201871010123-吴丽丽 实验三 结对项目—《D{0-1}KP 实例数据集算法实验平台》项目报告

一、实验目的与要求

（1）体验软件项目开发中的两人合作，练习结对编程（Pair programming）。
（2）掌握Github协作开发程序的操作方法。

二、实验内容和步骤

任务1：阅读《现代软件工程—构建之法》第3-4章内容，理解并掌握代码风格规范、代码设计规范、代码复审、结对编程概念；

已经阅读完第3-4章内容，相关概念如下：
1、代码风格规范

• 代码风格的原则是：简明，易读，无二义性。

• 缩进：4个空格，不用Tab键是因为在不同的情况下显示的长度可能不一样。

• 行宽：限定为100字符。

• 括号：在复杂的条件表达式中，可以清晰地表示逻辑优先级。

• 断行与空白的{}行：断行在程序调试时可以清晰的表达变量的变化情况，{}来判断程序的结构。

• 分行：不要把多个变量定义在一行上。

• 命名：
  　　- 在变量名中不要提到类型或其他语法方面的描述。
  　　- 避免过多的描述。
  　　- 如果信息可以从上下文中得到，那么此类信息就不必写在变量名中。
  　　- 避免可要可不要的修饰词。

• 下划线：用来分割变量名字中的作用域标注和变量的语义。

• 大小写：
  　　　- 所有类型/类/函数名都用Pascal形式（所有单词第一个字母都大写）。
  　　　- 所有变量都用Camel形式（第一个单词全部小写，随后单词用Pascal形式）。
  　　　- 类/类型/变量：名词或组合名词。
  　　　- 函数则用动词或动宾组合词来表示。

• 注释：注释是为了解释程序做什么（What），为什么这样做（Why）以及要特别注意的地方。

2、代码设计规范
　　（1）概念：代码设计规范不光是程序书写的格式问题，而且涉及到程序设计、模块之间的关系、设计模式等方方面面，又有不少内容与具体程序设计语言息息相关（如C，C++，JAVA，C#），但是也有通用的原则。
　　（2）函数：原则：只做一件事，并且要做好。
　　（3）goto:函数最好有单一出口，为了达到这一目的，可以使用goto。
　　（4）错误处理：
　　　　①参数处理：在Debug版本中，所有的参数都要验证其正确性，在正式版本中，对从外部（用户或别的模块）传递过来的参数，要验证其正确性。
　　　　②断言：验证正确性就要用断言。
　　（5）如何处理C++中的类
　　　　①类：
　　　　　　a.使用类来封装面向对象的概念和多态。
　　　　　　b.避免传递类型实体的值，应该用指针传递。换句话说，对于简单的数据类型，没有必要要用类来实现。
　　　　　　c.对于有显示的构造和析构的类，不要建立全局的实体，因为不知道它们在何时创建和消除。
　　　　　　d.仅在有必要时，才是用“类”。
　　　　②class vs.struct：如果只是数据的封装，用struct即可。
　　　　③公共/保护/私有成员：按照这样的次序来说明类中的成员。
　　　　④数据成员：
　　　　　　a.数据类型的成员用m_name说明。
　　　　　　b.不要使用公共的数据成员，要用inline访问函数，这样可兼顾封装和效率。
　　　　⑤虚函数
　　　　　　a.使用虚函数来实现多态。
　　　　　　b.仅在很有必要时，才使用虚函数。
　　　　　　c.如果一个类型要实现多态，在基类中的析构函数应该是虚函数。
　　　　⑥构造函数
　　　　　　a.不要在构造函数中做复杂的操作，简单初始化所有成员即可。
　　　　　　b.构造函数不应该返回错误。
　　　　⑦析构函数
　　　　　　a.把所有的清理工作都放在析构函数中。如果有些析构函数在之前就释放了，要重置这些成员为0或NULL。
　　　　　　b.析构函数也不应该出错。
　　　　⑧new和delete
　　　　　　a.如果可能，实现自己的new/delete，这样可以方便地加上自己的跟踪和管理机制。自己的new/delete可以包装系统提供的new/delete。
　　　　　　b.检查new的返回值。new不一定都成功。
　　　　　　c.释放指针时不用检查NULL。
　　　　⑨运算符
　　　　　　a.在理想情况下，我们定义的类不需要自定义操作符。确有必要时，才会自定义操作符。
　　　　　　b.运算符不要做标准语义之外的任何动作。
　　　　　　c.运算符的实现必须非常有效率，如果有复杂的操作，应定义一个单独的函数。
　　　　　　d.当拿不定注意时，用成员函数，不要用运算符。
　　　　⑩异常
　　　　　　a.不要用异常作为逻辑控制来处理程序的主要流程。
　　　　　　b.当使用异常时，要注意在什么地方清理数据。
　　　　　　c.异常不能跨过DLL或进程的边界来传递消息，所以异常不是万能的。
　　　　⑪类型继承
　　　　　　a.仅在有必要时，才使用类型继承。
　　　　　　b.用const标注只读的参数。
　　　　　　c.用const标注不改变数据的函数。
3、代码复审：看代码是否在代码规范的框架内正确的解决了问题。代码复审的形式包括：自我复审、同伴复审、团队复审。
4、结对编程：结对编程中有两个角色：领航员和驾驶员。在个人编写的过程中，很多人喜欢根据个人喜好来规定代码规范，而且存在的bug自己难以发现，因此，在结对编程时，我们可以互换角色，在开始写代码之前，规定两个人都认可的一套代码规范，并且不间断地进行复审，以减少软件中存在的问题，修复bug，提高软件质量。

