软件工程实践团队第二次作业——原型设计&需求分析

团队：NULL　|　项目：数据结构可视化学习平台（NULL Visual Lab）
一句话：把「代码执行 → 状态变化 → 原因解释」做成可控、可交互的学习过程。
We start from NULL, but we won't end at NULL.

这个作业属于哪个课程	202601福大-软件工程实践-W班
这个作业要求在哪里	软件工程实践团队第二次作业——原型设计&需求分析
团队名称	NULL
这个作业的目标	完成《数据结构可视化学习平台》的界面原型设计与需求分析：产出《软件需求规格说明书》、界面原型、需求分析 PPT、界面原型设计答辩 PPT；明确团队整体计划与里程碑、关键点/难点/风险、组员分工与工作量比例、成员协作方式
其他参考文献	GB/T 9385-2008《计算机软件需求规格说明规范》；GB/T 8567-2006《计算机软件文档编制规范》；邹欣《构建之法》（第 3 版）；严蔚敏《数据结构（C 语言版）》；VisuAlgo；MDN Web Docs；D3.js 官方文档

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目录

一、作业目录与评分要点自检（Checklist）
二、团队项目计划
　2.1 项目定位与一句话目标
　2.2 项目范围与迭代边界（内容维度 MVP / V1 / V2 + 能力维度 L1–L4）
　2.3 项目整体里程碑计划（含新增能力时间盒 M4a / M6a）
　2.4 里程碑甘特图
　2.5 本次作业周计划（10/09 – 10/16）
三、关键点、难点与风险分析
　3.1 六个关键技术难点与攻关思路
　3.2 风险登记册
　3.3 Top 3 风险的详细应对预案
四、项目分工与组员工作量比例
　4.1 团队角色分工（主责 + 副责）
　4.2 本次作业组员分工与贡献度
　4.3 团队绩效考核制度
五、成员协作方式
　5.1 端到端开发链路与四条主线
　5.2 沟通工具矩阵
　5.3 版本仓库协作规范（含九步合并流程）
　5.4 接口与集成测试责任矩阵
　5.5 冲突处理机制
　5.6 任务同步机制（含一周迭代节奏）
　5.7 质量保障机制（含黄金测试案例）
　5.8 团队执行检查清单
六、软件需求规格说明书
**七、界面原型设计**（含新增的登录 / 注册页 P8、闯关积分页 P9）
八、需求分析 PPT 链接
九、界面原型设计答辩 PPT 链接
十、团队互评与评审表
十一、小结与下一步

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一、作业目录与评分要点自检（Checklist）

1.1 交付物清单

• ✅ 1 篇博客随笔（包含作业目录并且核对评分要点）—— 本文
• ✅ 1 份界面原型设计（在博客中给出链接）—— 见 第七章
• ✅ 1 份界面原型设计答辩 PPT（课堂讲述）—— 见 第九章
• ✅ 1 份需求规格说明书（Word 电子版）—— 见 第六章
• ✅ 1 份需求分析报告 PPT（课堂讲述）—— 见 第八章
• ✅ 1 份界面原型设计评审表（腾讯共享文档，由助教汇总）
• ✅ 1 份需求分析评审表（腾讯共享文档，由助教汇总）

交付说明：PPT 与《需求规格说明书》均已按老师建议同时导出 PDF，连同源文件一并上传至华为云仓库，仓库链接见第六、八、九章。

支撑文档：团队另有执行版文档《NULL 团队 8 人职责分工与协作说明》，逐人写明职责边界、分阶段工作、协作接口、验收与绩效证据，是本文第四、五章的来源。链接：【待填：职责分工与协作说明文档链接】

1.2 评分要点自检表

评分项	分值	得分点	本文对应位置	自检
博客撰写（课程目标 7）	2'	博客 markdown 排版；正确给出说明书链接、界面原型链接、原型答辩 PPT 链接、需求分析 PPT 链接	第六章 / 第七章 / 第八章 / 第九章	✅ 四个链接均已给出（占位符待替换仓库地址）
博客撰写（课程目标 7）	6'	组队后项目整体计划安排	第二章，含 M0–M8 共 9 个带日期、交付物、验收标准的里程碑	✅
博客撰写（课程目标 7）	5'	项目进行过程中可能遭遇的关键点、难点与风险分析	第三章，含 6 项技术难点 + 11 条风险登记册（含新增功能带来的范围与安全风险）	✅
博客撰写（课程目标 7）	7'	此次作业组员分工、组员工作量比例	第四章，含 8 人「主责 + 副责」角色表、四条协作主线、本次作业分工贡献度表与绩效考核制度	✅
团队协作（课程目标 6）	16'	描述成员协作方式	第五章，覆盖端到端链路与四条主线、沟通工具、版本仓库协作与九步合并流程、接口与集成测试责任矩阵、DoD、冲突处理、一周迭代节奏、任务同步与检查清单	✅
需求规格说明书（课程目标 2）	2'	引言	说明书第 1 章	✅
需求规格说明书（课程目标 2）	8'	用户场景	说明书第 2 章 + 7.2 用户场景	✅
需求规格说明书（课程目标 2）	8'	类图	说明书第 3 章 + 7.3 领域类图概览	✅
需求规格说明书（课程目标 2）	8'	界面原型	说明书第 4 章 + 第七章	✅
需求规格说明书（课程目标 2）	3'	功能描述	说明书第 5.1 节	✅
需求规格说明书（课程目标 2）	3'	验收验证标准	说明书第 5.3 / 5.4 节	✅
国标规范（课程目标 5）	12'	参考《软件需求规格说明书》国标规范文本撰写	说明书按 GB/T 9385-2008 目录组织，分层描述、缩写先定义、样式统一	✅
答辩（课程目标 2）	2'	项目开发的目的、意义、背景	原型答辩 PPT 第 1–2 页 + 需求分析 PPT 第 1 章	✅
答辩（课程目标 2）	6'	项目研发的内容（类图、原型、功能展示）	需求分析 PPT 第 3–5 章 + 现场可交互原型演示	✅
答辩（课程目标 6）	4'	团队计划落实情况、组员分工与工作量比例	第二、四章 + 答辩 PPT「计划落实」页	✅
答辩（课程目标 5）	4'	PPT 演示	两份 PPT 统一视觉规范，页码/编号/加载计时一致	✅
答辩（课程目标 5）	4'	报告	《需求规格说明书》+ 答辩讲稿	✅

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二、团队项目计划

2.1 项目定位与一句话目标

项目名称：数据结构可视化学习平台（NULL Visual Lab）
产品形态：Web 应用，浏览器打开即用，无需安装
团队名称：NULL　组员人数：8 人

我们观察到的真实学习障碍是：**数据结构最难的地方不只是"定义难"，而是"过程看不见"**。

传统学习路径是「代码 / 伪代码 → 脑内模拟 → 结构变化 → 理解结果」，而关键变化恰恰发生在学习者脑中——初学者最容易在这一环"断链"。它不是三点具体问题，而是三个叠加的认知负荷：

障碍	表现
抽象	指针、节点、边、下标关系难以形成稳定心智模型
动态	插入 / 删除 / 遍历是连续过程，静态图只能展示几个截面
脱节	"这行代码"与"这个节点为什么变化"常常对应不上

我们要做的：把「脑内模拟」搬到屏幕上，把"代码执行 → 状态变化 → 原因解释"做成可控、可交互的学习过程；并通过账号体系沉淀学习进度、通过**闯关积分把"看懂"推进到"练会"**，形成「学 → 练 → 测」的完整闭环。

核心体验四要素（贯穿全部设计决策）：

体验	含义	落到原型上
看得见	节点 / 指针 / 边 / 下标可视化	画布区用形状、颜色、箭头表达结构与指针
跟得上	代码高亮与动画同步	代码区当前执行行高亮，与画布动画同一节拍
点得动	自定义数据与主动操作	支持输入自定义数据、随机生成、指定操作与参数
控得住	暂停 / 单步 / 回退 / 调速	底部控制条 + 步骤进度条，任意步骤可来回跳

闭环三要素（第二阶段起纳入）：

环节	能力	回答的问题
学	可视化 + 代码联动 + 步骤解释	"这一步为什么这样变？"
练	自定义数据 + 主动操作 + 实验台	"换成我的数据会怎样？"
测	账号进度 + 闯关关卡 + 积分与成就	"我到底掌握了没有？"

目标：不是"看动画"，而是"理解变化"；不是"看过"，而是"练会"。

2.2 项目范围与迭代边界

我们主动承认成熟可视化工具（如 VisuAlgo）已经存在，因此边界控制是本项目的第一原则：先把"看懂"做扎实，再扩展数据结构数量；不追求一次性覆盖所有算法。

范围从两个维度定义——内容维度（支持哪些数据结构）和能力维度（产品提供哪些能力）。两者独立排期，避免"加功能"顺手把"加结构"也带进来。

（1）内容维度：数据结构覆盖范围

阶段	范围	内容	说明
MVP	数组 / 链表 / 栈 / 队列	基础操作 + 单步动画	第一阶段，必须完成
V1	树 / 二叉搜索树	遍历 + 插入 / 删除	第二阶段，必须完成
V2	图 / 哈希表	更复杂交互与课程扩展	第三阶段，加分项，仅在 M7 前有余量时启动

