軟體工程個人專案

專案內容

這個作業屬於哪個課程

2020春季計算機學院軟體工程(羅傑任健)

這個作業的要求在**

個人專案作業

我在這個課程的目標是

學習軟體工程的開發知識，培養工程化開發能力

這個作業在哪個具體方面幫助我實現目標

通過實操掌握psp開發基礎

目錄4 模型設計

5 **分析與效能分析

6 **說明

關於效能和挑戰性任務的一些思考(todo)

教學班級：006

專案位址：

psp 2.1

個人軟體階段

psp2.1

personal software process stages

預估耗時（分鐘）

實際耗時（分鐘）

planning

計畫· estimate

· 估計這個任務需要多少時間

1010

development

開發· analysis

· 需求分析 (包括學習新技術)

120150

· design spec

· 生成設計文件

6030

· design review

· 設計複審 (和同事審核設計文件)--

· coding standard

· **規範 (為目前的開發制定合適的規範)

3020

· design

· 具體設計

6040

· coding

· 具體編碼

120150

· code review

· **複審

3030

· test

· 測試（自我測試，修改**，提交修改）

240210

reporting

報告· test report

· 測試報告

6050

· size measurement

· 計算工作量55

· postmortem & process improvement plan

· 事後總結, 並提出過程改進計畫

1530

合計750

725兩個不同的點決定一條直線，給定點\((x_1, y_1)\)和\((x_2, y_2)\)，可以得出一條直線的形式為\(ax + by + c = 0\)（其中，a和b不能夠同時為0）：

對於兩條直線\(a_1x+b_1y+c_1=0\)和\(a_2x+b_2y+c_2=0\)，根據運算，可以得到交點的表示式為：

\[x= \frac

\]\[y= \frac

\]計算機以離散資料形式處理內容，雖然給定的點座標為整數，但其交點不一定為整數。因此，本問題中需要考慮小數問題，在分析了數學模型的公式形式後，權衡c++庫中的預設double、float類尚存在一定的精度誤差，因此我決定設計自定義的分數類rational用於資料的記錄，並自定義分數支援的四則運算符和比較操作，以支援該問題所需的操作。

基於物件導向的思想，主要設計了有理數、點和線三個和平面幾何有關的類，他們之間的聯絡見下圖：

首先，使用visual studio自帶的**分析工具對所編寫的**進行了檢查，得到沒有issue發現的狀態如下圖所示：

而後，使用了vs的效能分析工具，將所參與的直線數量調整至最大輸入量n=500000，進行效能分析執行，執行60秒後中斷分析結果，定位到目前的消耗最大的函式是line類的靜態方法get_intersection()，再具體來說，是在生成交點時，自定義的rational分數類之間的四則運算操作開銷很大，具體來說有一下兩個方面：

對於實現的**，可以按以下檔案進行組織：

├─header │ algorithmrunner.h │ line.h │ point.h │ rational.h │ utils.h │ └─source │ algorithmrunner.cpp │ intersect.cpp │ utils.cpp └─geometry line.cpp point.cpp rational.cpp

專案基於物件導向的方式編寫，在.h標頭檔案中定義類的成員與方法，在每個.cpp檔案中定義了類方法的具體實現。

下面我以編寫的有理數（分數）和二維座標點為例子，進行具體的**說明：

// 有理數類的實現
class rational
;

對於二維座標點類，其用於表示用於確定直線的點和記錄交點：

class point
;

由於類方法封裝得比較好，因此單元測試比較方便，以每個類為具體如下：

（補充）測試策略：

類方法種類

測試邏輯

rational（有理數）

生成方法

分數化簡（分子分母分別為負零正）

比較方法（==，

@負零正三類數字中大小比較；未化簡分數比較；@hash方法的正確性；hash碰撞；@指標和物件比較區分。

運算方法

負零正數之間涉及四則運算；運算的交換律；零至少作為乙個運算元；零作為結果。

point（二維點）

比較方法（

設計跨越四個象限的正方形四個點，自身、兩兩比較。

查詢方法

查詢正常情況；查詢空值情況。

line（直線）

生成方法

投入相同座標點的異常；兩點排序正常檢驗。

交點求解

功能驗證（相交、平行）；變數邊界溢位運算檢驗。

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