2016012079+小学四则运算练习报告

Posted 2020-10-28 Aojim_Lee

https://git.coding.net/Aojim_Lee/lianxi.git

一.需求分析：

可控制题目数量的四则运算出题软件，

要求单个题目中至少出现两种运算符，

运算符个数控制在3~5个之间，

要求运算数值大小在0~100之间

运算过程中不得出现小数、负数

 

二.功能设计

满足题设基本功能，实现100以内自然数的四则运算

 

三.设计实现

Main:主类，负责控制题目个数，调用Build类创建文件，输出算式

Generate:函数构造类，负责出题，并测试运算过程是否符合需求，调用运算类将生成的式子完整化

Calculator:运算类，负责运算出函数构造类生成的式子

Build：文件创建类，负责创建文件，调用Generate类，将产生的式子以循环的方式打印到创建的文件当中

 

四.算法详解

鉴于在中序表达式中，计算机无法处理运算符的先后顺序问题，故将生成的运算式子利用栈分别存放数字和运算符，再转换成为计算机可处理的后序表达式

 

五.测试运行

六.代码

class Generate{
    public static String generateQ(){    
        String[] operator = {"+","-","*","÷"};
        Random random = new Random();
        int qLen = random.nextInt(3) + 3;
        int[] num = new int[qLen+1];         //运算数个数
        for(int n=0;n<qLen;n++){       
            num[n] = random.nextInt(100)+1;
        }
        int[] op = new int[qLen+1];
        for(int i=0;i<qLen;i++){
            op[i] =random.nextInt(4);
            int judge=0;
            if(i>0){
                
                if(op[i]==op[i-1]){
                    judge++;
                }            
            }
            if(i==qLen-1){
                //System.out.println("---");
                if(judge==i){
                    i--;
                }
            }
        }
        num[qLen] = random.nextInt(100)+1;
        for(int j=0;j<qLen;j++){
            if(op[j]==1){             //算式中出现减号时对于数据的控制
                if(op[j+1]==2){       //对于减号后紧跟乘号所产生的减数放大问题的处理
                    if(num[j]-(num[j+1]*num[j+2])<0){
                        num[j+1]=random.nextInt(100)+1;
                        num[j+2]=random.nextInt(100)+1;
                    }
                }
                else{
                    if(num[j]<num[j+1]){
                        num[j+1] = random.nextInt(100)+1;
                    }
                }
            }
            if(op[j]==3){            //对于算式中除号的处理
                num[j+1]=random.nextInt(10)+1;
                num[j]=(random.nextInt(9)+2)*num[j+1];
                if(op[j+1]==3){
                    op[j+1] = random.nextInt(3);   //禁止连除
                }
            }
            if(j>0){              //当减号前出现除号导致被减数便小问题的处理
                if(op[j]==1 && op[j-1]==3){
                    while(num[j-1]/num[j]-num[j+1]<0){
                        num[j+1]=random.nextInt(100)+1;
                    }
                }
            }
        }
        String text = new String();//生成算式
        if(qLen == 3){
            text = num[0]+operator[op[0]]+num[1]+operator[op[1]]+num[2]+operator[op[2]]+num[3];
        }
        if(qLen == 4){
            text = num[0]+operator[op[0]]+num[1]+operator[op[1]]+num[2]+operator[op[2]]+num[3]+operator[op[3]]+num[4];
        }
        if(qLen == 5){
            text = num[0]+operator[op[0]]+num[1]+operator[op[1]]+num[2]+operator[op[2]]+num[3]+operator[op[3]]+num[4]+operator[op[4]]+num[5];
        }
        System.out.println("^^^" + text);
        int answer = Calculator.calQ(text);
        text = text + "=" + answer;
        return text;
    }
}

class Calculator{
    static private int getw(char c){
        if(c==\'*\' || c==\'÷\') return 2;
        else if(c==\'+\' || c==\'-\') return 1;
        else return -1;
    }
    
    static private int calc(int a, int b, char c) {
        //System.out.println("**" + a + " " + c  + " " + b);
        if(c == \'+\') return a + b;
        else if(c == \'-\') return a - b;
        else if(c == \'*\') return a * b;
        else if(c == \'÷\') return a / b;
        else return -1;
    }
    
    static public int calQ(String text){
        char[] te = new char[100];
        te = text.toCharArray();
        int[] numList = new int[20];//数组存放数字
        char[] opList = new char[20];//数组存放操作符
        int temp = 0, pn = -1, pc = -1;//中间变量与栈顶元素
        for(int i=0;i<te.length;i++){
            if(Character.isDigit(te[i])){
                temp = temp*10 + te[i]-\'0\';//字符转换
                if(i == te.length-1){
                    numList[++pn] = temp;
                }
            }
            else{
                    //System.out.println("++++" + te[i]);
                    numList[++pn] = temp;
                    temp = 0;
                    while(pc!=-1 && getw(opList[pc])>=getw(te[i])){
                        int num1 = numList[pn--];
                        int num2 = numList[pn--];
                        char te1 = opList[pc--];
                        numList[++pn] = calc(num2,num1,te1);
                    }
                    opList[++pc] = te[i];
            }
        }
        return numList[0];
    }
}

 

七.总结

一开始在看到这个题目的时候，内心是真的在颤抖，因为的确是知道自己有几斤几两，也开始尝试着再去把原本没有学好的，忘得差不多的java从头捡起来，每天也都是花了不少的时间去刷慕课，到了周四才发现，这种学习方法实在是一种错误，因为短时间内根本无法从头再来，于是自己也开始静下心来，在网上搜索相关的博客，找到对应的知识点进行攻克，其中也看了不少积极的同学的代码，也询问了相关同学在算法上面的一些理解，然后才发现有针对性的去学习的时候效率才是最高的，虽然时间还是不够，但是越到快接近期限时间的时候，就逼自己逼迫的越紧凑，等到真正敲完，才发现，真心是学到了不少的东西