（2）能力维度：账号与闯关积分（本阶段新增纳入范围）

在可视化学习闭环之外，本项目新增两条能力线——账号体系（登录 / 注册）与闯关积分，用于解决"学完就忘、没有反馈、没有坚持动力"的问题。

能力层	功能	所属阶段	优先级	说明
L1 学习闭环（立身之本）	结构选择、数据输入、单步动画、代码高亮、步骤解释、播放控制	MVP	Must	不可裁剪——任何情况下优先保证
L2 账号与进度（新增）	注册 / 登录 / 登出、会话保持、访客模式、学习记录与进度持久化、"我的实验台"	M4a	Should	让学习行为可持续；未登录也必须能完整使用 L1
L3 闯关积分（新增）	知识关卡地图与解锁、题目与答题区、即时判定与解析、积分规则、成就 / 徽章、积分榜	M6a	Should	把"看懂"变成"练会"，形成「学 → 练 → 测」闭环
L4 轻后端（新增）	账号 API、进度 API、积分 API、数据持久化、部署与回滚	M4a / M6a	Could	由成员8 承担，不提前过度设计

（3）新增范围带来的取舍（必须说清楚）

• 新增 L2 / L3 不改变 L1 的完成标准，也不占用 V1 / V2 的数据结构迭代窗口——账号与积分安排在 M4a（Alpha 期）与 M6a（Beta 期）两个独立时间盒内完成；
• 若 M4a / M6a 时间盒不够用，降级顺序为：积分榜 → 成就徽章 → 关卡数量，登录与进度保存最后降级；
• L4 的轻后端只做"账号 / 进度 / 积分"三件事，不做通用用户中心，避免在 MVP 阶段过度设计；
• 积分规则必须公开可解释（学生能自己算出为什么得这个分），不接受黑盒加分。

差异化重点（不是"动画更多"，而是学习链路更完整）：

维度	教材 / 视频	成熟工具	NULL 重点
动态过程	△	✓	✓
主动交互	△	✓	✓
代码联动	△	✓	强化
中文课程场景	✓	部分	重点
步骤解释	✓	有	强化
账号与进度沉淀	✗	部分	新增
闯关练习与积分激励	△（纸质习题）	少	新增·重点

2.3 项目整体里程碑计划

说明：下表日期为团队内部排期。其中 10/15（作业截止）、10/16（答辩）为课程组硬性节点；其余节点如与课程日历冲突，由组长在群内公告后更新本文并打版本号。

里程碑	阶段	时间	关键交付物	通过标准（DoD）
M0 选题确认	选题	09/24 – 10/08	《选题汇报》PPT、NABCD 分析	✅ 已完成，课堂汇报通过
M1 需求分析 & 界面原型定稿	需求与原型	10/09 – 10/15	《软件需求规格说明书》v1.0、界面原型 v1.0、需求分析 PPT、原型答辩 PPT	10/15 23:59 前博客 + 文档 + PPT 全部归档华为云；10/16 答辩完成
M2 需求评审与基线冻结	需求基线	10/17 – 10/18	评审意见记录、说明书 v1.1、产品 Backlog、验收标准清单	评审问题 100% 闭环；需求基线 v1.1 打 tag 冻结，此后变更走变更流程
M3 架构设计与技术验证	架构	10/17 – 10/19	架构设计文档、Structure Adapter 接口定义、动画引擎 PoC	PoC 跑通"链表插入"垂直切片，代码高亮 × 动画 × 解释三联动可用；接口 Review 通过
M4 Alpha 冲刺	Alpha	10/19 – 10/24	MVP 版本：数组 / 链表 / 栈 / 队列，基础操作 + 单步动画	4 个结构 × 核心操作全部可用；单元测试通过；无 P0/P1 缺陷
M4a 账号与学习记录	增值能力	10/19 – 10/23	注册 / 登录 / 登出、会话保持、访客模式、学习进度与实验台记录持久化、账号与进度 API	可按账号登录并保留学习进度；未登录也能完整使用 L1 核心功能；密码加盐哈希存储，库中无明文
M5 Alpha 发布 & 班级内测	Alpha	10/24 – 10/25	Alpha 上线版本、内测反馈表	≥ 15 位同学完成体验；"是否看懂"正向反馈 ≥ 70%
M6 Beta 冲刺	Beta	10/25 – 10/27	V1 版本：树 / 二叉搜索树（遍历 + 插入 / 删除）；V2 视余量启动	V1 结构全功能可用；Alpha 反馈的 P0/P1 问题 100% 修复
M6a 闯关积分体系	增值能力	10/24 – 10/26	关卡地图与解锁、题面与答题区、即时判定与解析、积分规则与结算、成就徽章、积分榜	≥ 3 个知识关卡上线；积分由服务端判定且幂等（重复提交不重复加分）；积分规则对用户公开可解释
M7 Beta 发布 & 课程场景验证	Beta	10/26 – 10/27	Beta 版本、课程场景试用记录（预习 / 演示 / 复习）	至少完成 1 次课堂投屏演示；教师 / 助教走查通过
M8 终期答辩与交付	交付	10/27 – 10/28	终期答辩 PPT、完整源码与文档、演示视频	演示零故障（含录屏兜底）；文档齐全、README 可复现

关于新增的账号与闯关积分：M4a / M6a 是两条独立时间盒，与 M4、M6 的数据结构冲刺并行推进，由不同成员承担（见 4.2 分工表），因此不会挤占 L1 学习闭环与 V1 / V2 的迭代窗口。若时间盒告急，按 2.2 节「新增范围带来的取舍」约定的顺序降级。

关键指标：不是"访问量"，而是——用户能否更快理解一次结构变化，以及能否在闯关中被检验出真的掌握了。

2.4 里程碑甘特图

gantt
    title NULL · 数据结构可视化学习平台 —— 项目整体里程碑
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    axisFormat  %m/%d
    section 选题
    M0 选题确认              :done,   m0, 2026-09-24, 2026-10-08
    section 需求与原型
    M1 需求分析 & 原型定稿    :active, m1, 2026-10-09, 2026-10-16
    M2 需求评审与基线冻结     :        m2, 2026-10-17, 2026-10-18
    section 架构
    M3 架构设计与技术验证     :        m3, 2026-10-17, 2026-10-19
    section Alpha
    M4 Alpha 冲刺            :        m4, 2026-10-19, 2026-10-24
    M5 Alpha 发布 & 班级内测  :        m5, 2026-10-24, 2026-10-25
    section Beta
    M6 Beta 冲刺             :        m6, 2026-10-25, 2026-10-27
    M7 Beta 发布 & 场景验证   :        m7, 2026-10-26, 2026-10-27
    section 增值能力 · 账号与闯关积分
    M4a 账号与学习记录        :        m4a, 2026-10-19, 2026-10-23
    M6a 闯关积分体系          :        m6a, 2026-10-24, 2026-10-26
    section 交付
    M8 终期答辩与交付         :        m8, 2026-10-27, 2026-10-28

2.5 本次作业周计划

本次作业的窗口只有 7 天（10/09 – 10/16），且"界面原型设计内容必须于答辩（10/16）前完成"，因此我们采用倒排 + 并行的方式推进：

日期	事项	产出	主要负责
10/09（五）	需求梳理启动会：确认范围、冻结 MVP 边界、任务拆分到人	任务看板、分工表	组长 / PM
10/10（六）	用户调研：访谈 3 位同学 + 1 位助教或老师，整理真实使用场景	访谈纪要、用户场景清单	需求负责人
10/11（日）	场景 → 功能：功能清单 + MoSCoW 优先级；类图第一稿	功能清单、类图 v0.1	需求分析 / 建模
10/12（一）	类图评审 + 前后端接口对齐；原型页面清单与线框	类图 v1.0、页面清单、线框稿	建模 + 原型设计
10/13（二）	高保真原型开发（核心 3 个页面）；《需求规格说明书》撰写	原型 v0.5、说明书初稿	原型实现 + 文档
10/14（三）	原型走查 + 说明书走查；两份 PPT 制作	走查记录、PPT 初稿	测试 / 文档
10/15（四）	全流程彩排 + 计时；文档与 PPT 归档华为云；博客发布	全套交付物、博客链接	全组
10/16（五）	课堂答辩 · 收集评审意见	评审表、答辩记录	全组

并行原则：文档（说明书）与原型（HTML）由不同成员同步推进，每天 21:00 在群里对齐一次接口与术语，避免"文档写完发现原型对不上"。

本次作业的 7 天排期是完整迭代节奏的一个压缩版。进入 M4 之后，团队统一按 5.6 一周迭代节奏（周一立项 → 周二至周三并行开发 → 周四主链路集成 → 周五验收回归 → 周末复盘）运转。

原型范围说明：本次交付的界面原型除 L1 学习闭环的 7 个页面外，已包含账号（登录 / 注册）与闯关积分相关的页面原型（P8、P9，见 7.4 页面清单）。这两条能力线的功能实现分别安排在 M4a 与 M6a，本次只交付原型与需求定义，不占用本次作业的答辩内容。

