GitHub地址https://github.com/TaoTaoLv1/arithmetic

结对伙伴:叶文涛

项目要求:

实现一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序.

  • 使用 -n 参数控制生成题目的个数(完成)
  • 使用 -r 参数控制题目中数值的范围, 。该参数可以设置为1或其他自然数。(完成)
  • 生成的题目中计算过程不能产生负数(完成)
  • 生成的题目中如果存在形如e1 ÷ e2的子表达式,那么其结果应是真分数。(完成)
  • 程序一次运行生成的题目不能重复,生成的题目存入执行程序的当前目录下的Exercises.txt文件(完成)
  • 每道题目中出现的运算符个数不超过3个(完成)
  • 在生成题目的同时,计算出所有题目的答案,并存入执行程序的当前目录下的Answers.txt文件(完成)
  • 程序应能支持一万道题目的生成。(完成)
  • 程序支持对给定的题目文件和答案文件,判定答案中的对错并进行数量统计。(完成)

设计:

分为两个部分,第一是生成题目,生成表达式及答案后写入当前目录下的文件,第二是判断答案是否正确,读取文件后判断,再将结果写入当前目录下的文件。

代码

主函数

 public static void main(String[] args){

            System.out.println("请选择功能:");
System.out.println(" 1. 四则运算生成器");
System.out.println(" 2. 答案对比");
System.out.print("请输入你的选择[1/2]:");
int choose = new Scanner(System.in).nextInt(); switch (choose){
case 1:
ProducerController producerController = new ProducerController();
producerController.ConstructProblem();break;
case 2:
JudgeAnswerController judgeAnswerController = new JudgeAnswerController();
judgeAnswerController.start();break;
default:
System.out.println("输入不正确,请输入1或2");main(args);break;
}
}

整数生成器与真分数生成器函数

 public String[] createProblem(int range){
Random random = new Random();
int operatorCount = 1 + random.nextInt(3); //随机操作符的个数(1-3个)
int operand[] = new int[operatorCount + 1]; //操作数个数
int[] operatorIndex = index(operatorCount, 4, random); for(int i = 0; i < operatorCount + 1; i++){
operand[i] = random.nextInt(range);
} String formula = stitchingFormula(operatorCount, operand, operatorIndex); //计算结果
Calculator calculator = new Calculator();
int res = calculator.algorithm(formula);
String formulaRes[] = new String[2]; if (res > 0){
formulaRes[0] = formula;
formulaRes[1] = String.valueOf(res);
}else {
return createProblem(range);
}
return formulaRes;
}
 public String[] createProblem(int range){
Random random = new Random();
int operatorCount = 1 + random.nextInt(3); //操作符的个数1-3 CreateInteger create = new CreateInteger();
int[] operatorIndex = create.index(operatorCount,2, random); //操作符的下标 //生成第一个操作数
int[] coprimeNumber1 = createCoprimeNumbers(range, random);
int x = coprimeNumber1[0];
int y = coprimeNumber1[1]; String s = shamToProperFraction(x, y); for(int i=0; i < operatorCount; i++){
//生成剩下的操作数
int[] coprimeNumber = createCoprimeNumbers(range, random);
int numx = coprimeNumber[0];
int numy = coprimeNumber[1]; String currentOpreator = OPERATOR[operatorIndex[i]]; if(currentOpreator.equals("+")){ //加法
x = x * numy + y * numx;
y = y * numy;
}else { //减法
int count = 0;
while(x * numy - y * numx < 0){ //差为负数
coprimeNumber = createCoprimeNumbers(range, random);
numx = coprimeNumber[0];
numy = coprimeNumber[1];
count++;
if (count >= 5){
numx = x - 1;
numy = y;
}
}
x = x * numy - y * numx;
y = y * numy;
} String num = shamToProperFraction(numx, numy);
s += currentOpreator + num;
} int greatFactor = greatFactor(x,y);
x /= greatFactor; //最终结果化简
y /= greatFactor; String res = shamToProperFraction(x, y);
s += "="; String formulaRes[] = {s, res};
return formulaRes;
} /**
* 假分数转化为真分数
* @param x 分子
* @param y 分母
* @return
*/
public String shamToProperFraction(int x, int y){
if (x > y){
int n = x / y;
x = (x - n * y);
if (x == 0){
return String.valueOf(n);
}
return n + "'" + x + "/" + y;
}else if (x == y){
return "1";
}else if (y == 1){
return String.valueOf(x);
}else if (x == 0){
return "0";
}
return x + "/" + y;
}
}

