此作业要求参见：https://edu.cnblogs.com/campus/nenu/2020Fall/homework/11245
国庆节你去探望初中数学老师，她感叹你当年真是个优秀学生啊，从来不报怨作业多，然后关切地问，“你现在学啥呢？”你说学计算机呢，她要求你举个例子证明你学的知识有用。你的回答她一直不懂。
你回家后连夜编了个程序，展示你的水平。程序准备帮助她给初中生出四则运算题目，学生答题后，自动判断对错。你第二天去找老师献宝。
功能1. 四则运算
支持出题4个数的四则运算题目，所有题目要求作者有能力正确回答 (提示:1/3 != 0.33333333333333333333333333333333，而是无限长)。
为了快出成果，你快速造个控制台的版本，包括以后改版成更优秀界面的核心功能，并考虑到扩展。
你在老师面前作如下表演 (数字你用excel验算过了，UI的卖萌部分你还没有想好) 。
> f4 1+2*3+4= ?11 答对啦，你真是个天才! 1+2*3+5= ?11 再想想吧，答案似乎是12喔! 1+2/4-5= ?-3.5 答对啦，你真是个天才! ...(一共20道题) 你一共答对4道题，共20道题
完成这个功能，老师对你的信任值+10.
功能2. 支持括号
老师看了你的表演，大大赞赏了你。然后她说，"你的题库里怎么都是没有括号的题呢，我记得你当初括号就掌握得不好啊。"你的脸红了，对老师说，"给我2个小时时间，我给你一个新版本，有括号的。"
你拿出笔记本，偷偷微信你们《构建之法》班的学霸，她说肯定能行，但是细节信号不好你听不清，只捕捉到隐约几个词"逆波兰""后缀表达式""堆栈""我看好你""数据结构"。
两小时后，在老师面前你在控制台下输入f4，然后回车。
> f4 1+2*(3+4)= ?15 答对啦，你真是个天才! (1+2)*3+5= ?11 再想想吧，答案似乎是14喔! ((1/2)-4)*5= ?-17.5 答对啦，你真是个天才! ...(一共20道题) 你一共答对4道题，共20道题。
完成这个功能，老师对你的信任值+15.
功能3. 限定题目数量，"精美"打印输出，避免重复
"就这点儿题，像你当年做得那么快，一会儿就完成啦!"老师说，"另外，我想打印出来，上课也不能带台机器。又另外，你把答案也打出来呗，我把答案剪掉，题目给学生做。"
一看需求这么多，你生怕她会说，"这都是很简单的功能，你一定能完成吧"。你知道如果承诺今晚，明早交工的时候她一定想出了更多可怕的需求，你赶紧说，"老师我现在就做。"
你忘记怎么调用打印机了，就把答案与题目横向对齐，输出在文件的右边。告诉老师txt文件可以用WORD打开，也能打印。她满意而意味深长地笑了，表示同意。
你输入命令执行的时候，脑袋比手指头还疼。
>f4 -c 3 1+2*(3+4)= 15 (1+2)*3+5= 14 ((1/2)-4)*5= 17.5
你指着屏幕对老师说，">"是提示符，实际运行时可能是"C:UsersYoung>"，"f4"是程序的名字，它真正的名字是"f4.exe"，"-c 3"是命令行参数。按下回车，此时程序开始执行。"-c"这个参数后面输入多少，就生成多少题目。老师输入
>f4 -c -200 题目数量必须是 正整数。 >f4 -c 3.5 题目数量必须是 正整数。 >f4 -c test 题目数量必须是 正整数。
老师欣慰的笑了。你怔怔地看着她，心下怀疑她真的是教初中数学的那位么。
老师在你的指导下试用了一下，打印出来的题目堪称精美。老师让你做一次试试看能得多少分。你不敢借口四则运算忘光了，只好提起笑来开始答。刚做一半，你发现有几道题目是相同的，心中暗骂随机数不靠谱。又有几道虽然不完全相同，但是可以通过交换律、结合律、分配律变换为同一道题。比如
1*2+3*2 2*(1+3)+0
你暗叫惭愧，说有个小错误修正一下，调试了半晌，终于解决。
完成此功能，老师对你的信任值+10.