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三、关键点、难点与风险分析

3.1 六个关键技术难点与攻关思路

难点 1：动画与代码执行的同步——本项目的"心脏"

问题：如何把一次数据结构操作（例如链表插入）切分成可回放、可解释的原子步骤，并让每一步同时驱动"代码高亮 + 图形变化 + 文字解释"三者一致？

为什么难：如果让动画回调去直接操作画布，那么"暂停 / 单步 / 回退"就变成了无法实现的乱序状态；如果让代码逐行执行再录屏，又无法支持用户自定义数据。

攻关思路：**把动画降级为"数据 + 下标"**——让算法只负责产出 Step，让画面只负责消费 Step。

1. 成员5（算法引擎） 不直接画图，而是把算法过程拆成 Step 序列（而不是只返回最终结果）；
2. 成员1（Tech Lead） 统一 Step Schema，规定字段、顺序与公共语义，并维护 Step Controller 作为唯一调度入口；
3. 成员3（可视化引擎） 与 成员6（代码同步） 各自消费同一个 Step——一个播动画，一个绑 codeLine 与 description；
4. 成员4（播放控制） 的播放器不碰算法，只负责改变当前 Step 下标。

这样，"暂停 / 单步 / 回退 / 调速 / 拖进度条"全部退化成切换一个下标，实现难度骤降，天然支持回放与分享，也让成员3、4、5、6 可以按接口并行开发，互不等待。

难点 2：图形自动布局的稳定性与美观

问题：链表 / 树 / 图在插入、删除后需要重新布局，若布局突变会出现"节点乱跳"，学生反而看不懂。

攻关思路：分层布局策略——链表用线性布局，树用 Reingold–Tilford 类算法，图用有向分层布局；动画只做位置补间（tween），不做重排突变；布局结果缓存，只有结构真正变化时才重算。

难点 3：自定义输入下的边界与非法情况

问题：用户可输入任意数据、任意操作序列（空结构删除、下标越界、栈溢出、重复插入等）。

攻关思路：输入校验 + 操作预演（dry-run） + 明确错误提示。宁可拒绝执行并解释原因，也绝不静默失败——静默失败对初学者是最大的伤害。

难点 4：长操作序列下的性能与内存

问题：快照序列随步骤数线性增长，长序列（如 1000 次随机操作）会占满内存。

攻关思路：快照增量 / 差分存储 + 关键帧定期全量；设置步骤上限保护，超过 N 步自动分段并提供"跳到第 k 段"。

难点 5：教学解释的"人话"质量

问题：本项目最难的其实不是代码，而是文案。"把 p.next 指向新节点"对初学者等于没说。

攻关思路：每个步骤绑定固定解释模板，解释文案由"算法同学 + 文档同学"双人评审；邀请任课老师 / 助教对术语与表述做一次走查，确保与课程用语一致。

难点 6：多结构复用架构，避免"每加一个结构就重写一遍"

问题：如果每个数据结构都自带一套动画代码，V1、V2 阶段将无法按期交付。

攻关思路：抽象出统一的 Structure Adapter 接口（数据模型 + 布局器 + 渲染器 + 步骤生成器），把"通用基础设施"（播放器、控制条、代码高亮、解释面板）与"具体结构"彻底解耦。M3 阶段必须先完成一个垂直切片（链表插入）跑通全链路，再横向复制到其他结构。

3.2 风险登记册

编号	风险描述	类别	概率	影响	等级	应对策略	负责人	触发信号
R1	需求蔓延：结构越加越多、功能越加越多，MVP 做不完	范围	高	高	🔴 高	严格双维度边界：内容维度 MVP 只做 4 个线性结构；能力维度 L1 不可裁剪、L2/L3 走独立时间盒 M4a / M6a。新增需求一律进 Backlog，需组长 + PM 双签才能插入当前迭代	组长 / PM	迭代中出现"顺手再加一个结构 / 再加一个功能"的提议
R2	动画引擎与代码高亮同步难度被低估	技术	中	高	🔴 高	M3 先做"链表插入"垂直切片打通全链路，再横向复制；若 3 天内未跑通，降级为"预置数据集 + 分段动画"方案	可视化技术预研	PoC 超出 M3 时间盒
R3	8 人协作接口不一致、合并冲突频繁	协作	中	中	🟠 中	提前冻结 Adapter 接口与类型定义；feature 分支 + 小 PR + 每日合并回 dev；禁止直推 main	前端架构	单次 PR 冲突文件 > 5 个
R4	进度前松后紧，末期撞上考试周	进度	高	中	🟠 中	里程碑倒排；每周日 21:00 看板对齐；每个阶段预留 20% buffer	组长 / PM	连续两周任务完成率 < 70%
R5	成员课程负担不均，个别成员长期掉线	人员	中	中	🟠 中	任务按 1–5 Point 计量、可转让；组长每周复核负载并调平	组长 / PM	某成员连续 2 周无产出记录
R6	浏览器兼容 / 课堂投屏演示失败	交付	低	高	🟠 中	提前锁定 Chrome / Edge 最新版；课堂演示前 24 小时全流程彩排；准备录屏兜底	测试 / 质量	彩排出现渲染异常
R7	需求理解偏差，做出来老师同学觉得不好用	需求	中	高	🔴 高	10/16 答辩即第一次真实反馈；M5 班级内测收集"是否看懂"；用数据而非感觉决定迭代方向	需求负责人	内测正向反馈 < 70%
R8	素材 / 第三方库版权问题	合规	低	中	🟡 低	代码与素材全部自研；引用第三方库遵守 License 并在 README 注明	文档 / 答辩	引入新的第三方依赖
R9	新增账号与闯关积分拖累核心功能：登录 / 积分是新增范围，容易在 Alpha 期抢走 L1 的工时	范围	中	高	🔴 高	独立时间盒（M4a / M6a）与独立负责人；L1 是不可裁剪项，任何情况下优先保证；按"积分榜 → 成就 → 关卡数量"顺序降级，登录与进度保存最后降级	组长 / PM + 成员8	M4a / M6a 占用到 L1 的迭代工时
R10	账号安全与积分公平性：密码泄露、会话固定、重复提交刷分、越权查看他人积分	安全	中	高	🔴 高	密码加盐哈希存储、全程 HTTPS、会话超时与登出失效；积分一律由服务端判定并按幂等键去重；接口做鉴权，不信任前端传入的分数	成员8 + 成员7	出现可重复加分 / 越权读取的用例
R11	轻后端范围失控，MVP 阶段过度设计	技术	中	中	🟠 中	L4 只做"账号 / 进度 / 积分"三件事，明确不做通用用户中心、不做社交、不做管理后台	成员8	出现课程作业未要求的后端需求

3.3 Top 3 风险的详细应对预案

R1 需求蔓延（最高优先级）

我们的项目最诱人的陷阱是"再加一个红黑树吧"——最近一次就发生在新增登录与闯关积分的时候。对策不是拒绝新功能，而是把范围写进基线并给新功能单独开时间盒：内容维度（MVP / V1 / V2）与能力维度（L1–L4）在 M2 需求基线冻结时一并冻结，L2 / L3 走独立的 M4a / M6a，不占用 L1 与 V1 / V2 的窗口。任何新增需求写进 Backlog 并在每周日例会上统一评估，变更必须同时回答"砍掉什么"——不允许只加不减。

R2 同步引擎技术风险

这是决定项目成败的单点技术风险。应对方式是先用最小垂直切片验证：M3 阶段只做"链表插入"这一个操作，从代码高亮到画布动画到解释文案全部打通。如果 3 天时间盒内无法跑通，立即启动降级方案（预置数据集 + 分段动画，牺牲部分自定义能力保住核心体验），并在周报中如实上报。

R7 需求理解偏差

我们不假设自己懂用户。10/16 答辩现场就是第一次真实检验；M5 阶段做班级内测，收集"是否看懂"的结构化反馈而不是"好不好看"；M7 进入真实课程场景（预习 / 课堂演示 / 复习）验证。任何一个功能，如果内测中多数人看完仍说不清"刚才发生了什么"，就重做。

