个人项目——四则运算生成器和解析器(补充版本)
2015-09-22 23:59
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1、预计耗费时间 vs 实际耗费时间
预计：
实际：
2、软件开发过程中遇到的Bug；
1）对四则运算的基本原则解析不够透彻：除法不支持除数为零，减法不支持结果为负
在不合法情况出现时应当重新生成随机真分数，此处应注意完整的循环条件
2）需要统一对同一类的操作：
类的属性有很多，将会在特定的方法中发挥作用，因而对于大部分类的实例来说，有些属性无关紧要，都不需要进行初始化。但这样做会对调试和改进程序性能造成很大的阻碍，不能及时查看各个属性值，因此对属性进行统一的初始化非常重要。比如：每生成一个分数，就要计算其真实值（double）,打印字符串。
在本次项目中，处理的数据格式有三种：非负整数、真分数、假分数，为了便于编程和统一操作，生成和计算的过程中都使用真分数的形式，只有在输出时才进行具体形式的判断。
我对所有随机生成的分数都进行了如下的初始化，即使对于很多临时变量来说分数的值并没有用途
3）分类讨论的思想非常重要，能够便于理清编程的思路，让程序无懈可击：这里以分数除法为例进行分析
4）调试的过程中首先判断错误可能出现的位置，然后在多个地方加入printf进行标记，使用断言asssert。也可以尽可能的缩小范围，预测可能的原因，对错误点进行定位
5）判定等价四则运算表达式：生成逆波兰数，在执行加法或者乘法时，总是将较小的数记录在先
考虑到这一步实现起来可能比较麻烦，因此我先对完全相同的表达式进行删除：
在此基础上，我设计了一个栈，专门记录全部操作数的计算顺序，实现了完整的查重功能：
6）方法功能的专一性（事先确定），否则编程会很混乱，调试的时候找不到应当检测的函数
7）在求逆波兰数的过程中需要进栈出栈，因此变量的初始值非常重要
3
、正确性证明
（1）-n 30 -r 10 基本功能的实现——生成四则运算并对答案进行解析
(2) 删除等价四则运算表达式：
我将被判断为等价表达式的打印出来，其中包括完全相同的表达式，还有经有限次加法、乘法交换重合的表达式
执行 -n 1000 -r 2
如下图所示，左边为最终生成的表达式，右边为筛选中删除掉的表达式
4、性能优化
我对查重功能进行改进，对访问过的表达式进行标记，并且只对计算结果相等的表达式进行查重判断，有效减少了判断时间
优化之前：
优化之后：
(鉴于vs2013的性能分析工具无法使用，更深一步的性能优化未完待续.....
预计：
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | Time |
| Planning | 计划 | |
| · Estimate | · 估计这个任务需要多少时间 | 2days |
| Development | 开发 | |
| · Analysis | · 需求分析 (包括学习新技术) | 1days |
| · Design Spec | · 生成设计文档 | 30min |
| · Design Review | · 设计复审 (和同事审核设计文档) | 10min |
| · Coding Standard | · 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 10min |
| · Design | · 具体设计 | 60min |
| · Coding | · 具体编码 | 1.5days |
| · Code Review | · 代码复审 | 30min |
| · Test | · 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 0.5days |
| Reporting | 报告 | |
| · Test Report | · 测试报告 | 2h |
| · Size Measurement | · 计算工作量 | 30in |
| · Postmortem & Process Improvement Plan | · 事后总结, 并提出过程改进计划 | 1h |
| 合计 | 2days |
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | Time |
| Planning | 计划 | |
| · Estimate | · 估计这个任务需要多少时间 | 3days |
| Development | 开发 | |
| · Analysis | · 需求分析 (包括学习新技术) | 2h |
| · Design Spec | · 生成设计文档 | 0s |
| · Design Review | · 设计复审 (和同事审核设计文档) | 0s |
| · Coding Standard | · 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 0s |
| · Design | · 具体设计 | 2h |
| · Coding | · 具体编码 | 3days |
| · Code Review | · 代码复审 | 30min |
| · Test | · 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 1days |
| Reporting | 报告 | |
| · Test Report | · 测试报告 | 2h |
| · Size Measurement | · 计算工作量 | 0s |
| · Postmortem & Process Improvement Plan | · 事后总结, 并提出过程改进计划 | 0s |
| 合计 | 3days |
1）对四则运算的基本原则解析不够透彻：除法不支持除数为零，减法不支持结果为负
在不合法情况出现时应当重新生成随机真分数，此处应注意完整的循环条件
2）需要统一对同一类的操作：
类的属性有很多，将会在特定的方法中发挥作用，因而对于大部分类的实例来说，有些属性无关紧要，都不需要进行初始化。但这样做会对调试和改进程序性能造成很大的阻碍，不能及时查看各个属性值，因此对属性进行统一的初始化非常重要。比如：每生成一个分数，就要计算其真实值（double）,打印字符串。
在本次项目中，处理的数据格式有三种：非负整数、真分数、假分数，为了便于编程和统一操作，生成和计算的过程中都使用真分数的形式，只有在输出时才进行具体形式的判断。
我对所有随机生成的分数都进行了如下的初始化，即使对于很多临时变量来说分数的值并没有用途
3）分类讨论的思想非常重要，能够便于理清编程的思路，让程序无懈可击：这里以分数除法为例进行分析
4）调试的过程中首先判断错误可能出现的位置，然后在多个地方加入printf进行标记，使用断言asssert。也可以尽可能的缩小范围，预测可能的原因，对错误点进行定位
5）判定等价四则运算表达式：生成逆波兰数，在执行加法或者乘法时，总是将较小的数记录在先
考虑到这一步实现起来可能比较麻烦，因此我先对完全相同的表达式进行删除：
在此基础上，我设计了一个栈，专门记录全部操作数的计算顺序，实现了完整的查重功能：
6）方法功能的专一性（事先确定），否则编程会很混乱，调试的时候找不到应当检测的函数
7）在求逆波兰数的过程中需要进栈出栈，因此变量的初始值非常重要
3
、正确性证明
（1）-n 30 -r 10 基本功能的实现——生成四则运算并对答案进行解析
(2) 删除等价四则运算表达式：
我将被判断为等价表达式的打印出来，其中包括完全相同的表达式，还有经有限次加法、乘法交换重合的表达式
执行 -n 1000 -r 2
如下图所示，左边为最终生成的表达式，右边为筛选中删除掉的表达式
4、性能优化
我对查重功能进行改进，对访问过的表达式进行标记，并且只对计算结果相等的表达式进行查重判断，有效减少了判断时间
优化之前：
优化之后：
(鉴于vs2013的性能分析工具无法使用，更深一步的性能优化未完待续.....
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