小学生终结者——四则运算生成器

==================前言==================

 

这是一个交互十分差的东西,使用cmd运行jar包运行,由于公司经费问题,暂时没能发布exe版本。小学生朋友请在专业人员的指导下使用。

 

==================正文==================
a.需求分析。
当代小学生的计算能力堪忧,为了维护世界的和平安宁,我觉得我必须做些什么。
b.功能设计。
  b.1生成小学水平的四则运算题目。
  b.2提供回答的功能。
  b.3提供批改的功能。

c.设计实现。
生成数字相关类

 1 package Method;
 2 
 3 import java.util.ArrayList;
 4 import java.util.List;
 5 import java.util.Random;
 6 import Method.Operate;
 7 
 8 public class Create {
 9     public String Createnum(int span,int difcoe){//生成一个数
10         //Random rand = new Random();  
11         int ran = (int)( Math.random() * 10) + 1;
12         int num = 1,num2 = 1;//默认值
13         String s = new String();
14         //System.out.println("Createnum的ran"+ran);  
15         if(ran < difcoe){//难度系数下整数概率生成整数
16             num = (int)( Math.random() * (span + 1));//生成0-span范围的整数
17             s = String.valueOf(num);
18         }
19         else{    //生成分数
20             num = (int)( Math.random() * (span + 1));
21             num2= (int)( Math.random() * (span + 1)) + 1;//坟墓避免出现0
22             s = "("+String.valueOf(num) + "/" +String.valueOf(num2)+")";//生成坟墓分子都在0-span范围的分数,其实其值也在这个范围
23         }
24         
25         return s;
26     }
27     public String CreateArith(){  //生成算术符
28         String s = new String();
29         int ran = (int)( Math.random() * 4) + 1;
30         //System.out.println("Atith的ran"+ran);  
31         switch(ran){
32         case 1:
33             s = "+";
34         break;
35         case 2:
36             s = "-";;
37         break;
38         case 3:
39             s = "*";;
40         break;
41         case 4:
42             s = "/";;
43         break;
44         }
45         return s;
46     }
47     public String CreateBracket(String ins){//加括号的神奇特效
48         return "("+ins+")";
49     }
50     //生成一个算术横式
51     public String CreateQues(int span,int difcoe){
52         String s = new String();
53         s = s + Createnum(span,difcoe);
54         int coe = (int)( Math.random() * difcoe)+1;//根据难度系数设置一下最长数字数
55         for(int i = 0;i < coe;i++){  
56             int prior = (int)( Math.random() * 10)+1;
57             if(prior>5){//添加新的数字和符号的方向不确定,这样的话括号出现在前还是后就不知道了
58                 s = s +CreateArith()+ Createnum(span,difcoe);
59             }
60             else{
61                 s = Createnum(span,difcoe)+ CreateArith() + s;
62             }
63             int r = (int)( Math.random() * 10);
64             if(i<3){
65                 CreateBracket(s); //小概率加个括号,只能前面加
66             }
67         }
68         return s;
69     }
70     //生成题目集
71     public List CreateQList(int totle,int span,int difcoe){
72         //List temp;
73         List<String> temp = new ArrayList<String>();
74         String s = "1+1";
75         Operate a = new Operate();
76         for(int i = 0;i<totle;i++){
77             s = CreateQues(span,difcoe);        
78             temp.add(s);
79             //System.out.println("*******等于*******"+a.calcbra(s));
80         }
81         return temp;
82     }
83 }