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四、项目分工与组员工作量比例

本章与团队执行版文档《NULL 团队 8 人职责分工与协作说明》完全对齐。该文档明确了 8 名成员的职责边界、协作接口、阶段产出与验收依据。

4.1 团队角色分工

组织原则：不是把 8 个人机械地切成 8 个孤立岗位，而是让每个人有明确主责，同时能够围绕同一个可运行产品进行跨模块协作。每名成员均采用「主责 + 副责」模式。

项目核心链路（所有成员的工作最终都必须能够接入这条链路）：

用户输入 → 算法引擎 → Step 步骤模型 → 动画引擎 / 代码高亮 / 步骤解释 → 播放控制 → 页面展示 → 测试与部署

成员	核心角色	主责	副责
成员1	组长 / PM / Tech Lead / 集成负责人	范围、架构、任务、接口、集成、版本	公共状态、Step Controller、技术补位
成员2	产品 / UX / 前端体验负责人	用户流程、页面原型、学习交互、普通前端	可用性测试、文案与演示流程
成员3	可视化引擎负责人	节点 / 边 / 指针渲染、动画、布局、视觉状态	性能优化、动画组件沉淀
成员4	前端交互 / 播放控制负责人	播放、暂停、单步、回退、调速、UI 状态	前端组件、与成员3联调
成员5	数据结构算法引擎负责人	数据模型、算法操作、Step 生成、算法正确性	单元测试、基础数据结构模块
成员6	代码同步 / 算法模块负责人	代码高亮、步骤解释、Step 映射、进阶算法模块	教学案例、树 / 图等扩展
成员7	QA / 测试负责人	测试计划、接口测试、回归测试、E2E、Bug 管理	可用性与兼容性检查
成员8	工程化 / 部署 / 全栈支援	构建、CI、部署、环境、日志、轻后端	跨模块救火、发布保障

四条协作主线与交叉备份

主线	成员	共同目标	要避免的误区
产品与整体	1 + 2	范围清晰、用户流程可执行、架构可落地	PM 与开发脱节
可视化与交互	3 + 4	动画正确、播放可靠、操作直观	动画各写各的
算法与教学	5 + 6	算法正确、Step 可解释、代码同步	算法正确但无法被动画消费
质量与工程化	7 + 8	测试可重复、发布可重复、问题可追溯	最后一天才测试和部署

三条组织规则

1. 每名成员均采用**"主责 + 副责"**模式：主责用于确保模块有人负责到底，副责用于避免单点依赖；
2. 成员之间以**"接口约定"协作，不以"写完自己的文件"作为完成标准**——只有模块能够被下一环正确调用，任务才算真正完成；
3. 优先保证"链表插入"这一黄金样例完整跑通，再横向扩展数组、栈、队列、树和图。

4.2 本次作业组员分工与贡献度

本节与 1.1 交付物清单逐条对应：先把 7 项交付物落到人，再按成员汇总工作量与贡献度。

（1）交付物责任分配

编号	交付物（对应 1.1）	主责	主要协作
D1	1 篇博客随笔（含作业目录与评分要点核对）	【郑伟航】102400134	全员供稿：成员2（用户场景与原型）、成员3（可视化方案）、成员4（交互与控制）、成员5（算法与功能）、成员6（教学解释）、成员7（验收标准）、成员8（工程与部署）
D2	1 份界面原型设计（在线可交互链接）	【林嘉柞】102400118	成员4（播放控制与交互控件）、成员3（可视化画布与动画表达）、成员5（示例数据与操作合法性）、成员8（部署为在线链接）
D3	1份需求规格说明书（word电子版）	【姚浩然】102400131	成员3（类图与具体要求）、成员5（功能描述与算法接口）、成员6（术语表与解释规范）、成员4（交互规范）、成员7（验收验证标准）、成员8（运行环境与外部接口）、成员1（统稿与国标格式把关）
D4	1 份需求分析 PPT	【苏林】102400125	成员2（用户场景与原型页）、成员3（领域类图页）、成员5（功能与优先级页）、成员6（教学解释页）、成员7（验收标准页）、成员8（运行环境页）
D5	1 份界面原型设计答辩 PPT	【邹毅轩】102400136	成员1（答辩组织与讲稿）、成员4（现场演示操作）、成员3（视觉素材）、成员7（彩排走查）、成员8（演示环境与录屏兜底）
D6	1 份界面原型设计评审表（腾讯共享文档）	【邱宁华】102400325	成员2（评审要点）、成员1（汇总并转 Backlog）
D7	1 份需求分析评审表（腾讯共享文档）	【林俊杰】102400119	成员3（技术要点）、成员1（汇总并转 Backlog）

说明：D3 / D4 是"一人主笔、多人分章"的交付物，因此主责人负责统稿与交期，各协作人负责自己那一章的内容与准确性；D6 / D7 由成员7 统一建表维护，避免多人同时编辑同一份腾讯共享文档。

（2）组员分工与贡献度

学号	工作内容	贡献度
【詹志瑜】102400133	【成员1·组长/PM/Tech Lead】主责 D1、D4；协作 D3、D5、D6、D7。确定本次作业范围与 MVP 边界，拆分任务到人并制定 10/09–10/16 倒排计划；统一 Algorithm Engine → Step → Animation / Code Sync / Explanation 的接口约定；主持需求启动会与类图评审会；撰写并排版发布博客 D1，核对 1.2 评分要点自检表；统稿《需求规格说明书》D3，把关国标目录结构、缩写定义与全文术语一致性；搭建需求分析 PPT D4 的框架并撰写项目背景 / 目的意义 / 计划落实页；组织答辩彩排；负责全部交付物归档华为云	【13%】
【邱宁华】102400325	【成员2·产品/UX/前端体验】主责 D2、D3、D5；协作 D1、D4、D6。设计 9 个页面的信息架构（结构目录 / 操作区 / 动画区 / 代码区 / 解释区 / 控制区），绘制中保真原型并定义页面状态（初始 / 输入错误 / 运行中 / 暂停 / 完成 / 未登录）；新增设计登录与注册页、闯关模式与积分榜页；撰写《需求规格说明书》第 1 章引言与第 2 章总体描述（用户画像 / 用户场景 / 用户故事）；编写交互说明与提示文案；设计答辩演示路径与异常兜底	【12%】
【苏林】102400125	【成员3·可视化引擎】协作 D1、D2、D3、D4、D5。绘制领域类图 v0.1–v1.0 并主持评审，撰写《需求规格说明书》第 3 章具体要求与第 5 章功能描述 D3；设计节点 / 边 / 指针 / 数组单元 / 标签等基础可视化组件的原型表达 D2；定义 Create / Delete / Connect / Disconnect / Highlight / Move 通用动画动作并输出动作映射表；制定链表横向、数组顺序、树层次、图基础布局策略；在原型中表达关键步骤的视觉状态；为闯关答题提供"结构状态比对"判定能力	【12%】
【邹毅轩】102400136	【成员4·前端交互/播放控制】协作 D1、D2、D3、D5。在原型中实现播放控制器（开始 / 暂停 / 继续 / 下一步 / 上一步 / 重新开始 / 速度调整）与前端交互状态机（running / paused / finished / error）D2；实现操作面板、按钮、滑块与步骤进度组件；撰写《需求规格说明书》第 4 章交互规范（页面状态与操作反馈）D3；验证连续点击、快速切换、暂停后恢复、回退后再播放等状态问题；设计登录态 UI 与积分变化、关卡解锁的界面反馈；承担答辩现场原型演示操作 D5	【12%】
【林嘉柞】102400118	【成员5·算法引擎】协作 D1、D2、D3、D4。建立统一数据结构模型与操作接口（create / insert / delete / search / traverse）；把算法过程拆成 Step 序列而非只返回最终结果，与成员1共同维护 Step Schema；撰写《需求规格说明书》第 5.1 功能描述与第 5.2 输入输出格式 D3，输出算法接口文档与边界情况说明；为原型提供各结构的示例数据与操作合法性校验 D2；定义闯关关卡的正确答案与判分规则；编写正常 / 边界 / 非法输入的算法单元测试	【13%】
【郑伟航】102400134	【成员6·代码同步/步骤解释】协作 D1、D3、D4、D5。建立 Step → codeLine → description 映射关系，实现代码 / 伪代码高亮组件的数据绑定，保证 Step 切换时高亮同步；撰写面向初学者的步骤解释（黄金样例「10→20→40 中 20 后插入 30」全套解释）并整理《需求规格说明书》附录 B 术语表 D3；统一各结构的术语与教学风格；设计闯关关卡的知识点分布、题干与错题解析，保证积分规则对用户公开可解释；规划树遍历、BST、BFS/DFS 等进阶算法模块	【12%】
【林俊杰】102400119	【成员7·QA/测试】主责 D6、D7；协作 D1、D2、D3、D5。制作并维护《界面原型设计评审表》《需求分析评审表》腾讯共享文档 D6 / D7；撰写《需求规格说明书》第 5.3 界面验收标准与第 5.4 功能验收标准 D3；制定测试计划与用例库（正常流程 / 边界 / 异常输入 / 连续操作），建立 7 条接口测试矩阵并维护黄金测试案例；依据验收标准执行原型走查、记录并跟踪缺陷 D2；新增登录 / 会话失效 / 权限越界 / 重复提交刷分 / 积分回滚专项用例；组织答辩彩排走查 D5	【13%】
【姚浩然】102400131	【成员8·工程化/部署/全栈支援】协作 D1、D2、D3、D4、D5。将界面原型部署为在线可访问链接并保证答辩演示环境稳定、准备录屏兜底 D2 / D5；撰写《需求规格说明书》第 2.3 运行环境与第 3.3 外部接口需求 D3；统一开发环境、依赖版本与启动命令，配置基础 CI（构建 + 基础测试 + 必要检查），维护 README 与部署文档；新增账号与进度 API、积分 API 与数据持久化（密码加盐哈希、会话管理、积分幂等结算），保证未登录访客模式可完整使用核心功能	【13%】
	合计	100%

