二柱子的三个阶段——随机生成四则运算题目（java语言版）

Posted 2021-09-21 前端开发学习

今日下午在课上的最后40分钟遇到了经典的二柱子测试有个阶段组成，难度逐层增加，需求逐步增多，长话短说直接进入正题：

 

 

 

 

 

 测试一和测试二较为简单，生成随机数并且保证不会有重复的题目，就可以完成

在这我将测试一和测试二合并完成，先简单描述一下我对问题的思路：

首先确定打印问题的数量，自己定义输入即可： Scanner sc=new Scanner  (System.in); int num=sc.nextInt();

在这我们可以看到这里是两个操作数参与运算，所以我就简单定义了两个数组，用于存放两个参与随机运算的操作数,int []num1=new int[num+1];

int []num2=new int[num+1];

这里参与循环，循环结束的条件就是生成要求的题目数量

num1[i]=r.nextInt(100);

num2[i]=r.nextInt(100);

有多少道题就有多少个操作数，num+1是为了在接下的循环导致数组下标越界。

进行随机生成运算符的操作，这里只是简单的+-*/,所以我采用了这种方式表示：Random r=new Random();int ch=r.nextInt(3);ch的取值范围是（0，1，2，3），将ch对4取余，余数为0，1，2，3分别对应 + - * /。

判断题目是否重复也是我定义两个数组的原因：在每次生成两个随机数中只要有一个随机数没有出现重复，就可以认为这道题不被重复，当然这种做法也有点不合理

下面为代码展示：

package Secondweek;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;


public class Question {
	
	public static void main(String[] args)
	{
		System.out.println("请输入出题数目：");
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		int sum=sc.nextInt();
		int n=0;
		int []num1=new int[sum+1];
		int []num2=new int[sum+1];
		System.out.println("请输入操作数个数:");
		int num=sc.nextInt();
		
		
		
		
		
		for(int i=0;i<=sum;i++)
		{
			Random random=new Random();
			 num1[i]=random.nextInt(100);
			 num2[i]=random.nextInt(100);
			
			int ch=random.nextInt(3);
			switch(ch)
			{
			case 0:
				for(int j=0;j<i;j++)
				{
					if((num1[i]!=num1[j])||(num2[i]!=num2[j]))
					{
						System.out.println(num1[i]+"+"+num2[i]);
						break;
					}
				}
				n++;
				break;
				
			case 1:
				for(int j=0;j<i;j++)
				{
					if((num1[i]!=num1[j])||(num2[i]!=num2[j]))
					{
						System.out.println(num1[i]+"-"+num2[i]);
						break;
					}
				}
				n++;
				break;
			case 2:
				for(int j=0;j<i;j++)
				{
					if((num1[i]!=num1[j])||(num2[i]!=num2[j]))
					{
						System.out.println(num1[i]+"*"+num2[i]);
						break;
					}
				}
				n++;
				break;
			case 3:
				for(int j=0;j<i;j++)
				{
					if((num1[i]!=num1[j])||(num2[i]!=num2[j]))
					{
						System.out.println(num1[i]+"*"+num2[i]);
						break;
					}
				}
				n++;
				break;
			}
		}
		
	}
}
因为这道题的题目是逐层递进的，要求是逐层增多的，到了第三阶段，额，我先给大家展示一下第三阶段的要求：

 

 就一个定制操作数个数的要求让我对接下来的思考找不到方向，我不能定义任意个数组，有人推荐我使用二维数组，我当场就放弃了，主要还是自己所学的知识有限（数组就是那种没学会的那种），对于刚上大二，对于任何一门编程语言都是半吊子的我，但借鉴班里的大佬这点脸皮我还是有的，接下来为大家展示第三阶段的代码，这里面的加括号的要求我还有些不理解，其它的都已经能够完成，当然这段生成括号的代码我想也没能完成题目的要求

代码如下：

package Secondweek;
import java.util.Scanner;
import java.util.Random;


public class Secondzhu {
	
	public static void main(String[] args)
	{
		Secondzhu A=new Secondzhu();
		System.out.println("请输入你要出题数量：");
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		int num1=sc.nextInt();
		System.out.println("请输入题目的操作数个数：");
		int num2=sc.nextInt();
		System.out.println("请输入操作数的取值范围：");
		int range=sc.nextInt();
		System.out.println("请选择有无乘除法（1：有，0：无）");
		int op1=sc.nextInt();
		System.out.println("请选择有无括号（1：有，0：无）");
		int op2=sc.nextInt();
		if(op1==1||op2==0)
		{
			A.questionTool(num1,num2,op1,op2,range);
		}else
		{
			System.out.println("输入错误请重新输入！");
			return;
		}
	}
	