输入输出

  1 package Method;
  2 
  3 import java.io.BufferedReader;
  4 import java.io.File;
  5 import java.io.FileNotFoundException;
  6 import java.io.FileOutputStream;
  7 import java.io.FileReader;
  8 import java.io.IOException;
  9 import java.nio.CharBuffer;
 10 import java.util.ArrayList;
 11 import java.util.List;
 12 
 13 public class InOut {
 14 
 15     public boolean oute(String textname,List l,String oute){//输出题目
 16         byte[] buff=new byte[]{};  
 17         int len = l.size();
 18         
 19         try   
 20         {
 21             for(int i = 0;i < len;i++){
 22                 String aa= (String)l.get(i);  
 23                 buff=aa.getBytes();  
 24                 if(i==0){
 25                     FileOutputStream out=new FileOutputStream("D://"+oute,false);  //第一次覆盖
 26                     out.write(buff,0,buff.length);  
 27                     out.write("\r\n".getBytes());
 28                 }
 29                 else{
 30                     FileOutputStream out=new FileOutputStream("D://"+oute,true);  
 31                     out.write(buff,0,buff.length);  
 32                     out.write("\r\n".getBytes());
 33                 }          
 34                 //FileOutputStream out=new FileOutputStream("D://"+textname,true);  
 35 
 36             }
 37               
 38         }   
 39         catch (FileNotFoundException e)   
 40         {  
 41             e.printStackTrace();  
 42         }  
 43         catch (IOException e)   
 44         {  
 45             e.printStackTrace();  
 46         }  
 47         return true;
 48     }
 49     public boolean outg(String ina,String ine,String outg){//输出成绩
 50         List<String> ans = new ArrayList<String>();
 51         List<String> que = new ArrayList<String>();
 52         List<String> gra = new ArrayList<String>();
 53         File afile=new File("D:\\"+ina);  //回答路径
 54         File qfile=new File("D:\\"+ine);//题目路径
 55         if(!qfile.isDirectory()||!afile.isDirectory()){      
 56             System.out.println("文件不存在!");       
 57         }else{      
 58             System.out.println("稍等");      
 59         }
 60         BufferedReader reader=null;  
 61         String s=null;  
 62         int line=1;  
 63         try{  
 64                 reader=new BufferedReader(new FileReader(afile));  
 65                 while((s=reader.readLine())!=null){  
 66                     ans.add(s);
 67                     line++;  
 68                 }  
 69                 reader=new BufferedReader(new FileReader(qfile));  
 70                 while((s=reader.readLine())!=null){  
 71                     que.add(s);
 72                     System.out.println("输入题目:"+line+":"+s);  
 73                     line++;  
 74                 }  
 75         }  
 76         catch(Exception e){  
 77             e.printStackTrace();  
 78         }  
 79         finally{  
 80             if(reader!=null){  
 81                 try{  
 82                     reader.close();  
 83                 }  
 84                 catch(Exception e){  
 85                     e.printStackTrace();  
 86                 }  
 87             }  
 88         }      
 89         //判断是否正确
 90         Operate a = new Operate();
 91         String trueno ="正确的题号:";
 92         String falseno ="错误的题号:";
 93         int truenum = 0;
 94         int alen = ans.size();
 95         int qlen = que.size();
 96         if(alen!=qlen){
 97             System.out.println("多做还是少做了!!??");  
 98             return false;
 99         }
100         for(int i = 0;i<alen;i++){
101             String str =null;
102             String str2 =null;
103             str = ans.get(i);
104             str2 = que.get(i);
105             if(Integer.parseInt(a.calcbra(str2))!=Integer.parseInt(str)){            
106                 System.out.println("正确答案:"+ a.calcbra(str2));  
107                 System.out.println("你的答案:"+ a.calcbra(str));  
108                 str="0";
109                 gra.add(str);
110                 falseno = falseno + String.valueOf(i+1) + "  ";
111             }
112             else{
113                 str="1";
114                 gra.add(str);
115                 truenum++;
116                 trueno = trueno + String.valueOf(i+1) + "  ";
117             }
118         }    
119         //输出结果
120         List<String> l = new ArrayList<String>();
121         l.add("正确总数:"+String.valueOf(truenum));
122         l.add(trueno);
123         l.add("错误总数:"+String.valueOf(alen-truenum));
124         l.add(falseno);
125         if(truenum>5){
126             l.add("恭喜您获得'得集美实验小学三年级扛把子'称号!");
127         }
128         byte[] buff=new byte[]{};  
129         int len = l.size();
130         try   
131         {
132             for(int i = 0;i < len;i++){
133                 String aa= (String)l.get(i);  
134                 String path = "D://"+outg;
135                 buff=aa.getBytes();  
136                 if(i==0){
137                     FileOutputStream out=new FileOutputStream(path,false);  //第一次覆盖
138                     out.write(buff,0,buff.length);  
139                     out.write("\r\n".getBytes());
140                 }
141                 else{
142                     FileOutputStream out=new FileOutputStream(path,true);  
143                     out.write(buff,0,buff.length);  
144                     out.write("\r\n".getBytes());
145                 }          
146                 //FileOutputStream out=new FileOutputStream("D://"+textname,true);  
147 
148             }
149               
150         }   
151         catch (FileNotFoundException e)   
152         {  
153             e.printStackTrace();  
154         }  
155         catch (IOException e)   
156         {  
157             e.printStackTrace();  
158         }  
159         return true;
160     }
161 }