4.3 团队绩效考核制度

为保证"计划不只是写在纸上"，我们在开发开始前就公开考核规则（评分规则、证据来源、计算方式全部前置公开，组长同样被考核）：

五项指标与权重

指标	权重	考察内容
T 任务完成度	30%	按时、达标、无故延期情况
Q 工作质量	25%	正确性、规范性、Bug 与可维护性
W 实际工作量	20%	任务点、复杂度、责任与额外工作
C 团队协作	15%	Code Review、补位、沟通、问题解决
P 参与纪律	10%	会议、响应、进度反馈、制度执行

计算公式：S = 0.30T + 0.25Q + 0.20W + 0.15C + 0.10P，最终个人绩效封顶 100 分。

执行流程（每个迭代结束填写一次）

① 任务分配 → ② 过程留痕 → ③ 阶段评分 → ④ 贡献归一 → ⑤ 异议复核
   负责人/      代码/文档/     五项指标      绩效分 →      凭证据复核，
   截止时间/    测试/会议      分别 0–100    成员贡献比例   组长同规则
   验收标准

不同角色使用同一权重，但证据形式不同（避免"用同一把尺子量不同岗位"）：

角色	任务完成证据示例	质量证据示例	协作证据示例
成员1	任务拆分、公共模块、集成版本	接口稳定、版本可运行	解决跨模块阻塞、Review
成员2	原型、页面、交互流程	可用性问题减少、状态完整	与前端 / 教学内容联调
成员3	动画组件、布局、视觉状态	动画稳定、组件复用	配合播放器 / 算法联调
成员4	播放器、状态管理、控制组件	状态一致、边界操作可靠	与成员1 / 3 联调
成员5	算法与 Step	算法 / 边界测试通过	维护公共 Step 语义
成员6	代码同步、解释、进阶算法	同步准确、解释正确	配合产品 / 测试优化理解
成员7	用例、Bug、测试报告	缺陷复现清晰、回归完整	推动问题闭环
成员8	CI、部署、环境、API	构建稳定、版本可复现	为各模块提供工程支持

核心原则

• 不以代码行数或 Commit 数量直接等同于贡献；
• 任务按 1 / 2 / 3 / 4 / 5 Point 计量，实际难度明显偏差时经团队讨论可调整；
• 加减分必须说明理由 + 提供对应证据；
• 建议每个成员每轮迭代的任务点保持在同一数量级（例如 8~12 点），但不强求完全相等——真正需要比较的是"任务难度 × 完成质量 × 协作贡献"；
• 主要证据来源：任务看板 / 验收记录、Git / PR / Code Review、测试记录 / 文档 / 设计稿、会议纪要 / 阶段汇报。

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五、成员协作方式

8 人团队最大的风险不是技术，而是信息不对称。我们的协作机制围绕"让信息自动流动、让接口先于代码确定"设计。

5.1 端到端开发链路与四条主线

谁接谁的活——这不是 8 个人各做各的模块然后拼起来，而是一条有明确上下游的生产线：

成员2 定义用户操作
   ↓
成员5 产生算法 Step
   ↓
成员1 统一并调度 Step
   ↓
成员3 播放动画
   ↓
成员6 同步代码与解释
   ↓
成员4 提供播放控制
   ↓
成员7 执行接口与 E2E 测试
   ↓
成员8 构建并部署

每一环的"完成"标准都是下一环能够正确调用，而不是"我这个文件写完了"。

5.2 沟通工具矩阵

场景	工具	规则
日常即时沟通	QQ 群（主） / 微信群（备）	消息 2 小时内响应；@全体 由组长发起，仅用于需要全员知悉的事项
每周例会 / 评审会	腾讯会议	每周日 21:00 固定例会 30–45 分钟；评审会按需召开，必须留会议纪要
每日进度同步	QQ 群打卡	每人每天三句话：昨天做了什么 / 今天做什么 / 卡在哪里
文档在线协作	腾讯文档	说明书、评审表、会议纪要均在腾讯文档协同编辑，保留修订记录
任务看板	腾讯文档表格	四态看板：待办 / 进行中 / 待验收 / 已完成
接口约定	接口文档 + Issue	接口先于实现确定，并以文档为唯一依据
代码与 Issue	Git 仓库 Issues + PR 评论	技术讨论尽量落在 Issue / PR 里，形成可追溯的决策记录
对外发布	CSDN 社区	团队博客、阶段性成果对外发布

这周已经召开组会进行需求分析以及原型的确立

5.3 版本仓库协作规范

仓库划分：代码主仓库（Gitee / GitHub 私有仓库）+ 作业交付仓库（华为云仓库，存放 Word / PDF / PPT）。

分支模型

分支	用途	规则
master	可交付 / 冻结版本	禁止直接 push，只接受来自集成分支的 PR，每次里程碑打 tag
develop	集成分支	每日合并，保持可运行
feature/<模块>-<简述>	功能开发	从 develop 切出，如 feature/linkedlist-insert-anim
fix/<问题简述>	缺陷修复	从 develop 或对应 feature 切出
docs/<文档名>	文档变更	说明书、PPT 源文件、博客草稿

代码合并与测试流程（九步，每步都要留证据）

步骤	阶段	关键要求	证据
1	领取任务	明确功能、输入输出、任务点、验收标准	任务卡
2	独立分支开发	feature/xxx 或 fix/xxx，不直接改稳定分支	分支 / Commit
3	开发者自测	单元 / 组件测试 + 黄金输入	自测记录
4	接口联调	与直接上游 / 下游验证调用关系	联调结果
5	Pull Request	说明改了什么、怎么测、影响哪些接口	PR
6	Code Review	至少一名相关成员评审；公共模块成员1参与	Review 记录
7	合入 develop	通过后进入集成分支，不直接进入 release	集成版本
8	集成 / 回归测试	成员7跑接口矩阵与黄金案例	测试结果
9	版本冻结与发布	只修 Bug，不新增功能；成员8部署	Release

Commit 规范：采用 Conventional Commits，格式 type(scope): 描述，type 取值 feat / fix / docs / style / refactor / test / chore。
示例：feat(linkedlist): 支持插入步骤的 Step 生成

Commit 归属：要求 user.name 使用真实姓名、user.email 使用团队统一邮箱，确保贡献可追溯、可用于绩效评分。

5.4 接口与集成测试责任矩阵

模块单独能跑不等于连起来能跑。我们把 11 条关键连接、提供方、消费方、测试方和"必须验证什么"全部写死在矩阵里（新增账号与积分后，从原来的 7 条扩展到 11 条）：

连接	提供方	消费方	测试 / 验收	必须验证
UI → Algorithm	2 / 4	5	7	输入参数能否正确进入算法；非法输入是否被拦截
Algorithm → Step	5	1	7	Step 字段、顺序、目标对象与最终状态是否正确
Step → Animation	1	3	7	Create / Connect / Highlight 等动作能否正确播放
Step → Code Sync	1 / 5	6	7	codeLine 与 explanation 是否和当前 Step 一致
Player → Step Controller	4	1	7	前进、后退、暂停、重播是否改变正确状态
Step → UI State	1 / 4	2	7	运行中 / 错误 / 完成状态是否正确呈现
Build → Deploy	全体提交	8	7 / 1	代码合并后是否可构建、可访问、可回滚
Login → Session	8	1 / 4	7	登录态是否正确建立、超时失效与登出后是否真正失效；未登录访客模式是否仍可完整使用 L1
Session → Progress	8	1 / 2	7	学习进度写入与读取是否一致；换设备登录后进度是否恢复
Session → Score	8	5 / 6	7	积分是否由服务端判定、是否幂等（重复提交不重复加分）；越权提交他人分数是否被拒绝
Score → UI State	8 / 4	2	7	未登录 / 已登录 / 积分变化 / 关卡解锁状态是否正确呈现

推荐的集成顺序（把"最后一刻大爆炸集成"拆成可验证的小步）：

1. 成员5先完成算法模块自测，能独立输出正确 Step；
2. 成员1用固定 Step 测 Step Controller，不依赖动画；
3. 成员3用 Mock Step 测动画，不等待算法全部完成；
4. 成员6用固定 Step 测代码高亮与解释；
5. 成员4接入 Step Controller，验证播放、暂停、回退和重播；
6. 成员7按接口矩阵逐条做两两集成测试；
7. 全部通过后再做"链表插入"完整 E2E；
8. 黄金样例稳定后，再扩展其他数据结构。

完成的定义（Definition of Done）

一个成员说"我写完了"还不够。至少应满足：本模块自测通过 → 接口数据符合约定 → 与直接下游联调通过 → PR 完成评审 → 集成分支测试通过 → 关键用例回归无新增严重问题。

