个简单代码，也就是317版本，之后在它的基础上增删改，依次完善了一下细节功能：

1.可定制算式数量

2.可选择是否有乘除法

3.换行打印

4.题目不重复

5.打印用户做题的正确率

**项目完成时间**
	估计时间	实际完成时间
不需要写运算答案时	10分钟	30分钟
需要写答案时	1小时	2小时
有新的要求时	3小时	4小时

**角色分工**
	驾驶员	领航员
前期	雨晨	杨雨婷
中期	杨雨婷	雨晨
后期	雨晨	杨雨婷

**3个版本的代码区别**
	功能
3.17版本	随机生成两个100以内的数字，分别进行加减乘除，算式换行打印。
3.18版本	随机生成定制的数量的算式，可以选择是否有乘除法，算式可以换行打印，算式可能重复。
3.19版本	随机生成定制的数量的算式，可以选择是否有乘除法，算式可以换行打印，算式不会重复，打印用户做题的正确率。

项目代码

#include
using namespace std;
#include
#include
#include
 #define random(x) (rand()%x)
int main()
{
    int a,b,e,f,g,h;
    srand((int)time(0));
    a=random(100);
    b=random(100);
    while((a+b>100)||(a-b<0)||(a*b>100)||(a%b!=0))
    {    
        a=random(100);
        b=random(100);
    } 
    cout<"+"<"=\n";
    cin>>e;
    cout<"-"<"=\n";
    cin>>f;
    cout<"x"<"=\n";
    cin>>g;
    cout<"/"<"=\n";
    cin>>h;
    if(e==a+b)
        cout<<"第1题正确！\n";
    else
        cout<<"第1题错误！\n" ; 
    if(f==a-b)
        cout<<"第2题正确！\n";
    else
        cout<<"第2题错误！\n" ;
    if(g==a*b)
        cout<<"第3题正确！\n";
    else
        cout<<"第3题错误！\n" ; 
    if(h==a/b)
        cout<<"第4题正确！\n";
    else
        cout<<"第4题错误！\n" ; 
}

View Code（3.17被淘汰的旧版本1）

#include
using namespace std;
#include
#include
#define random(x) (rand()%x)
int main()
{
int a[1000],b[1000],e[1000],k[1000],n,m,o,t,i,j;
double l=0;
srand((int)time(0));
cout<<"请输入生成题目数量:";
cin>>o;
cout<<"请问是否有乘除法(1为有，0为无):";
cin>>t;
cout<<"\n";
if(t==1)
{
m=o%4;
n=o/4;
for(i=0;i)               
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]+b[i]>100))
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
e[i]=a[i]+b[i];
}
for(i=n+m;i<2*n+m;i++)        
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]-b[i]<0))
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
e[i]=a[i]-b[i];
} 
for(i=2*n+m;i<3*n+m;i++)         
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]*b[i]>100))
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
e[i]=a[i]*b[i];
}
for(i=3*n+m;i<4*n+m;i++)            
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]%b[i]!=0)||a[i]==0||b[i]==0)
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
e[i]=a[i]/b[i];
}
for(i=0;i)                       
{
cout<"+"<"=   ";
if((i+1)%4==0)
cout<<"\n"; 
} 
if(o<16&&o!=7)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";
for(i=n+m;i<2*n+m;i++)
{
cout<"-"<"=  ";
if((i-n-m+1)%4==0)
cout<<"\n"; 
}
if(o<16)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";
for(i=2*n+m;i<3*n+m;i++)
{
cout<"x"<"=  ";
if((i-2*n-m+1)%4==0)
cout<<"\n"; 
}
if(o<16)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";
for(i=3*n+m;i<4*n+m;i++)
{
cout<"/"<"=  ";
if((i-3*n-m+1)%4==0)
cout<<"\n"; 
}
if(o<15)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";

}
else
{
m=o%2;
n=o/2;
for(i=0;i)
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]+b[i]>100))
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
e[i]=a[i]+b[i];
}
for(i=n+m;i<2*n+m;i++)
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]-b[i]<0))
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
e[i]=a[i]-b[i];
}

for(i=0;i)                       
{
cout<"+"<"=  ";
if((i+1)%4==0)
cout<<"\n"; 
} 
if(o<7)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";
for(i=n+m;i<2*n+m;i++)
{
cout<"-"<"=  ";
if((i-n-m+1)%4==0)
cout<<"\n";
}
if(o<7)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";
} 
cout<<"\n"<<"请输入答案:\n";
for(i=0;i)
{
cin>>k[i];
}
for(i=0;i)
{
if(k[i]==e[i])
{
cout<<"第"<1<<"正确！\n";
l++;
}

