201571030112/201571030108 《小学四则运算练习软件》结对项目报告;

一、github链接地址

https://github.com/Transform21/treasury/tree/master/Update_End

二、结对项目报告

a. 需求分析：

在《实验二软件工程个人项目》中，我们已经实现了一个命令行四则运算出题小程序，为了更好的达到训练效果，我们设计开发了一个小学生四则运算练习软件，需求分析内容如下：

（1）、针对小学生这一用户群体，专项测试能帮助他们检验学习效果，同时多次训练也有助于更好的掌握所学内容。于是我们设计由计算机从题库文件中随机选择20道加减乘除混合算式，用户输入算式答案，程序检查答案是否正确，每道题正确计分，错误不计分，20道题测试结束后给出测试总分，用这样的方式让学生知道自己的能力水平程度。

（2）、小学生运算难度是确定并有限制的，因而设立专门针对于小学生的题库。由计算机从题库文件中随机选择20道加减乘除混合算式，用户输入算式答案，程序检查答案是否正确，每道题正确计5分，错误不计分，20道题测试结束后给出测试总分，整数题库示例如下图所示：

201571030112/201571030108 《小学四则运算练习软件》结对项目报告;

（3）、量变引起质变。对于小学生来说，四则运算的掌握无外乎要多多做练习，因而程序允许用户进行多轮测试，在更好的达到训练目的的同时，为用户提供多轮测试分数柱状图，让用户直观的感受学习效果，示例如下：

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（4）、小学生计算能力的提升不光要看他的正确率，还要看他做计算题时的用时和速度，综合结果才是小学生能力水平体现。，因而测试设立计时功能，每一轮测试完成都会返回用户所用答题时间。

（5）、为了让用户有更好的体验，程序设计人机交互界面是GUI界面，让用户更具界面内容提示完成测试。

（6）、小学生的知识结构是一点一点建立起来的，学习也有循序渐进的过程，于是程序设计为用户提供三种进阶四则运算练习功能选择：百以内整数算式、带括号算式以及真分数算式练习；

b.程序流程图

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c. 软件设计：

201571030112/201571030108 《小学四则运算练习软件》结对项目报告;

本项目共有五个类

（1）Main( )类：用户窗口的登录界面；

（2）Start( )类：产生答题窗口，并设立界面各个按钮监听事件，

（3）Calculate_SE（）类：运算式产生，产生整数运算式、分数运算式文件。

（4）Timer（）类：产生计时窗口。

（5）Chart_H( )类：绘制成绩柱状图。

d. 核心功能代码展示：展示核心功能代码。

关于整数和分数题的获取和显示：

关于整数和分数选题部分，我们在界面当中设置两个可选按钮，当选中相应按钮时，用户界面显示对应的计算式。

以整数部分为例，当按下按键时设置事件监听，获取Calculate_SE类当中产生的计算式，为了界面设置的简洁，我们用CA.IntegerQ.get(number)这一语句获取每一条计算式，计算式都放入一个label当中，

 1 //---------------------------------------整数-------------------------
 2         
 3         JRadioButton buttonInteger=new JRadioButton("整数");//JRadioButton
 4         buttonInteger.addItemListener(new ItemListener() {
 5             public void itemStateChanged(ItemEvent arg0) {
 6                 frame2.pack();    
 7                 frame2.setVisible(true);  
 8                 try {
 9                     CA.calaulate_AE(40);
10                 } catch (IOException e) {
11                     e.printStackTrace();
12                 }
13                 String shizi = CA.IntegerQ.get(number);
14                 NUM++;
15                 label1.setText(shizi);
16             }
17         });
18  //--------------------------------分数---------------------------------
19         JRadioButton buttonFenshu = new JRadioButton("分数");
20         buttonFenshu.addItemListener(new ItemListener() {
21             public void itemStateChanged(ItemEvent arg0) {
22                 frame2.pack();    
23                 frame2.setVisible(true);  
24                 try {
25                     CA.fenshu();
26                 } catch (IOException e) {
27                     e.printStackTrace();
28                 }
29                 String shizi = CA.FractionQ.get(number);
30                 NUM++;
31                 label1.setText(shizi);
32             }
33         });

关于提交答案后的错题分析展示

点击提交答案的按钮过后，所提供给用户的功能时，（1）让用户看到自己的答题用时;(2)显示用户的做题状态，并给出正确答案，最后统计用户得分。

关于答题用时，我们将计时类当中最终统计的时间每一次都存入文件当中，在最终提交答案时，读取文件中的内容返回给timeLabel中；关于做题状态，将text中用户所所填写的答案与Arraylist当中已存取的答案进行比较，若相同则状态为正确，若不同，则状态值错误。