计算结果函数

    public int algorithm(String s) {
Stack<Integer> numStack = new Stack<>(); //放数字
Stack<String> operatorStack = new Stack<>(); //放操作符
HashMap<String, Integer> hashMap = new HashMap<>(); //存放运算符优先级
hashMap.put("(", 0);
hashMap.put("+", 1);
hashMap.put("-", 1);
hashMap.put("*", 2);
hashMap.put("÷", 2); String formula = s.replaceAll(" ", ""); for (int i = 0; i < formula.length();) {
StringBuilder digit = new StringBuilder(); //StringBuilder类中的方法主要偏重于对于字符串的变化,例如追加、插入和删除等,这个也是StringBuffer和String类的主要区别。
char c = formula.charAt(i); //将式子字符串切割为c字符
while (Character.isDigit(c)) { //判断字符是否为10进制数字,将一个数加入digit
digit.append(c);
i++;
if (i < formula.length()){
c = formula.charAt(i);
}else {
break;
}
}
if (digit.length() == 0){ //当前digit里面已经无数字,即当前处理符号
switch (c) {
case '(': {
operatorStack.push(String.valueOf(c));//如果是( 转化为字符串压入字符栈
break;
}
case ')': { //遇到右括号了计算,因为(的优先级最高
String stmp = operatorStack.pop(); //如果是),将符号栈栈顶元素取到
while (!operatorStack.isEmpty() && !stmp.equals("(")) { //当前符号栈里面还有+ - * /
int a = numStack.pop(); //取操作数a,b
int b = numStack.pop();
int result = calculate(b, a, stmp); //计算
if(result < 0)
return -1;
numStack.push(result); //将结果压入栈
stmp = operatorStack.pop(); //符号指向下一个计算符号
}
break;
}
case '=': { //遇到等号了计算
String stmp;
while (!operatorStack.isEmpty()) { //当前符号栈里面还有+ - * /,即还没有算完
stmp = operatorStack.pop();
int a = numStack.pop();
int b = numStack.pop();
int result = calculate(b, a, stmp);
if(result < 0)
return -1;
numStack.push(result);
}
break;
}
default: { //不满足之前的任何情况
String stmp;
while (!operatorStack.isEmpty()) { //如果符号栈有符号
stmp = operatorStack.pop(); //当前符号栈,栈顶元素
if (hashMap.get(stmp) >= hashMap.get(String.valueOf(c))) { //比较优先级
int a = numStack.pop();
int b = numStack.pop();
int result =calculate (b, a, stmp);
if(result < 0)
return -1;
numStack.push(result);
}
else {
operatorStack.push(stmp);
break;
} }
operatorStack.push(String.valueOf(c)); //将符号压入符号栈
break;
}
}
}
else { //处理数字,直接压栈
numStack.push(Integer.valueOf(digit.toString())); //Integer.valueof()返回的是Integer对象,而Integer.parseInt()返回的是int型
continue; //结束本次循环,回到for语句进行下一次循环,即不执行i++(因为此时i已经指向符号了)
}
i++;
}
return numStack.peek(); //返回栈底数字即等式的答案。
}