else
cout<<"第"<1<<"错误！ 正确答案是："<"\n";
}
cout<<"正确率为"<100<<"%\n";
}

View Code（3.18被淘汰的旧版本2）

#include
using namespace std;
#include
#include
#define random(x) (rand()%x)
int main()
{
int a[1000],b[1000],e[1000],k[1000],n,m,o,t,i,j;
double l=0;
srand((int)time(0));
cout<<"请输入生成题目数量:";
cin>>o;
cout<<"请问是否有乘除法(1为有，0为无):";
cin>>t;
cout<<"\n";
if(t==1)
{
m=o%4;
n=o/4;
for(i=0;i)               
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]+b[i]>100))
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
for(j=0;j)
{
if(a[i]==a[j]&&b[i]==b[j])
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
}
}
e[i]=a[i]+b[i];
}
for(i=n+m;i<2*n+m;i++)        
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]-b[i]<0))
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
for(j=0;j)
{
if(a[i]==a[j]&&b[i]==b[j])
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
}
}
e[i]=a[i]-b[i];
} 
for(i=2*n+m;i<3*n+m;i++)         
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]*b[i]>100))
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
for(j=0;j)
{
if(a[i]==a[j]&&b[i]==b[j])
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
}
}
e[i]=a[i]*b[i];
}
for(i=3*n+m;i<4*n+m;i++)            
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]%b[i]!=0)||a[i]==0||b[i]==0)
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
for(j=0;j)
{
if(a[i]==a[j]&&b[i]==b[j])
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
}
}
e[i]=a[i]/b[i];
}
for(i=0;i)                       
{
cout<"+"<"=   ";
if((i+1)%4==0)
cout<<"\n"; 
} 
if(o<16&&o!=7)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";
for(i=n+m;i<2*n+m;i++)
{
cout<"-"<"=  ";
if((i-n-m+1)%4==0)
cout<<"\n"; 
}
if(o<16)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";
for(i=2*n+m;i<3*n+m;i++)
{
cout<"x"<"=  ";
if((i-2*n-m+1)%4==0)
cout<<"\n"; 
}
if(o<16)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";
for(i=3*n+m;i<4*n+m;i++)
{
cout<"/"<"=  ";
if((i-3*n-m+1)%4==0)
cout<<"\n"; 
}
if(o<15)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";

}
else
{
m=o%2;
n=o/2;
for(i=0;i)
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]+b[i]>100))
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
e[i]=a[i]+b[i];
}
for(i=n+m;i<2*n+m;i++)
{
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
while((a[i]-b[i]<0))
{ 
a[i]=random(100);
b[i]=random(100);
} 
e[i]=a[i]-b[i];
}

for(i=0;i)                       
{
cout<"+"<"=  ";
if((i+1)%4==0)
cout<<"\n"; 
} 
if(o<7)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";
for(i=n+m;i<2*n+m;i++)
{
cout<"-"<"=  ";
if((i-n-m+1)%4==0)
cout<<"\n";
}
if(o<7)
cout<<"\n\n";
else
cout<<"\n";
} 
cout<<"\n"<<"请输入答案:\n";
for(i=0;i)
{
cin>>k[i];
}
for(i=0;i)
{
if(k[i]==e[i])
{
cout<<"第"<1<<"正确！\n";
l++;
}

else
cout<<"第"<1<<"错误！ 正确答案是："<"\n";
}
cout<<"正确率为"<100<<"%\n";
}

View Code（3.19最新版本）

项目的bug与修复

这次编写程序的过程中遇到了许多问题，以下将一一列出：
1．随机数有问题
在最初的程序中，我们采用的random函数只能随机一次，之后再执行程序数据也不会改变。多次检查发现这一问题后，上网了解了有关random函数的相关资料，在开头添加了
time.h 使得random可以随机多个随机数。期间我们还考虑了rand函数，不过考虑到便利性以及程序的复杂程度，最终还是采用了random函数作为生成随机数的函数。

2．随机数的存放
起初我们建立一共建立了六个数组用于存放随机数及其计算结果，后四个数组e[1000],f[1000],g[1000],h[1000]分别存放了加减乘除四种运算的结果。后来发现这样会使得程序变得复杂且有无意义的重复，经过讨论及调试后将计算结果整合在了一个数组中，使得后续编写程序也变得相对简单。

3．随机数的限制
我们对于随机数的限制包括——相加结果不大于100，相减结果不为负数，相乘结果不大于100，相除没有余数。这些条件由一个while判断，且错误的使用了&&符号，导致随机出来的数据与我们预期的大相径庭，而且一些符合其他限制而不符合另一些限制的随机也会被排除，导致随机数数量下降。之后我们将其分开，加法有加法的随机数限制，以此类推，不光解决了出来数据不符合限制的问题，也使得数字更为丰富。

4．答案有误
在添加校对答案这一功能时，我们发现明明输入的结果正确，显示的却是“第x题错误！”这一情况，在对函数进行反复排查之后，发现是for循环中i的数据有误这一微小错误，导致输入的数据与存放的答案对不上号，将其改正后，该功能便能正常使用。

项目中有待改进的问题

在功能方面，在具体定制中只实现了其中一个功能，还有很多可以继续增加的功能。

在软件方面，我们只是编了一个C++的源代码，并没有生成一个软件可供用户使用。

在性能方面，我们的代码还需要完善，解决偶尔无法生成运算式而直接结束的问题。

运行截图

2019-03-17

3.17版本不可定制是否有乘除法的运算：

技术图片

2019-03-18

3.18版本 定制不含乘除法的运算：

技术图片

3.18版本 定制含乘除法的运算（未实现题目避免重复）：

技术图片

2019-03-19

3.19版本定制含乘除法的运算（实现了避免题目重复）

技术图片

心得体会

第一次与同学进行两人结对编程，感觉很新奇，合作需要二人的相互配合、理解与沟通。我在这次结对编程的过程中，通过观察队友的优点，意识到了自己的不足之处。在两个人的观察下，在代码中发现新的问题，然后解决它，完善它，一点点进步。我们的项目虽然并不完美，还有许多地方需要完善。但在结对编程的过程中，我们收获了很多比结果更重要的东西。（杨雨婷）

这是时隔多久的结对编程，和同伴一起编程能够有更多的想法，当我独自没有办法解决时，有一个很好的伙伴就能一起想办法解决问题。一起编程也更加轻松自在，独自一人对这电脑啪啪敲代码难免会有些无聊。两人一起不光效率提高，而且还能随时交流想法，使得程序更加完善。即使偶尔会出现想法相左的情况，经过讨论，便能得出一个更加完善的解决方案。在程序出现错误时，两人一起验证，也能使得错误能够尽快被修正。总而言之，结对编程是能够更好地完成工作，这也是难忘的一次编程体验。（雨晨）

结对编程：简单四则运算软件

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