5.5 冲突处理机制

冲突类型	处理机制
代码冲突（Git merge conflict）	遵循"谁后提交谁负责 rebase"原则；冲突涉及他人模块时，先拉当事人语音沟通，30 分钟内未解决立即升级到群里同步，由模块负责人裁决；禁止用"覆盖对方代码"的方式解决冲突
接口冲突（上下游定义不一致）	以接口文档为唯一依据；需要变更时先改接口文档、再改代码，并在 PR 中同步引用；不允许一方私自改字段
文档冲突（多人改同一份）	统一在腾讯文档在线协作，不使用"各自本地 Word 互相传"的方式；文档设唯一负责人，其他人以批注 / 修订模式提意见；重要版本导出 PDF 并以 vX.Y_日期 命名归档
意见冲突（方案分歧）	三步收敛：① 用证据说话——原型 / 数据 / 竞品截图优先于主观感觉；② 讨论两轮仍不收敛，由组长拍板并记录决策理由与反对意见；③ 已决策事项先执行，允许在下一个迭代复盘时重新提出
进度冲突（任务撞车 / 无人认领）	周一例会上统一认领；出现无人认领的任务，由组长指定；出现撞车，按"谁更熟悉谁做、另一人转做相邻任务"处理
职责冲突（模块边界模糊）	回到职责文档的"协作接口"与"职责边界"两节判定；文档未覆盖的情况由成员1裁定并补充进文档

5.6 任务同步机制

（1）任务看板四态流转

待办 (Backlog) ──认领──▶ 进行中 (Doing) ──提交──▶ 待验收 (Review) ──验收通过──▶ 已完成 (Done)
     ▲                                                      │
     └──────────────── 验收不通过，打回并注明原因 ◀──────────┘

每个任务卡必须包含：任务名 / 负责人 / 截止时间 / 验收标准 / 任务点（1–5 Point） / 关联 PR 或文档链接。

（2）一周迭代节奏

时间	团队动作	成员1重点	成员7 / 8 重点
周一	确定 Sprint Goal、任务与验收标准	拆任务、确认依赖、分配任务点	提前准备测试与环境
周二 ~ 周三	并行开发 + 小范围联调	检查接口是否一致、提前合并小 PR	接口一完成就开始测试
周四	主链路集成	组织 Algorithm→Step→Animation→UI 联调	建立 Bug 清单、修 CI / 环境
周五	功能验收 + 回归	判断是否达到 Sprint Goal	完整测试、给出质量结论
周末	15 ~ 30 分钟复盘	记录完成 / 延期 / 风险并调整下周	整理测试与发布记录

（3）三级同步节奏

频率	形式	内容
每日	群内三句话打卡	昨天 / 今天 / 卡点
每周日 21:00	腾讯会议例会（30–45 min）	看板过一遍、本周完成率、下周计划、风险预警、绩效记录
每里程碑	阶段评审会 + 周报归档	交付物走查、DoD 核对、下一阶段排期、复盘沉淀

（4）信息单一来源（Single Source of Truth）

为避免"群里说过但文档没改"，我们约定唯一来源：

信息类型	唯一来源
需求与功能定义	《软件需求规格说明书》
职责与协作接口	《8 人职责分工与协作说明》
接口定义（Step Schema 等）	接口文档（冻结版）
任务与进度	任务看板
决策与理由	会议纪要
设计与视觉规范	原型设计规范文档

其余渠道（群聊、口头）只作为提醒，不作为依据。

5.7 质量保障机制

（1）测试层次递进

单元测试 → 接口测试 → 两两集成 → 完整链路 → E2E → 回归测试

测试从第一轮迭代就开始，而不是项目最后一周才开始点页面。

（2）黄金测试案例：链表插入

全组共用同一个"黄金样例"作为验收基准——输入 10→20→40，在 20 后插入 30，最终 10→20→30→40：

检查点	预期结果
初始输入	10 → 20 → 40 能正确创建
操作	在 20 后插入 30
算法	最终结构为 10 → 20 → 30 → 40
Step	查找位置 → 创建 30 → 30 连 40 → 20 连 30，顺序正确
动画	节点 / 指针变化与 Step 一致，无残留或错误连线
代码同步	每一步高亮正确代码行
解释	每一步说明与当前动作一致
播放器	暂停、下一步、上一步、重播均正确
异常操作	快速点击、回退后再播放不会破坏状态

（3）其他质量手段

• Code Review Checklist：命名规范、边界处理、无调试残留、注释与解释文案是否"说人话"；
• 文档走查：说明书由非撰写者交叉走查，重点检查术语一致性、图表编号、目录与正文是否对应；
• 原型走查：由成员7按验收标准逐条打勾，缺陷记录到看板并跟踪到关闭；
• 答辩彩排：至少 2 次计时彩排，全组到场提意见，确保 8 分钟节奏可控；
• 演示兜底：答辩版本提前冻结并部署为稳定 Release，同时准备录屏备用方案，不依赖某一台开发电脑临时运行。

5.8 团队执行检查清单

每轮迭代开始与结束时各过一遍（本清单是可复用的过程自检模板，随迭代长期使用）：

• ✅ 本轮 Sprint Goal 是否只有一个清晰的主目标？
• ✅ 每个任务是否有负责人、截止时间、任务点和验收标准？
• ✅ 上游输出与下游输入是否已有接口约定？
• ✅ 每个开发成员是否完成自测，而不是把测试全部交给成员7？
• ✅ 关键功能是否先完成两两联调，再进入完整 E2E？
• ✅ 黄金测试案例是否仍然通过？
• ✅ PR 是否经过相关成员 Review？
• ✅ 严重 Bug 是否有复现、修复和回归记录？
• ✅ 答辩版本是否已经冻结并部署为稳定 Release？
• ✅ 本轮绩效是否有实际成果和记录支撑？

---

六、软件需求规格说明书

《数据结构可视化学习平台 软件需求规格说明书》v1.0

项目	内容
仓库链接（华为云）	华为云仓库链接
PDF 版（推荐阅读）	.pdf 文件链接
版本	v1.0（2026-10-15）
编制依据	GB/T 9385-2008《计算机软件需求规格说明规范》

6.1 文档结构（对应国标规范）

目录
1  引言
   1.1 编写目的
   1.2 项目背景
   1.3 定义与缩写
   1.4 参考资料
2  总体描述
   2.1 目标（开发意图 / 应用目标和作用范围 / 产品前景）
   2.2 用户场景（用户画像 / 典型场景 / 用户故事）
   2.3 运行环境
   2.4 设计与实现约束
3  具体要求
   3.1 类图（领域模型）
   3.2 属性（可用性 / 安全性 / 性能 / 可靠性）
   3.3 外部接口需求
4  界面原型
   4.1 页面清单
   4.2 核心界面说明
   4.3 交互规范与视觉规范
5  功能描述及验收验证标准
   5.1 具体功能描述
   5.2 输入输出格式
   5.3 界面验收标准
   5.4 功能验收标准
附录 A 用户访谈纪要
附录 B 术语表
附录 C 需求追踪矩阵

6.2 关键内容摘要

（1）引言（2'）
编写目的、项目背景（软件名称：数据结构可视化学习平台；项目任务提出者：软件工程实践课程组；项目开发者：NULL 队）、缩写定义（所有缩写均在第 1.3 节事先定义，如 MVP、DoD、PoC、Step Engine、Adapter 等）。

（2）用户场景（8'）
沿用选题阶段的四类用户，并细化为可验证的场景：

用户	需求	典型场景
数据结构课程初学者	看懂动态过程	课后复习"链表插入"，用单步动画逐步看完指针怎么改
需要快速复习的计算机专业学生	快速回顾核心操作	考前 30 分钟过一遍栈 / 队列的核心操作，并做 2 个关卡自测
课堂演示的教师 / 助教	稳定可投屏的演示工具	课堂上投屏演示 BST 插入，边讲边暂停
算法与编程自学者	可试错的实验台	输入自己的数据，试试空结构删除会发生什么
希望有反馈与坚持动力的学习者（新增能力对应）	知道自己掌握了没有	登录后闯关，答错看解析，积分与成就记录进度

（3）类图（8'）
第 3.1 节给出完整领域类图（见 7.3 节 的概览），核心类包括：UserAccount（账号）、VisualizationSession、抽象类 DataStructure 及其子类 Array / LinkedList / Stack / Queue / Tree / Graph、Operation、StepSnapshot、CodeSnippet、Explanation、DataSet、LearningRecord，以及新增能力对应的 Challenge（关卡）、ScoreRecord（积分记录）。

（4）界面原型（8'）
第 4 章给出 9 个页面的界面说明与交互规范，详见 第七章。

（5）功能描述（3'）
第 5.1 节按"结构选择 → 数据输入 → 操作选择 → 单步播放 → 回放与分享"的主流程逐项描述功能，并用 MoSCoW 标注优先级。

（6）验收验证标准（3'）
第 5.3 / 5.4 节分别给出界面验收标准（逐页面的元素、位置、状态）与功能验收标准（逐条可判定、可勾选），示例：

编号	验收项	验收方法	通过标准
F-01	选择数据结构	点击首页任一种结构卡片	进入学习主界面，画布加载该结构默认数据
F-02	自定义数据输入	输入 5 个整数并提交	画布渲染 5 个节点，节点值与输入顺序一致
F-03	单步执行	点击"单步"	代码区高亮下一行，画布与解释面板同步更新，步骤计数 +1
F-04	回退	点击"回退"	回到上一步快照，三者状态与上一步完全一致
F-05	非法操作提示	对空链表执行删除	给出明确中文错误提示，程序不崩溃、不静默失败
F-06	步骤解释可读性	每一步查看解释面板	每步均有中文解释，且不含未定义术语