计算

  1 package Method;
  2 
  3 import java.util.ArrayList;
  4 import java.util.List;
  5 import java.util.regex.Pattern;
  6 
  7 public class Operate {
  8     /**
  9      *该方法完成不带括号表达式的计算,返回运算结果
 10      */
 11     public String calc(String oper){
 12         List<Character> op = Oper_op2(oper);
 13         List<Double> cha = Oper_cha2(oper);
 14 
 15         //遍历运算符容器,完成乘除运算
 16         for(int i=0;i<op.size();i++){
 17             Character c = op.get(i);
 18             if(c=='*'||c=='/'){
 19                 op.remove(i);//是乘除符号则将其从集合中移除出来
 20                 //取得运算数字,从数字容器中获得对应索引的字符
 21                 Double opl = cha.remove(i);//拿到运算符左侧数字
 22                 Double opr = cha.remove(i);//拿到运算符右侧数字
 23                 //将运算结果放回,将运算后的数放在数字容器索引出
 24                 if(c=='*'){
 25                     cha.add(i, opl*opr);//将运算后的数字添加在i的位置,当前i位置的数向后瞬移
 26                 }else
 27                     cha.add(i,opl/opr);
 28                 i--;//运算符容器的指针回到原来的位置,防止跳过下一个运算符
 29             }
 30         }
 31         while(!op.isEmpty()){
 32             //获取运算符
 33             Character o = op.remove(0);
 34             Double chal = cha.remove(0);
 35             Double chara = cha.remove(0);
 36             if(o=='-'){
 37                 chal = chal-chara;
 38             }
 39             if(o=='+'){
 40                 chal = chal+chara;
 41             }
 42             cha.add(0,chal);
 43         }
 44         int res = cha.get(0).intValue();
 45         //return cha.get(0).toString();
 46         return String.valueOf(res);
 47     }
 48 /**
 49  * 得到表达式中所有的运算符
 50  */
 51     private List<Character> Oper_op2(String oper) {//将表达式中的符号替换为@符号
 52         oper = ChangeMin(oper);    
 53         String regex = "@[0-9]|[0-9]";//将字符串按照正则表达式分组
 54         Pattern pt = Pattern.compile(regex);
 55         String[] split = pt.split(oper);//将数组元素放在集合中
 56         List<Character> list = new ArrayList<>();
 57         for(int i=0;i<split.length;i++){
 58             String temp = split[i].trim();
 59             if(temp.equals("+")||temp.equals("-")||temp.equals("*")||temp.equals("/")){
 60                 list.add(temp.trim().charAt(0));
 61             }
 62         }
 63         return list;
 64     } 
 65 /**
 66  * 从表达式中获得所有参与运算的数字
 67  */
 68     private List<Double> Oper_cha2(String oper) {
 69         oper = ChangeMin(oper);//将字符串按照运算符切割,得到字符串数组
 70         Pattern pt = Pattern.compile("\\+|\\-|\\*|\\/");
 71         String[] split = pt.split(oper);//遍历数组,判断将特殊符号转换成负数符号,并转换成double类型
 72         List<Double> list = new ArrayList<>();
 73         for(int i=0;i<split.length;i++){
 74             String single = split[i];
 75             if(single.charAt(0)=='@'){
 76                 single = "-"+single.substring(1);
 77             }
 78             list.add(Double.parseDouble(single));
 79         }
 80         return list;
 81     }
 82 /**
 83  * 将表达式的负号‘-’用@符号代替
 84  */
 85     private String ChangeMin(String oper) {//将表达式中的负数符号使用特殊符号替代,获得没有负数字符串
 86         for(int i=0;i<oper.length();i++){
 87             char c = oper.charAt(i);
 88             if(c=='-'){//判断第一个字符是否是负数
 89                 if(i==0){
 90                     oper = "@"+oper.substring(1);
 91                 }else{
 92                     //判断前一个字符是否是+-*/中的一个
 93                     char cprev = oper.charAt(i-1);
 94                     if(cprev=='+'||cprev=='-'||cprev=='*'||cprev=='/'){
 95                         oper = oper.substring(0, i)+"@"+oper.substring(i+1);
 96                     }
 97                 }
 98             }
 99         }
100         return oper;
101     }
102 /**
103  * 完成带括弧的算数表达式运算
104  */
105     public String calcbra(String oper){//从表达式中查找左括弧
106         int leftIndex = oper.lastIndexOf('(');
107         if(leftIndex==-1){//没有左括弧,调用calc直接运算
108             return calc(oper);
109         }else{//有括弧
110             //获取该括弧右侧的第一个右括弧
111             int rightIndex = oper.indexOf(')', leftIndex);
112             if(rightIndex==-1){
113                 throw new RuntimeException("表达式语法错误");
114             }else{
115             String exp = oper.substring(leftIndex+1, rightIndex);
116             //将表达式计算
117             String result = calc(exp);
118             oper = oper.substring(0,leftIndex)+result+oper.substring(rightIndex+1);
119             return calcbra(oper);
120             }
121         }
122     }
123 }

 

d.测试运行

step1:

-n  题目数

-o  题目输出文件名

-d  难度值

-r  数的范围

step2:

使出浑身解数,无奈解不出

step3:

-e  题目文件名

-a  计算结果文件名

-g  成绩统计结果文件名

step4:

回答错误相关提示

e.心得体会

分数的功能没有实现,题目重复的功能也没有实现。 不忘初心继续前行吧。

 代码:http://git.oschina.net/lanchaohao/Javashow/

PSP2.1 Personal Software Process Stages Time Senior Student Time  
Planning 计划 20 5  
· Estimate 估计这个任务需要多少时间 300 450  
Development 开发 240 320  
· Analysis 需求分析 (包括学习新技术) 6 10  
· Design Spec 生成设计文档 5 6  
· Design Review 设计复审 4 6  
· Coding Standard 代码规范 3 3  
· Design 具体设计 10 12  
· Coding 具体编码 36 21  
· Code Review 代码复审 7 9  
· Test 测试(自我测试,修改代码,提交修改) 13 10  
Reporting 报告 5 3  
· 测试报告 3 2  
· 计算工作量 2 1  
· 并提出过程改进计划 3 3  
         

posted on 2017-09-17 22:59  土地小霸王  阅读(513)  评论(2编辑  收藏  举报

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