判断结果函数

 public void start(){
System.out.print("请输入待验证答案路径:");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String exerciseFilePath = scanner.next();
System.out.print("请输入程序生成答案文件路径:");
String answerFilePath = scanner.next(); try {
List<String> exerciseAnswers = exerciseFileReader(exerciseFilePath);
List<String> answers = answerReader(answerFilePath); List<String> correct = new ArrayList<>();
List<String> wrong = new ArrayList<>(); int max = Math.max(exerciseAnswers.size(), answers.size());
int num = 1;
for (int i = 0; i < max; i++){
if (exerciseAnswers.get(i).equals(answers.get(i))){
correct.add(String.valueOf(num++));
}else {
wrong.add(String.valueOf(num++));
}
} File grade = new File("Grade.txt");
if (grade.exists()){
grade.delete();
}
if (grade.createNewFile()){
FileOutputStream gradeOutput = new FileOutputStream(grade);
PrintStream gradePrintStream = new PrintStream(gradeOutput);
String corrects = String.join(",", correct);
gradePrintStream.println("Correct:" + correct.size() +
" (" + corrects + ")");
String wrongs = String.join(",", wrong);
gradePrintStream.println("Wrong:" + wrong.size() +
" (" + wrongs + ")");
} System.out.println("判定完成"); } catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件不存在");
} catch (IOException e) {
System.out.println("文件读入异常");
}
} public List<String> exerciseFileReader(String path) throws IOException {
BufferedReader exerciseReader = new BufferedReader(new FileReader(path));
String exerciseAnswer = "";
List<String> exerciseAnswers = new ArrayList<>();
while ((exerciseAnswer = exerciseReader.readLine()) != null){
String[] split = exerciseAnswer.split("=");
if (split[1] != null){
exerciseAnswers.add(split[1]);
}else {
exerciseAnswers.add(" ");
}
}
return exerciseAnswers;
}

测试

1.随机生成10道10以内的四则运算

2.判断题目的正确与否

3.支持生成一万道题目

由于题目过多,因此直接在连接中打开

测试题目文件

测试答案文件

以上就是所有功能的测试

PSP表格

PSP2.1

Personal Software Process Stages

预估耗时(分钟)

实际耗时(分钟)

Planning

计划

10

5

· Estimate

· 估计这个任务需要多少时间

800

1200

Development

开发

480

630

· Analysis

· 需求分析 (包括学习新技术)

60

30

· Design Spec

· 生成设计文档

60

80

· Design Review

· 设计复审 (和同事审核设计文档)

30

45

· Coding Standard

· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)

30

30

· Design

· 具体设计

30

60

· Coding

· 具体编码

120

360

· Code Review

· 代码复审

30

45

· Test

· 测试(自我测试,修改代码,提交修改)

120

120

Reporting

报告

120

120

· Test Report

· 测试报告

60

30

· Size Measurement

· 计算工作量

30

30

· Postmortem & Process Improvement Plan

· 事后总结, 并提出过程改进计划

30

30

合计

 

1200

1610

总结

在这次编程作业中,我和叶文涛同学一起讨论,他主要负责编写代码,后期的测试和报告则由我负责,在这一次的作业中,我也从伙伴身上学习到了很多,认识到自己与他人之间的差距,他在编程过程中也耐心的解答我的疑惑,在这个过程中不断的完善代码。两个人一起处理问题,互相汲取对方好的想法,有些细节没有考虑到的,另一个人可以帮忙补充,这样使得效率也大大提高。例如在我们进行最后测试的过程中,我发现当计算答案时如果答案为空则会出错,在这个情况下我们进行讨论之后也克服了这个问题。

java实现小学生四则运算的更多相关文章

  1. java的小学生四则运算

    import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOE ...

  2. java小学生四则运算带面板版 但我不知道为什么同类变量却进不了动作监听中去

    ---恢复内容开始--- package yun; import java.util.*; import java.awt.*; import java.awt.event.ActionEvent; ...

  3. 3.结对编程成果报告(小学生四则运算的出题程序,Java实现)

    程序名称:小学生四则运算的出题程序 先附上代码: package com.makequestion; import java.text.DecimalFormat;import java.util.R ...

  4. 小学生四则运算出题软件-基于java控制台的实现

    .题目描述: 1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数,例如 Myapp.exe -n 10 -o Exercise.txt 将生成10个题目. 2. 使用 -r 参数控制题目中数值(自然数.真分数和 ...