JButton buttonSubmit=new JButton("提交答案");
        buttonSubmit.addActionListener(new ActionListener() {
            public void actionPerformed(ActionEvent e) { 
                frame2.dispose();
                 if(buttonInteger.isSelected())
                 {
                     String question=label1.getText();
                     String result=text.getText();
                     String ifRight="";
                     String time;
                     if((CA.IntegerA.get(number)).equals(result)){
                         ifRight="正确";
                         rightSum++;
                     }else{
                         ifRight="错误";
                     }
                 String message=question+"， "+"你的答案："+result+"， "+"正确答案： "+CA.IntegerA.get(number)+"， 状态： "+ifRight;
                 list.add(message);
                 text.setText("");
          
                 }
             
             if(buttonFenshu.isSelected())
             {
                 String question=label1.getText();
                 String result=text.getText();
                 String ifRight="";
                 if(CA.FractionA.get(number).equals(result)){
                     ifRight="正确";
                     rightSum++;
                 }else{
                     ifRight="错误";
                 }
             String message=question+"， "+"你的答案："+result+"， "+"正确答案： "+CA.FractionA.get(number)+"， 状态： "+ifRight;
             list.add(message);
             text.setText("");
             }
           //-----------------------------------------
            // temp=number-1;
             String score=String.valueOf(rightSum*5);
             newList.add(score);
             File file = new File("test.txt");
             BufferedWriter bw = null;
                 try {   
                      bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("test.txt", true))); 
                      bw.newLine();
                      bw.write(score);   
                  } catch (Exception e1) {   
                      e1.printStackTrace();   
                  } finally {   
                     try {   
                          bw.close();   
                      } catch (IOException e1) {   
                          e1.printStackTrace();   
                      }   
                  }   
                 File file1 = new File("time.txt");
                 FileReader fr1 = null;
                 BufferedReader br1 = null;
                 String time="";
                try {
                     fr1 = new FileReader(file1);
                     br1 = new BufferedReader(fr1);
                     String line = "";
                     while((line = br1.readLine()) != null) {
                         time=line;
                     }
                 } catch (Exception e1) {
                     e1.printStackTrace();
                 } finally {
                     try {
                         br1.close();
                         fr1.close();
                     } catch (Exception e1) {
                         e1.printStackTrace();
                     }
                 }
                
                int size=list.size();
                int errorSum=size-rightSum;
                JFrame resultFrame=new JFrame();
                resultFrame.setTitle("运算结果");
                resultFrame.setSize(500,500);
                resultFrame.setLocationRelativeTo(null);
                resultFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                resultFrame.setVisible(true);
                JPanel panel7 = new JPanel();
                Timelabel.setText("您本轮答题用时为："+time);
                panel7.add(Timelabel); 
                resultFrame.add(panel7,BorderLayout.NORTH);
                setLayout(new GridLayout(10,2,5,5));
                JPanel panel=new JPanel();
                Font font = new Font(Font.DIALOG, Font.PLAIN, 20);
                panel.add(new JLabel("做题总数： "+size+" "+"正确数："+rightSum+" "+" 最终得分："+rightSum*5));
                setLayout(new GridLayout(100,2,5,5));
                for(int i=0;i<size;i++){
                    panel.add(new JLabel(list.get(i)));
                }
                JPanel panel6=new JPanel();               
                panel6.add(buttonFenXi);
                panel6.add(buttonAgain);
                resultFrame.add(panel);
                resultFrame.add(panel6,BorderLayout.SOUTH);
                 
            }});

