基于CMMI的软件工程及实训指导—学习笔记（三）
作者：互联网
今天我们的任务是：自动生成小学四则运算题目，除了整数外，还要支持真分数的四则运算。
一、项目要求
- 能自动生成小学四则运算题目（注意是给小学生用的，要是结果出现负数的话他们会迷茫的！）
- 除了整数外，还要支持真分数的四则运算
具体要求：http://yz.yzhiliao.com/course/55/task/326/show
二、项目代码
将代码放到github上方便管理：https://github.com/eLiO-FanG/-/blob/master/Arithmetic
三、项目管理
（一）预估时间
在开始实现程序之前，先用PSP表格记录下估计将在程序的各个模块开发上耗费的时间。
（二）解题思路描述
- 1.小学四则运算自动出题系统，那么就是随机出题，运算符号需要随机调用，运算的数字需要用到随机数。
- 2.因为面向的对象是小学生，那么首先，负数是不能存在的，这个在做减法的时候需要先进行比较，用大数减小数。
- 3.继而考虑到不同年级的学习进度是不一样的，所以需要分不同年级进行自动生成题目。
- 4.分数的产生需要找一下资料，再进一步了解。
（三）设计实现过程
（四）代码说明
- Arithmetic函数（这里以六年级的为例，主要是在低年级的基础上进行了增加和修改，五六年年级之后有分数的运算，故加了较多的随机数。也进行了整数与整数之间的乘除法、分数与分数之间的乘除法。）
1 def Arithmetic6():#五年级以上加了分数相乘除
2 sign=['+','-','×','÷','×','÷']
3 s=random.randint(0,5)
4 num1=random.randint(1,199)
5 num2=random.randint(1,99)
6 num3=random.randint(1,20)
7 num4=random.randint(1,20)
8 num5=random.randint(1,20)
9 num6=random.randint(1,20)
10 result=0
11 if s==0:#加法
12 result=num1+num2
13 elif s==1:#减法
14 num1, num2 = max(num1, num2), min(num1, num2)
15 result=num1-num2
16 elif s==2:#乘法
17 num1=Fraction(num3,num4)
18 num2=Fraction(num5,num6)
19 result=num1*num2
20 elif s==3:#除法
21 num1=Fraction(num3,num4)
22 num2=Fraction(num5,num6)
23 result=num1/num2
24 elif s==4:
25 result=num1*num2
26 elif s==5:
27 result=num1/num2
28 print('问题是:',num1,sign[s],num2,'= ',end='')
29 return result
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- 输出，在这的话，是可以选择练习的次数，和进行输入答案的判断（给出正确答案）
1 if N==6:
2
3 while (n>0):
4
5 n-=1
6
7 print('------------------------------------')
8
9 result=Arithmetic6()
10
11 InputResult=input()
12
13 Input=InputResult
14
15 if Input==result:
16
17 print('回答正确')
18
19 else:
20
21 print('回答错误，正确答案是:',result)
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（五）测试运行
（六）性能分析
这里我们用的是profile实现的性能测试。主要测试结果细则如下：
- ncall：函数运行次数
- tottime： 函数的总的运行时间，减去函数中调用子函数的运行时间
- 第一个percall：percall = tottime / nclall
- cumtime:函数及其所有子函数调整的运行时间，也就是函数开始调用到结束的时间。
- 第二个percall：percall = cumtime / nclall
测试结果（较多）：
profile.run('Arithmetic1()')
问题是: 6 + 3 = 162 function calls in 0.000 seconds
Ordered by: standard name
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(acquire)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(append)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(bit_length)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(exec)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getpid)
6 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getrandbits)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(isinstance)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(print)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(setprofile)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 <string>:1(<module>)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 Arithmetic.py:11(Arithmetic1)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:195(schedule)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:307(_is_master_process)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:320(_schedule_flush)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:382(write)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:93(_event_pipe)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 profile:0(Arithmetic1())
0 0.000 0.000 profile:0(profiler)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:174(randrange)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:218(randint)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:224(_randbelow)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 socket.py:337(send)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1038(_wait_for_tstate_lock)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1080(is_alive)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:507(is_set)
profile.run('Arithmetic2()')
问题是: 7 × 10 = 161 function calls in 0.000 seconds
Ordered by: standard name
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(acquire)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(append)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(bit_length)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(exec)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getpid)
5 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getrandbits)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(isinstance)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(print)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(setprofile)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 <string>:1(<module>)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 Arithmetic.py:24(Arithmetic2)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:195(schedule)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:307(_is_master_process)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:320(_schedule_flush)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:382(write)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:93(_event_pipe)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 profile:0(Arithmetic2())
0 0.000 0.000 profile:0(profiler)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:174(randrange)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:218(randint)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:224(_randbelow)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 socket.py:337(send)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1038(_wait_for_tstate_lock)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1080(is_alive)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:507(is_set)
profile.run('Arithmetic3()')
问题是: 16 - 7 = 163 function calls in 0.000 seconds
Ordered by: standard name
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(acquire)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(append)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(bit_length)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(exec)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getpid)