  5. 20175305张天钰Java结对编程四则运算(二)

    Java结对编程四则运算(二) 一.题目描述及要求 Git提交粒度不要太粗,建议一个文件/一个类/一个函数/一个功能/一个bug修复都进行提交,不能一天提交一次,更不能一周一次,参考Commit Me ...

  6. Java实现小学四则运算练习系统(UI)

    github项目地址 :https://github.com/feser-xuan/Arithmetic_test3_UI 小伙伴的博客链接:http://www.cnblogs.com/fukang ...

  7. 作业六:小学生四则运算之NABCD模型与产品Backlog。

    NABCD模型与产品Backlog NABCD模型 ) N (Need 需求) 方便了老师和学生,使他们可以想要的时候随时可以得到,省时省力,快速出题,马上得到答案. ) A (Approach 做法 ...

  8. 30道小学生四则运算题C/C++编程

    软件工程科课上,老师通过实例讲解什么是程序,程序和软件的区别,要求我们通过短时间写一道编程题, 题目就是编写30道小学生四则运算题.以下就是源代码: #include<iostream.h> ...

  9. 20175305张天钰Java结对编程四则运算

    Java结对编程四则运算 一.题目描述:如何对表达式进行求值运算呢 1.中缀表达式与后缀表达式(娄老师讲解) 中缀表达式就是运算符号在运算数中间的表达式,比如1+2,顾名思义,后缀表达式就是运算符在运 ...

随机推荐

  1. 容器、容器集群管理平台与 Kubernetes 技术漫谈

    原文:https://www.kubernetes.org.cn/4786.html 我们为什么使用容器? 我们为什么使用虚拟机(云主机)? 为什么使用物理机? 这一系列的问题并没有一个统一的标准答案 ...

  2. 导入项目报错【Minimum supported Gradle version is 3.3. Current version is 2.14.1】

    问题描述 导入项目的时候,因为同事的开发环境是Android Studio 2.3.2  Gradle3.3.而我的开发环境是Android Studio 2.2.2 Gradle2.14.1. 所以 ...

  3. 01 Windows安装Tensorflow

    1.安装Python. 点击此处下载Python3.5.2.安装Python时一定要选择安装pip. 2.配置Python环境变量. 将%安装路径%\Scripts添加到Path下面. 3.修改Pip ...

  4. Windows 下获取硬盘序列号

    只获取序列号 以下任意一条命令都可以: wmic diskdrive get serialnumber wmic path win32_physicalmedia get SerialNumber w ...

  5. leetcode — simplify-path

    import java.util.Stack; /** * * Source : https://oj.leetcode.com/problems/simplify-path/ * * * * Giv ...

  6. MFC控件GDI编程

    MFC控件GDI编程 一丶学习内容 1.了解常用的GDI函数绘图. 2.使用常用的画笔画刷. 二丶常用的GDI函数绘图 上方则为我们常用的GDI函数了. 画线 矩形. 以及圆 等等. 2.1 画线代码 ...

  7. 【原创】驱动枚举之EnumServicesStatusEx

    BOOL WINAPI EnumServicesStatusEx( _In_ SC_HANDLE hSCManager, _In_ SC_ENUM_TYPE InfoLevel, _In_ DWORD ...

  8. thinkphp自动映射分析

    thinkphp的字段映射功能可以隐藏表单中真正的字段名,自动映射到真正的数据库字段,如表单中input的提交的名字为mail,而数据库中存的是email实现的原理非常简单首先定义一个映射的数组,以下 ...

  9. 连载《一个程序猿的生命周期》-《发展篇》- 22.城市奋斗者的阿Q精神

    好久没有写文章了,有些人会认为博主肯定是没有什么好写的了.其实不然,是想写的太多,实在是没有时间.上半年一直比较忙,处于加班常态的状态,身心疲惫.相较于城市的伪奋斗者,我算比较实干的,而界定“实干”的 ...

  10. 深入MySQL复制(二):基于GTID复制

    相比传统的MySQL复制,gtid复制无论是配置还是维护都要轻松的多.本文对gtid复制稍作介绍. MySQL基于GTID复制官方手册:https://dev.mysql.com/doc/refman ...