任务2：两两自由结对，对结对方《实验二 软件工程个人项目》的项目成果进行评价，具体要求如下：

（1）对项目博文作业进行阅读并进行评论，评论要点包括：博文结构、博文内容、博文结构与PSP中“任务内容”列的关系、PSP中“计划共完成需要的时间”与“实际完成需要的时间”两列数据的差异化分析与原因探究，将以上评论内容发布到博客评论区。
评论内容如下图所示：

评论链接：https://www.cnblogs.com/LZ-728672/p/14575859.html
（2）克隆结对方项目源码到本地机器，阅读并测试运行代码，参照《现代软件工程—构建之法》4.4.3节核查表复审同伴项目代码并记录。
情况说明：因对方能力有限，未能上传代码到github的仓库，所以无法对对方项目源代码进行克隆，阅读并测试运行代码，无法进行该任务要求。
（3）依据复审结果尝试利用github的Fork、Clone、Push、Pull request、Merge pull request等操作对同伴个人项目仓库的源码进行合作修改。
情况说明：因对方未上传代码到仓库，所以无法进行相应操作。

任务3：采用两人结对编程方式，设计开发一款D{0-1}KP 实例数据集算法实验平台，使之具有以下功能：

（1）平台基础功能：实验二 任务3；
（2）D{0-1}KP 实例数据集需存储在数据库；
（3）平台可动态嵌入任何一个有效的D{0-1}KP 实例求解算法，并保存算法实验日志数据；
（4）人机交互界面要求为GUI界面（WEB页面、APP页面都可）；
（5）查阅资料，设计遗传算法求解D{0-1}KP，并利用此算法测试要求（3）；
（6）附加功能：除（1）-（5）外的任意有效平台功能实现。
1.需求分析陈述。（5分）

2.软件设计说明。（5分）

3.软件实现及核心功能代码展示：软件包括哪些类，这些类分别负责什么功能，他们之间的关系怎样？类内有哪些重要的方法，关键的方法是否需要画出流程图？（5分）

4.程序运行：程序运行时每个功能界面截图。扩展功能实现可得附加分5分。（2分）
（1）读取文件，读取出物品数量、背包容量、存放重量和价值相对应的列表，读取数据成功，结果如图所示：

（2）绘制重量——价值的散点图，运行结果如图所示：

（3）对价值与重量的比值进行非递增排序，排序后我将以列表的形式来存储其比值，将对应的列表输出，运行结果如图所示：

（4）用动态规划算法来解决分组背包问题，计算出在不超限制容量的情况下，背包能装的最大价值，以及运用该算法运行的时间，实验运行结果如图所示：

（5）将运行结果写进.txt文件，其运行结果如图所示：

5.描述结对的过程，提供两人在讨论、细化和编程时的结对照片(非摆拍)。（3分）
在本次结对编程过程中，我们各自学习了遗传算法，之后两人互相交流了一下自己对遗传算法的一些看法，进一步了解了遗传算法的基本思想，因我们两的能力有限，编码能力不足，在上一次的作业中我们都没能够把其对应的功能实现，因而在本次结对编程中，我们互相协作，将各自的代码给了对方看，从中寻找解决问题的方法，在编程时我们老是编译不过去，总是出现各自各样的问题，各自针对其问题提出意见，并且结合网上的一些资料，进行不断的测试、运行。以下是我们在交流过程中的一些截图：

6.提供此次结对作业的PSP。（4分）

7.小结感受：两人合作真的能够带来1+1>2的效果吗？通过这次结对合作，请谈谈你的感受和体会。（4分）
我觉得两个人合作可以带来1+1>2的效果，通过此次结对编程，虽然我们项目没能够顺利的完成，但是在这次合作过程中我们学到了挺多的，在不断交流项目，两者的思想互相碰撞，产生一些更有效的想法，结合两者的优点，进行扬长避短，提高完成项目效率。在这个过程中，虽然有意见不合，但通过向对方阐述，让对方理解自己的意思，互相影响和反馈，来达到更好地合作。在本次项目我们花费了挺多时间去完成，虽然没有将项目完成出来，但是在此过程中我也收获了许多，也从中认识到了自己存在着，