功能4. 支持分数出题和运算
国庆节后，你终于又回到美丽优雅并且正常的东北师范大学净月校区，在去食堂的路上偶遇你心目中的女神 (或男神，请自行替换)。她说，"哎呀，这跟我们《构建之法》课上的题目要求一样啊，真是巧合。"
"不要客气，代码拿去!反正我也没用。"你说，"如果有需求变更或扩展，尽管找我。"
你伏笔埋得不错。女神马上说，"对啊，有一点儿点儿不一样，你午饭时间加加班帮我改出来吧。"
她的题目还要求支持分数运算，你不禁想到了功能1中你特意规避了一些题目不出。她想要的是下面的样子:
>f4 -c 3 1/3+2/3+1+1= 3 1/2+2/3+1+2= 4 1/6 7/5+3/4*2-3 -1/10
你想到越难的题目就越能表现你的能力，欣然应允了，转身跑向实验室，路上就开始给师兄打电话。背后传来女神的声音，"提示1:别忘了约分。提示2:带分数，即 一又二分之一 表示 1 1/2。"
完成这个功能，女神对你的青睐+200。
这个题目太难了，接电话的师兄说他一点思路也没有。你提出有好酒肉一顿，他幽幽地说，又回忆起点什么，传说去年还是前年有位姓张的大神完成了，如果你求助于他或他的博客 (但不是抄袭，而是学习后独立实现) ，请主动说明，女神的青睐改为+150。他还回忆道，有本神书缩写名为SICP，中文名《计算机程序的构造和解释》第2.1.1节 实例:有理数算术运算，就是以此为例，不过，是scheme语言的，他也没有听说过。参考此书，请主动说明，女神的青睐改为+180。
(在你的心中，女神的要求并不像昔日的老师那么重要。此题选作，不完成此题不倒扣分。)
功能5 未来
还有可能把程序改造成GUI版，把程序改造为web版，把程序移植为android/ios版。今天留好接口，明天就不发愁。 (0分)
要求1 参考《构建之法》第4章两人合作，结对编程上述功能，要求每人发布随笔1篇 (代码是共同完成的，随笔有以下两种方式：(①允许两人写一份，得一份分数，二人均分；②如果每人写一份，内容不得抄袭，体会需要是自己的，分别得到自己博客的分数)。 (1) 给出每个功能的重点、难点、编程收获。(2)给出结对编程的体会，以及 (3) 至少5项在编码、争论、复审等活动中花费时间较长，给你较大收获的事件。 (10分)
答：本次作业的难点1：带有分式的四则运算，要分别考虑分子和分母的情况，要考虑分母情况。
1 //对逆波兰表达式的运算（带有除法）
2 public static String div_calculate(List<String> ls) {
3 // 创建栈
4 Stack<String> stack = new Stack<String>();
5 // 遍历 ls
6 for (String item : ls) {
7 // 这里使用正则表达式来取出数
8 if (item.matches("\d+")) { // 匹配的是多位数
9 // 入栈
10 stack.push(item);
11 } else {
12 // pop出两个数，并运算， 再入栈
13 String num2 = stack.pop();
14 String num1 = stack.pop();
15 String res = null;
16 if (item.equals("+")) {
17 if(num1.contains("/")&&!num2.contains("/")) {
18 //情况1：4/8+5
19 String[] split = num1.split("/");
20
21 int fenZi = Integer.parseInt(num2)*Integer.parseInt(split[1])+Integer.parseInt(split[0]);
22 int fenMu = Integer.parseInt(split[1]);
23 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
24 res =yueFen;
25 }else if(!num1.contains("/")&&num2.contains("/")) {
26 //情况2：5+4/8
27 String[] split = num2.split("/");
28
29 int fenZi = Integer.parseInt(num1)*Integer.parseInt(split[1])+Integer.parseInt(split[0]);
30 int fenMu = Integer.parseInt(split[1]);
31 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
32 res =yueFen;
33
34 }else if(num1.contains("/")&&num2.contains("/")) {
35 //情况3：4/8+5/2
36 String[] split1 = num1.split("/");
37 String[] split2 = num2.split("/");
38 int fenZi = Integer.parseInt(split1[0])*Integer.parseInt(split2[1])+Integer.parseInt(split2[0])*Integer.parseInt(split1[1]);
39 int fenMu = Integer.parseInt(split1[1])*Integer.parseInt(split2[1]);
40 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
41 res =yueFen;
42 }else {
43 //情况4：5+7