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七、界面原型设计

7.1 原型链接

项目	内容
在线可交互原型	界面原型在线链接
原型源文件 / 仓库	华为云仓库
原型版本	v1.0（2026-10-15）
技术形式	HTML + CSS + JavaScript 高保真可交互原型，浏览器直接打开
推荐浏览器	Chrome / Edge 最新版

7.2 用户场景与原型映射

场景	原型路径
课前预习结构与基本操作	首页 → 选择结构 → 知识卡 → 播放单步动画
课中教师投屏演示过程	学习主界面 → 暂停 / 单步 / 调速 → 投屏演示
课后复习与自定义实验	学习主界面 → 数据输入面板 → 自定义数据 → 执行操作
考前快速回顾核心操作	首页 → 结构详情 → 操作速查 → 播放关键步骤
登录后闯关自测（新增）	登录 → 闯关模式 → 选择关卡 → 答题 / 操作 → 即时判定与解析 → 获得积分与成就
查看进度与积分榜（新增）	登录 → 我的实验台 → 学习记录 / 积分明细 / 排行榜
不登录先试用（访客模式）	首页 → 访客模式 → 完整使用 L1 学习闭环 → 提示登录以保存进度

7.3 领域类图概览

新增账号与闯关积分后，领域模型增加 UserAccount、Challenge、ScoreRecord 三个类，以及 VisualizationSession 与它们之间的归属关系（下图中以「新增」标注）。

classDiagram
    class UserAccount {
        +String accountId
        +String nickname
        +String passwordHash
        +Date createdAt
        +register()
        +login()
        +logout()
        +isGuest()
    }
    class VisualizationSession {
        +String sessionId
        +Date startTime
        +int currentStepIndex
        +play()
        +pause()
        +stepForward()
        +stepBackward()
        +setSpeed()
    }
    class DataStructure {
        <<abstract>>
        +String name
        +int size
        +insert(value)
        +remove(value)
        +traverse()
    }
    class Array
    class LinkedList
    class Stack
    class Queue
    class Tree
    class Graph
    class Operation {
        +String opType
        +Object params
        +validate()
    }
    class StepSnapshot {
        +int stepIndex
        +int codeLineNo
        +Object structureState
        +List highlightedNodes
        +String explanation
    }
    class CodeSnippet {
        +String language
        +List lines
    }
    class Explanation {
        +String text
        +String termRef
    }
    class DataSet {
        +String sourceType
        +List values
    }
    class LearningRecord {
        +String recordId
        +Date timestamp
        +int stepCount
    }
    class Challenge {
        +String challengeId
        +String title
        +String structureRef
        +int difficulty
        +int pointValue
        +checkAnswer()
    }
    class ScoreRecord {
        +String recordId
        +String accountId
        +String challengeId
        +int points
        +Date submittedAt
        +boolean isFirstClear
    }

    UserAccount "1" --> "*" VisualizationSession : 创建 / 控制
    UserAccount "1" --> "*" LearningRecord : 产生
    UserAccount "1" --> "*" ScoreRecord : 获得
    VisualizationSession "1" --> "1" DataStructure : 操作对象
    VisualizationSession "1" --> "1" CodeSnippet : 代码高亮
    VisualizationSession "1" --> "*" StepSnapshot : 快照序列
    DataStructure <|-- Array
    DataStructure <|-- LinkedList
    DataStructure <|-- Stack
    DataStructure <|-- Queue
    DataStructure <|-- Tree
    DataStructure <|-- Graph
    Operation "1" --> "*" StepSnapshot : 生成
    StepSnapshot "1" --> "1" Explanation : 绑定解释
    DataSet "1" --> "1" DataStructure : 初始化
    Challenge "1" --> "1" DataStructure : 考察
    Challenge "1" --> "*" ScoreRecord : 结算

设计要点：VisualizationSession 与 StepSnapshot 是本项目的核心抽象——**把"过程"变成"可索引的数据"**，这正是难点 1 的解决方案在模型层的体现。

新增账号与闯关积分后的模型变化：User 细化为 UserAccount（承载注册 / 登录 / 会话，并支持访客模式 isGuest()）；新增 Challenge（关卡：考察哪个结构、难度、分值、判定方法）与 ScoreRecord（积分记录：保留 isFirstClear 字段用于幂等结算，重复通关不重复加分）。VisualizationSession 与 LearningRecord、ScoreRecord 都归属到 UserAccount，使进度与积分可跨设备恢复。

类职责说明（与上图一一对应，便于不便查看图形的读者阅读）

类名	类型	关键属性	关键方法	职责
UserAccount	实体	accountId、nickname、passwordHash、createdAt	register()、login()、logout()、isGuest()	账号：注册 / 登录 / 登出与会话；支持不登录的访客模式；密码只存加盐哈希
VisualizationSession	控制	sessionId、startTime、currentStepIndex	play()、pause()、stepForward()、stepBackward()、setSpeed()	一次可视化会话，持有当前步骤下标，是所有播放控制的入口
DataStructure	抽象实体	name、size	insert()、remove()、traverse()	所有数据结构的统一抽象，屏蔽具体结构差异
Array / LinkedList / Stack / Queue / Tree / Graph	实体	各自结构属性	重写 insert / remove / traverse	具体数据结构实现，对应 MVP / V1 / V2 三阶段
Operation	实体	opType、params	validate()	一次用户操作请求，负责参数校验与非法操作拦截
StepSnapshot	实体	stepIndex、codeLineNo、structureState、highlightedNodes、explanation	—	不可变步骤快照，同时承载代码行号、结构状态、高亮集合与解释文案
CodeSnippet	实体	language、lines	—	待演示的算法代码，供代码区高亮使用
Explanation	实体	text、termRef	—	每一步的中文解释文案及其术语引用
DataSet	实体	sourceType、values	—	用户输入 / 随机生成 / 导入的数据集，用于初始化结构
LearningRecord	实体	recordId、timestamp、stepCount	—	学习记录，用于"我的实验台"回放与进度追踪
Challenge	实体	challengeId、title、structureRef、difficulty、pointValue	checkAnswer()	关卡：考察指定数据结构的一个知识点，携带难度、分值与判定方法
ScoreRecord	实体	recordId、accountId、challengeId、points、submittedAt、isFirstClear	—	积分记录：一次结算的凭证；isFirstClear 用于幂等去重，保证重复提交不重复加分

若渲染环境不支持 mermaid，上表即为类图的可读替代。

与团队接口术语的对应关系（与《8 人职责分工与协作说明》保持一致）

设计模型（本图）	团队接口术语	负责成员
DataStructure 及其子类 + Operation	Algorithm Engine	成员5（成员6 承担树 / 图等进阶模块）
StepSnapshot 的属性集合	Step Schema（统一 Step 数据结构）	成员1 统一维护，成员5 生成
VisualizationSession	Step Controller（公共状态与控制层）	成员1 设计，成员4 调用
StepSnapshot → 画布渲染	Step → Animation	成员3
StepSnapshot → CodeSnippet / Explanation	Step → Code Sync	成员6
播放控制部分	Player → Step Controller	成员4
LearningRecord / DataSet	UI State 与输入层	成员2
UserAccount	账号 API / Session	成员8（成员4 消费登录态）
Challenge / ScoreRecord	闯关与积分 API（服务端判定、幂等结算）	成员8（成员5 提供判定逻辑，成员6 提供关卡与解析）

7.4 页面清单（9 个页面）

编号	页面	核心内容
P1	首页 / 结构选择	Logo 与品牌标语、结构卡片（数组 / 链表 / 栈 / 队列 / 树 / 图）、学习进度入口、帮助入口、登录 / 访客模式入口
P2	学习主界面（核心页）	三栏布局：左侧代码区（当前行高亮）+ 中间画布区（节点 / 指针 / 边 / 下标）+ 右侧解释区（当前步骤说明）；底部控制条（播放 / 暂停 / 单步 / 回退 / 调速 / 步骤进度条）
P3	数据输入面板	手动输入、随机生成、批量粘贴、导入数据集；输入校验提示
P4	操作面板	插入 / 删除 / 查找 / 遍历；参数输入；操作前预演提示；非法操作错误提示
P5	结构详情与知识卡	结构定义、复杂度、核心要点、常见错误、与课程章节对应关系、该结构关联的关卡入口
P6	我的实验台	历史记录、步骤回放、收藏的示例、分享链接；积分明细、成就徽章、关卡通过记录（需登录）
P7	帮助与术语表	使用说明、快捷键、术语表（与说明书第 1.3 节定义保持一致）
P8	登录 / 注册页（新增）	账号密码登录、注册、访客模式入口、错误提示（账号不存在 / 密码错误 / 重复注册）、隐私与数据说明
P9	闯关模式与积分榜（新增）	关卡地图与解锁状态、题面与答题区、即时判定与错题解析、本次得分与总分、成就徽章、排行榜（需登录）