关于计时部分的代码
此部分运用线程知识，用System.currentTimeMillis()等系统函数获取相应时间。

  1 import javax.swing.*;    
  2 import java.awt.HeadlessException;    
  3 import java.awt.BorderLayout;    
  4 import java.awt.FlowLayout;    
  5 import java.awt.Font;    
  6 import java.awt.event.ActionListener;
  7 import java.io.BufferedReader;
  8 import java.io.BufferedWriter;
  9 import java.io.File;
 10 import java.io.FileReader;
 11 import java.io.FileWriter;
 12 import java.io.IOException;
 13 import java.awt.event.ActionEvent;    
 14 
 15 /**  
 16  * 计时器  
 17  */    
 18 public class Timer extends JFrame {    
 19    
 20     private static final long serialVersionUID = 1L;  
 21     private static final String INITIAL_LABEL_TEXT = "00:00:00 000";     
 22     // 计数线程    
 23     private CountingThread thread = new CountingThread();    
 24     // 记录程序开始时间    
 25     private long programStart = System.currentTimeMillis();    
 26     // 程序一开始就是暂停的    
 27     private long pauseStart = programStart;    
 28     // 程序暂停的总时间    
 29     private long pauseCount = 0;    
 30     private JLabel label = new JLabel(INITIAL_LABEL_TEXT);    
 31     private JButton startPauseButton = new JButton("开始");    
 32     private JButton resetButton = new JButton("清零");    
 33     String time;
 34     private ActionListener startPauseButtonListener = new ActionListener() {    
 35         public void actionPerformed(ActionEvent e) {    
 36             if (thread.stopped) {    
 37                 pauseCount += (System.currentTimeMillis() - pauseStart);    
 38                 thread.stopped = false;    
 39                 startPauseButton.setText("暂停");    
 40             } else {    
 41                 pauseStart = System.currentTimeMillis();    
 42                 thread.stopped = true;    
 43                 startPauseButton.setText("继续");    
 44             }    
 45         }    
 46     };   
 47     private ActionListener resetButtonListener = new ActionListener() {    
 48         public void actionPerformed(ActionEvent e) {    
 49             pauseStart = programStart;    
 50             pauseCount = 0;    
 51             thread.stopped = true;    
 52             label.setText(INITIAL_LABEL_TEXT);    
 53             startPauseButton.setText("开始");    
 54         }    
 55     };    
 56     public Timer(String title) throws HeadlessException {    
 57         super(title);    
 58         setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);    
 59         setLocation(300, 300);    
 60         setResizable(false);    
 61      
 62         setupBorder();    
 63         setupLabel();    
 64         setupButtonsPanel();    
 65         startPauseButton.addActionListener(startPauseButtonListener);    
 66         resetButton.addActionListener(resetButtonListener);    
 67         thread.start(); // 计数线程一直就运行着    
 68     }    
 69     // 为窗体面板添加边框    
 70     private void setupBorder() {    
 71         JPanel contentPane = new JPanel(new BorderLayout());    
 72         contentPane.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(5, 5, 5, 5));    
 73         this.setContentPane(contentPane);    
 74     }    
 75     // 配置按钮    
 76     private void setupButtonsPanel() {    
 77         JPanel panel = new JPanel(new FlowLayout());    
 78         panel.add(startPauseButton);    
 79         panel.add(resetButton);    
 80         add(panel, BorderLayout.SOUTH);    
 81     }    
 82     // 配置标签    
 83     private void setupLabel() {    
 84         label.setHorizontalAlignment(SwingConstants.CENTER);    
 85         label.setFont(new Font(label.getFont().getName(), label.getFont().getStyle(), 40));    
 86         this.add(label, BorderLayout.CENTER);    
 87     }   
 88      
 89     private class CountingThread extends Thread {    
 90      
 91         public boolean stopped = true;    
 92      
 93         private CountingThread() {    
 94             setDaemon(true);    
 95         }    
 96      
 97         @Override    
 98         public void run() {    
 99             while (true) {    
100                 if (!stopped) {    
101                     long elapsed = System.currentTimeMillis() - programStart - pauseCount;    
102                     label.setText(format(elapsed));    
103                     time=label.getText();
104                     File f=new File("time.txt");
105                     BufferedWriter bw;
106                     try {
107                         bw = new BufferedWriter(new FileWriter(f));
108                         bw.write(time);
109                         bw.close();
110                     } catch (IOException e) {
111                         // TODO Auto-generated catch block
112                         e.printStackTrace();
113                     }
114                 }    
115      
116                 try {    
117                     sleep(1);  // 1毫秒更新一次显示  
118                 } catch (InterruptedException e) {    
119                     e.printStackTrace();    
120                     System.exit(1);    
121                 }    
122             }    
123         }    
124      
125         // 将毫秒数格式化    
126         private String format(long elapsed) {    
127             int hour, minute, second, milli;    
128      
129             milli = (int) (elapsed % 1000);    
130             elapsed = elapsed / 1000;    
131      
132             second = (int) (elapsed % 60);    
133             elapsed = elapsed / 60;    
134      
135             minute = (int) (elapsed % 60);    
136             elapsed = elapsed / 60;    
137      
138             hour = (int) (elapsed % 60);    
139      
140             return String.format("%02d:%02d:%02d:%03d", hour, minute, second, milli);    
141         }    
142     }    
143 }

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