	//定义一个方法生成题目
	public void questionTool(int num1,int num2,int op1,int op2,int range)
	{
		Random r=new Random();
		int []str1=new int[num1*100];	//生成题目的数量
		int []str2=new int[num2*2-1];	//每道题有数组中的元素构成，分别由操作数和运算符组成，且他们的关系运算符个数为操作数减一
		//int mark=0;//定义一个记号防止生成的题目是否重复
		
		for(int j=0;j<num1/*-mark*/;j++)//循环生成题目
		{
			boolean x=true;
			//定义两个括号的位置，我也不清楚为什么这样定义
			int frontk=r.nextInt(num2-1);
			int behindK=r.nextInt(num2-frontk)+frontk+1;
			//生成所有的随机数，符号另作处理
			for(int i=0;i<num2*2-1;i++)
			{
				str2[i]=r.nextInt(range);
			}
			//定义一个流氓算法（计算生成每道题目的随机数总和，若总和相同则就被认为重复），防止出现重复的题目，这个算法是有缺陷的
			for(int t=0;t<num2;t++)
			{
				str1[j]+=str2[t*2]*t;		//*t有种更保险的感觉
			}
			//判断是否重复
			for(int n=0;n<j;n++)
			{
				if(str1[n]==str1[j])
				{
					num1++;
					x=false;
					break;
				}
			}
			//生成题目的过程，在一道题目数组中，操作数的下标永远为偶数（不考虑符号），运算符的下标为奇数，所以在下表偶数是输出随机数，在奇数下标讨论输出运算符
			if(x)
			{
				for(int i=0;i<num2*2-1;i++)
				{
					if(op2==1)//先从判断有无括号选择分支结构
					{
						if(2*frontk==i)
						System.out.print("(");
						if(i%2==0&&i!=num2*2-2)		//下标为偶数
						{
							System.out.print(str2[i]+" ");
							if(2*str2[i]-2==i)
								System.out.println(")");
						}else if(i == num2*2-2)		//当下表为最后一个偶数时，对括号的增加另作处理。
						{
							System.out.print(str2[i]);
							if( 2*behindK - 2 == i)
								System.out.print(")");
							System.out.println(" =");
							
						}else if(i%2==1)
						{
							if(op1==1)	//有无乘除	
							{
								if(str2[i]%4==0)
								{
									System.out.print("+");
								}
								else if(str2[i]%4==1)
								{
									System.out.print("-");
								}
								else if(str2[i]%4==2)
								{
									System.out.print("*");
								}
								else if(str2[i]%4==3)
								{
									System.out.print("/");
								}
							}else if(op1==0)
							{
								if(str2[i]%2==0)
								{
									System.out.print("+");
								}
								else if(str2[i]%2==1)
								{
									System.out.print("-");
								}
							}
						}
					}else
					{
						if(i%2 == 0 && i!= num2*2-2)
						{	
							System.out.print(str2[i] + " ");
						}
						else if(i == num2*2-2)
						{
							System.out.println(str2[i] + " =");
							if( 2*behindK - 1 == i)
								System.out.print(")");
						}else if(i%2==1)
						{
							if(op1==1)	//有无乘除	
							{
								if(str2[i]%4==0)
								{
									System.out.print("+");
								}
								else if(str2[i]%4==1)
								{
									System.out.print("-");
								}
								else if(str2[i]%4==2)
								{
									System.out.print("*");
								}
								else if(str2[i]%4==3)
								{
									System.out.print("/");
								}
							}else if(op1==0)
							{
								if(str2[i]%2==0)
								{
									System.out.print("+");
								}
								else if(str2[i]%2==1)
								{
									System.out.print("-");
								}
							}
						}
					}
				}
			}
			
		}
	}
}

　　这个整体的思路就与我相差很多，但我自己为这段代码添加了注释也方便你们理解，令我脑洞大开的是他将一道题目以数组的形式来完成，这个需要对一道题目的构成分解到为，思路十分清晰，众所周知，变成就是将我们难以下手的问题分解，分解到我们能够解决的程度，他这里将一道题目分解到了数组中的元素程度上，让我对分解这一操作认识更加深刻，如有疑问欢迎评论等方式与我交流。