44 res = (Integer.parseInt(num1) + Integer.parseInt(num2))+"";
45 }
46 } else if (item.equals("-")) {
47 if(num1.contains("/")&&!num2.contains("/")) {
48 //情况1：4/8-5
49 String[] split = num1.split("/");
50
51 int fenZi = Integer.parseInt(split[0])-(Integer.parseInt(num2)*Integer.parseInt(split[1]));
52 int fenMu = Integer.parseInt(split[1]);
53 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
54 res =yueFen;
55 }else if(!num1.contains("/")&&num2.contains("/")) {
56 //情况2：5-4/8
57 String[] split = num2.split("/");
58
59 int fenZi = Integer.parseInt(num1)*Integer.parseInt(split[1])-Integer.parseInt(split[0]);
60 int fenMu = Integer.parseInt(split[1]);
61 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
62 res =yueFen;
63 }else if(num1.contains("/")&&num2.contains("/")) {
64 //情况3：4/8-5/2
65 String[] split1 = num1.split("/");
66 String[] split2 = num2.split("/");
67 int fenZi = Integer.parseInt(split1[0])*Integer.parseInt(split2[1])-Integer.parseInt(split2[0])*Integer.parseInt(split1[1]);
68 int fenMu = Integer.parseInt(split1[1])*Integer.parseInt(split2[1]);
69 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
70 res =yueFen;
71 }else {
72 //情况4：5-7
73 res = (Integer.parseInt(num1) - Integer.parseInt(num2))+"";
74 }
75 } else if (item.equals("*")) {
76 if(num1.contains("/")&&!num2.contains("/")) {
77 //情况1：4/8*5
78 String[] split = num1.split("/");
79
80 int fenZi = Integer.parseInt(num2)*Integer.parseInt(split[0]);
81 int fenMu = Integer.parseInt(split[1]);
82 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
83 res =yueFen;
84 }else if(!num1.contains("/")&&num2.contains("/")) {
85 //情况2：5*4/8
86 String[] split = num2.split("/");
87
88 int fenZi = Integer.parseInt(num1)*Integer.parseInt(split[0]);
89 int fenMu = Integer.parseInt(split[1]);
90 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
91 res =yueFen;
92
93 }else if(num1.contains("/")&&num2.contains("/")) {
94 //情况3：4/8+5/2
95 String[] split1 = num1.split("/");
96 String[] split2 = num2.split("/");
97 int fenZi = Integer.parseInt(split1[0])*Integer.parseInt(split2[0]);
98 int fenMu = Integer.parseInt(split1[1])*Integer.parseInt(split2[1]);
99 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
100 res =yueFen;
101 }else {
102 //情况4：5*7
103 res = (Integer.parseInt(num1) * Integer.parseInt(num2))+"";
104 }
105 } else if (item.equals("/")) {
106 if(num1.contains("/")&&!num2.contains("/")) {
107 //情况1：4/8 /5
108 String[] split = num1.split("/");
109