7.5 核心界面 P2 的布局与交互说明

┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ NULL Visual Lab   链表 · INSERT          步骤 4 / 4      [术语] [帮助] │
├────────────────────┬──────────────────────────────┬───────────────────┤
│ 代码区              │ 画布区                        │ 解释区             │
│                    │                              │                   │
│ 1  p = head        │   (A)──▶(B)──▶(C)            │ 步骤 4 / 4        │
│ 2  while p.next:   │          ▲                   │                   │
│ 3    p = p.next    │          │ p                │ 修改指针，让新节点  │
│ 4  p.next = new  ◀ │   (N)────┘                   │ 接入链表。         │
│                    │                              │                   │
│                    │  节点 / 指针 / 边 / 下标可视化  │ 当前代码行：4      │
├────────────────────┴──────────────────────────────┴───────────────────┤
│ ▶/⏸  ⏮ 单步  回退  速度[──●──]  ●━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━  步骤进度条      │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

关键交互规则

1. 三联动：代码高亮行、画布动画、解释文案由同一个 stepIndex 驱动，任意时刻三者必然一致；
2. 可控：播放 / 暂停 / 单步 / 回退 / 调速 / 拖拽进度条，任意步骤可来回跳转；
3. 可实验：用户可随时打开 P3 替换数据、打开 P4 换一个操作；
4. 可解释：每一步都有中文解释，且解释中的术语均可在 P7 术语表中查到；
5. 不静默失败：任何非法输入或非法操作，均在界面上给出明确中文提示；
6. 登录不挡路（新增）：未登录（访客模式）也能完整使用 L1 学习闭环，只在"保存进度 / 闯关积分 / 排行榜"处提示登录，不做强制登录墙；
7. 积分可解释（新增）：每一笔积分的来源（哪个关卡、首次通过还是重复练习）都可在"我的实验台"查到明细，不出现黑盒加分。

7.6 新增页面 P8 / P9 的界面说明

┌───────────────────────────── P8 登录 / 注册 ─────────────────────────────┐
│  NULL Visual Lab                                                          │
│  ┌───────────────────────────────────┐  账号  [________________]          │
│  │  登录   │  注册                   │  密码  [________________]          │
│  │                                   │  [ 登  录 ]                        │
│  │  登录后可保存学习进度、参与闯关积分 │  ───────────────                   │
│  │  排行榜；也可以直接访客模式试用     │  [ 以访客身份继续 → ]              │
│  └───────────────────────────────────┘  ⚠ 账号或密码错误                  │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

┌──────────────────────── P9 闯关模式与积分榜 ──────────────────────────────┐
│ NULL Visual Lab   闯关模式          总积分 320   [我的实验台] [退出登录]   │
├──────────────────────────────┬────────────────────────────────────────────┤
│ 关卡地图                      │ 关卡 3 · 链表插入（难度 ★★☆ · 20 分）      │
│  ✅ 关卡1 数组基础      10分  │ ──────────────────────────────────────────  │
│  ✅ 关卡2 栈与队列      10分  │ 题目：在 10→20→40 的 20 之后插入 30，       │
│  ▶ 关卡3 链表插入      20分  │       第 3 步应该修改哪个指针？             │
│  🔒 关卡4 链表删除      20分  │   ○ p = head                                │
│  🔒 关卡5 树遍历        30分  │   ● p.next = new                            │
│  🔒 关卡6 BST 插入      30分  │   ○ new.next = p                            │
│                              │ ──────────────────────────────────────────  │
│ 成就徽章                      │ [ 提 交 ]   ✅ 正确！+20 分（首次通过）      │
│  🏅 初次通关  🏅 连对5题      │ 解析：新节点接入链表需要修改前驱的 next……   │
└──────────────────────────────┴────────────────────────────────────────────┘

P9 的关键设计点

• 关卡与知识点绑定：每个关卡通过 Challenge.structureRef 绑定到一个数据结构与一个知识点，答错直接跳到对应的可视化页面（P2）回看那一步；
• 判定在服务端：前端只提交作答，分数由服务端依据成员5 提供的判定逻辑计算，ScoreRecord.isFirstClear 保证重复提交不重复加分；
• 积分可解释：得分明细逐条可查，重复练习不重复给分但记录练习次数；
• 解锁而非阻断：未解锁的关卡显示 🔒 与解锁条件，不做付费 / 强制分享等阻断式设计。

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八、需求分析 PPT 链接

《数据结构可视化学习平台 需求分析报告》PPT

项目	内容
仓库链接（华为云）	华为云仓库链接
PDF 版（推荐）	.pdf 文件链接

内容大纲

01 封面
02 项目背景与开发目的、意义
03 用户调研与用户场景（用户画像 / 访谈结论 / 用户故事）
04 领域类图与领域模型讲解
05 界面原型讲解（9 个页面清单 + 核心页逐个说明）
06 新增能力专章：账号与学习进度、闯关积分体系（积分规则与幂等结算）
07 功能描述与优先级（MoSCoW）
08 验收验证标准
09 团队计划落实情况、分工与工作量比例
10 风险与后续计划（含新增范围带来的范围与安全风险）
11 致谢 / Q&A

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九、界面原型设计答辩 PPT 链接

《数据结构可视化学习平台 界面原型设计答辩》PPT

项目	内容
仓库链接（华为云）	华为云仓库链接
PDF 版（推荐）	.pdf 文件链接

内容大纲

01 封面：NULL · 数据结构可视化学习平台 · 界面原型设计答辩
02 为什么值得做：传统学习路径的断链点（抽象 / 动态 / 脱节）
03 我们做什么：把「脑内模拟」搬到屏幕上（看得见 / 跟得上 / 点得动 / 控得住）
04 界面原型总览：9 个页面与信息架构
05 核心页精讲：学习主界面 P2 的三栏布局与三联动机制
06 交互演示：现场操作——自定义数据 → 单步 → 回退 → 改参数重跑
07 关键设计决策：为什么用 StepSnapshot 驱动而不是动画回调
08 新增能力演示：登录 / 访客模式 → 闯关答题 → 即时判定与解析 → 积分与成就
09 用户场景演示：课前 / 课中 / 课后 / 考前
10 计划落实与分工：里程碑完成情况、组员分工与工作量比例
11 风险与下一步：待验证问题与迭代计划（含 M4a / M6a 两条新增能力时间盒）
12 致谢 / Q&A

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十、团队互评与评审表

本次作业的两份评审表——《界面原型设计评审表》与《需求分析评审表》——按课程要求直接在腾讯共享文档中填写与互评，由助教统一汇总，因此不在本博客中另附链接。

评审表内容包括：小组名称、项目名称、评审的内容、评审建议；各小组的名称和排名；以及自定义表格。

我们的使用方式：答辩当天由成员7 现场记录各组反馈，当晚汇总进共享文档，并把可执行的建议转成 Backlog 条目，进入下一轮迭代评估。

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十一、小结与下一步

本次作业我们完成了什么

1. 计划：把选题一句话，拆成了 M0–M8 共 9 个里程碑 + M4a / M6a 两条新增能力时间盒，每个都有日期、交付物与通过标准，并倒排出本次作业的 7 天周计划；
2. 范围：明确"内容维度（MVP / V1 / V2）+ 能力维度（L1 学习闭环 / L2 账号与进度 / L3 闯关积分 / L4 轻后端）"的双维度边界，并为新增的登录与闯关积分写清了取舍与降级顺序；
3. 风险：识别出 6 个技术难点与 11 条项目风险，其中"需求蔓延""动画与代码同步""需求理解偏差""新增功能拖累核心功能""账号安全与积分公平性"五条列为高等级并配了具体预案；
4. 分工：明确 8 人「主责 + 副责」角色与职责边界，把新增的账号 / 积分工作明确分配到成员2、4、5、6、7、8，给出本次作业分工与贡献度表，并公开了绩效考核公式与证据来源；
5. 协作：建立了"端到端开发链路 + 四条协作主线 + 沟通工具矩阵 + 分支模型与九步合并流程 + 11 条接口与集成测试责任矩阵 + DoD + 冲突处理机制 + 一周迭代节奏 + 信息单一来源"的完整协作机制；
6. 交付：《软件需求规格说明书》、界面原型（9 个页面）、需求分析 PPT、原型答辩 PPT 已全部产出并归档。

下一步（M2 → M3）

• 10/16 答辩后 48 小时内完成评审意见汇总，闭环后冻结需求基线 v1.1（含 L2 / L3 的范围基线）；
• 启动 M3 架构设计与技术验证，重点是先用"链表插入"垂直切片跑通三联动，验证通过后再横向复制到其他结构；
• 严格执行范围边界：MVP 只做 4 个线性结构，L1 学习闭环是不可裁剪项，其余进 Backlog；
• M4a 与 M4 同期启动时，先确认访客模式可用——保证新增账号体系不会挡住核心学习流程。

我们从一个空指针出发——NULL 不是"空"，而是一切结构建立之前的起点。
We start from NULL, but we won't end at NULL.

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