5 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getrandbits)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(isinstance)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(max)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(min)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(print)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(setprofile)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 <string>:1(<module>)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 Arithmetic.py:41(Arithmetic3)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:195(schedule)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:307(_is_master_process)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:320(_schedule_flush)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:382(write)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:93(_event_pipe)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 profile:0(Arithmetic3())
0 0.000 0.000 profile:0(profiler)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:174(randrange)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:218(randint)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:224(_randbelow)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 socket.py:337(send)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1038(_wait_for_tstate_lock)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1080(is_alive)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:507(is_set)
profile.run('Arithmetic4()')
问题是: 13 - 4 = 162 function calls in 0.031 seconds
Ordered by: standard name
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(acquire)
11 0.031 0.003 0.031 0.003 :0(append)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(bit_length)
1 0.000 0.000 0.031 0.031 :0(exec)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getpid)
4 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getrandbits)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(isinstance)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(max)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(min)
1 0.000 0.000 0.031 0.031 :0(print)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(setprofile)
1 0.000 0.000 0.031 0.031 <string>:1(<module>)
1 0.000 0.000 0.031 0.031 Arithmetic.py:58(Arithmetic4)
11 0.000 0.000 0.031 0.003 iostream.py:195(schedule)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:307(_is_master_process)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:320(_schedule_flush)
10 0.000 0.000 0.031 0.003 iostream.py:382(write)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:93(_event_pipe)
1 0.000 0.000 0.031 0.031 profile:0(Arithmetic4())
0 0.000 0.000 profile:0(profiler)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:174(randrange)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:218(randint)
3 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:224(_randbelow)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 socket.py:337(send)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1038(_wait_for_tstate_lock)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1080(is_alive)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:507(is_set)
profile.run('Arithmetic5()')
问题是: 81 - 26 = 182 function calls in 0.016 seconds
Ordered by: standard name
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(acquire)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(append)
7 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(bit_length)
1 0.000 0.000 0.016 0.016 :0(exec)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getpid)
8 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getrandbits)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(isinstance)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(max)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(min)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(print)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(setprofile)
1 0.000 0.000 0.016 0.016 <string>:1(<module>)
1 0.000 0.000 0.016 0.016 Arithmetic.py:75(Arithmetic5)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:195(schedule)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:307(_is_master_process)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:320(_schedule_flush)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:382(write)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:93(_event_pipe)
1 0.000 0.000 0.016 0.016 profile:0(Arithmetic5())
0 0.000 0.000 profile:0(profiler)
7 0.000 0.000 0.016 0.002 random.py:174(randrange)
7 0.000 0.000 0.016 0.002 random.py:218(randint)
7 0.016 0.002 0.016 0.002 random.py:224(_randbelow)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 socket.py:337(send)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1038(_wait_for_tstate_lock)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1080(is_alive)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:507(is_set)
profile.run('Arithmetic6()')
问题是: 196 + 36 = 184 function calls in 0.016 seconds
Ordered by: standard name
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(acquire)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(append)
7 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(bit_length)
1 0.000 0.000 0.016 0.016 :0(exec)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getpid)
12 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(getrandbits)
10 0.016 0.002 0.016 0.002 :0(isinstance)
1 0.000 0.000 0.016 0.016 :0(print)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 :0(setprofile)
1 0.000 0.000 0.016 0.016 <string>:1(<module>)
1 0.000 0.000 0.016 0.016 Arithmetic.py:104(Arithmetic6)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:195(schedule)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:307(_is_master_process)
10 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:320(_schedule_flush)
10 0.000 0.000 0.016 0.002 iostream.py:382(write)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 iostream.py:93(_event_pipe)
1 0.000 0.000 0.016 0.016 profile:0(Arithmetic6())
0 0.000 0.000 profile:0(profiler)
7 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:174(randrange)
7 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:218(randint)
7 0.000 0.000 0.000 0.000 random.py:224(_randbelow)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 socket.py:337(send)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1038(_wait_for_tstate_lock)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:1080(is_alive)
11 0.000 0.000 0.000 0.000 threading.py:507(is_set)
View Code
（七）时间记录
在实现完程序之后，用PSP表格记录下程序的各个模块上实际花费的时间
这是一套可以自动出题的小学四则运算系统，可以选择不同年级、不同次数进行练习。系统也会给出题目的正确答案。希望下次可以把可视化做的更好吧。
标签：11,10,iostream,py,CMMI,软件工程,实训,0.016,0.000 来源： https://www.cnblogs.com/eLiOFanG/p/13703093.html