110 int fenZi = Integer.parseInt(split[0]);
111 int fenMu = Integer.parseInt(num2)*Integer.parseInt(split[1]);
112 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
113 res =yueFen;
114 }else if(!num1.contains("/")&&num2.contains("/")) {
115 //情况2：5/ 4/8
116 String[] split = num2.split("/");
117
118 int fenZi = Integer.parseInt(num1)*Integer.parseInt(split[1]);
119 int fenMu = Integer.parseInt(split[0]);
120 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
121 res =yueFen;
122
123 }else if(num1.contains("/")&&num2.contains("/")) {
124 //情况3：4/8 / 5/2
125 String[] split1 = num1.split("/");
126 String[] split2 = num2.split("/");
127 int fenZi = Integer.parseInt(split1[0])*Integer.parseInt(split2[1]);
128 int fenMu = Integer.parseInt(split1[1])*Integer.parseInt(split2[0]);
129 String yueFen = yueFen(fenZi,fenMu);
130 res =yueFen;
131 }else {
132 //情况4：5/7
133 String yueFen = yueFen(Integer.parseInt(num1),Integer.parseInt(num2));
134 res =yueFen;
135 }
136 } else {
137 throw new RuntimeException("运算符有误");
138 }
139 //把res 入栈
140 stack.push(res);
141 }
142
143 }
144 //最后留在stack中的数据是运算结果
145 return stack.pop();
146 }
答：本次作业的难点2：要考虑多解情况，比如：1/2也可以是0.5，5/2可以是2 1/2，对于1/3这种无限循环，只有这一个解。
1 //是否有多个解
2 public String lingJie(int count) {
3 String daAn =null;
4 if(m_sz[count].getDaAn().contains("/")) {
5 String[] split = m_sz[count].getDaAn().split("/");
6 int fenZi = Integer.parseInt(split[0]);
7 int fenMu = Integer.parseInt(split[1]);
8 //分子大于分母写成 2 1/2 ，分母大的是否为循环小数
9 if(Math.abs(fenZi) > fenMu) {
10 if(fenZi < 0) {
11 daAn ="-"+(Math.abs(fenZi)/fenMu+"")+" "+(Math.abs(fenZi)%fenMu+"")+"/"+fenMu+"";
12 }else {
13 daAn =(fenZi/fenMu)+""+" "+(fenZi%fenMu)+""+"/"+fenMu+"";
14 }
15 }else {
16 boolean loop = isLoop(fenMu); //loop = true 说明是无限循环
17 if(!loop) {
18 daAn = (fenZi/(double)fenMu)+"";
19 }
20 }
21 }
22 return daAn;
23 }
答：本次作业由GUI的形式表达，功能一、功能二，功能四，由下面几个图片可以表现出来
答：本次作业由GUI的形式表达，功能三，由下面几个图片可以表现出来，在打印界面点击左上角的生成txt文件，可在当前文件夹里，生成一个output.txt文件
要求2 给出结对开发的截图证据，要求截图能够证明你们是在结对编程。 (5分)
合作伙伴：柯源
要求3 使用coding.net做版本控制。checkin 前要求清理 临时文件、可执行程序，通常执行 build-clean可以达到效果。（25分）
答：https://e.coding.net/zhaoyingwei/size/f4.git
虽然只有5分，但此题如果做错，因为教师得不到你的代码，所以会导致“功能实现”为负分。
代码要求在 coding.net 做版本控制。要求push&pull时使用git客户端，不允许使用web页面。
要求频繁checkin。要求在PSP中记录的每次离开键盘30分钟以上，需要checkin。如果你持续长达4小时不离开键盘，教师要求展示此项能力。量化的可考核的指标要求: 每个功能，要求有4次以上 checkin，展示(1)逐步实现功能和(2)修复bug时的过程; 每次checkin都要求可以成功编译。
推荐git客户端tortoisgit。
推荐先pull [https://github.com/weijunying2019102969/novelsfortest.git]，里面有测试用例。