GitHub：https://github.com/Wamelon/operations
组员：黄锐斌，张正浩
1题目：实现一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序。
2说明：
自然数：0, 1, 2, …。
真分数：1/2, 1/3, 2/3, 1/4, 1’1/2, …。
运算符：+, −, ×, ÷。
括号：(, )。
等号：=。
分隔符：空格(用于四则运算符和等号前后)。
算术表达式：
e = n | e1 + e2 | e1 − e2 | e1 × e2 | e1 ÷ e2 | (e),
其中e, e1和e2为表达式，n为自然数或真分数。
四则运算题目：e = ，其中e为算术表达式。
3需求：
1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数，例如
Myapp.exe -n 10
将生成10个题目。
2. 使用 -r 参数控制题目中数值(自然数、真分数和真分数分母)的范围，例如
Myapp.exe -r 10
将生成10以内(不包括10)的四则运算题目。该参数可以设置为1或其他自然数。该参数必须给定，否则程序报错并给出帮助信息。
3. 生成的题目中计算过程不能产生负数，也就是说算术表达式中如果存在形如e1 − e2的子表达式，那么e1 ≥ e2。
4. 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。
5.每道题目中出现的运算符个数不超过3个。
6. 程序一次运行生成的题目不能重复，即任何两道题目不能通过有限次交换+和×左右的算术表达式变换为同一道题目。例如，23 + 45 = 和45 + 23 = 是重复的题目，6 × 8 = 和8 × 6 = 也是重复的题目。3+(2+1)和1+2+3这两个题目是重复的，由于+是左结合的，1+2+3等价于(1+2)+3，也就是3+(1+2)，也就是3+(2+1)。但是1+2+3和3+2+1是不重复的两道题，因为1+2+3等价于(1+2)+3，而3+2+1等价于(3+2)+1，它们之间不能通过有限次交换变成同一个题目。
生成的题目存入执行程序的当前目录下的Exercises.txt文件，格式如下：
1. 四则运算题目1
2. 四则运算题目2
……
其中真分数在输入输出时采用如下格式，真分数五分之三表示为3/5，真分数二又八分之三表示为2’3/8。
7. 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，格式如下：
1. 答案1
2. 答案2
特别的，真分数的运算如下例所示：1/6 + 1/8 = 7/24。
8. 程序应能支持一万道题目的生成。
9. 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，输入参数如下：
Myapp.exe -e .txt -a .txt
统计结果输出到文件Grade.txt，格式如下：
Correct: 5 (1, 3, 5, 7, 9)
Wrong: 5 (2, 4, 6, 8, 10)
PSP表格
一、需求分析
(1)能够自动生成简单运算的式子，可以定义其的数量和大小。
(2)运算符要包括“+，-，×，÷”，其中还要支持括号和分数的计算。
(3)程序要能够自己生成答案，并保存在文件夹中。
(4)可以计算做对以及做错的题数和题号
二、功能设计
通过控制台生成四则运算，进行查重，将式子写入Exercise.txt中，
计算每道题的结果写入Answer.txt
在zuoda.txt中作答，通过比较，在Grade.txt中生成成绩
三、设计实现
四、关键代码
//主页
public classHomePage
{public static void main(String[] args)throwsException
{
System.out.print("请输入生成的题目数量:");
String input1=input();while (!isInt(input1)) {
System.out.println("输入错误，请重新输入！");
input1=input();
}
System.out.print("请输入题目的数值范围:");
String input2=input();while (!isInt(input2)) {
System.out.println("输入错误，请重新输入！");
input2=input();
}
question ques= newquestion();
ques.Exam(Integer.parseInt(input1), Integer.parseInt(input2));
System.out.println("出题完毕，请到zuoda.txt作答！");
System.out.println("如需批改请按‘1’，任意键退出");
String input3=input();if (input3.equals("1")){
CompareAnswer.compare();
System.out.println("批改已完成，请到Grade.txt查看");
}elseSystem.exit(0);
}
//生成式子
public void Exam(int count,int range) throwsException
{int re=0;
String[] strr= new String[count+1];
String[] strr2= new String[count+1];
String[] repeat=new String[count+1];
FileWriting.fileClear();
String subject;for(int i=0;i
{
CreateFormula create=newCreateFormula();
subject=create.Creating(range);//去掉多余括号
subject=deleteKuoHao(subject);
str=Check.chaChong(subject);
strr[i]=str;
strr2[i]=subject;int xy=1;for(int h=1;h
{if(strr[h].equals(str))
{
xy=0;
repeat[re]=h+","+strr2[h]+" Repeat "+i+","+subject;
re++;break;
}
}if(xy==0)
{
i--;continue;
}else{
String result=Calculate.getResult(subject);
FileWriting.writter((i+1)+"："+subject);
FileWriting.writter1((i+1)+":"+result);
FileWriting.writter2((i+1)+":");
System.out.print("第"+(i+1)+"题,"+subject+"\n");
}
}
//生成算式
public class CreateFormula {
private static char[] operate = { '+', '-', '*', '÷'};public String Creating(intrange){
String subject= "";
Random r= newRandom();int operator = r.nextInt(3)+1;//操作符个数
int kuohao=0;boolean flag=true;for(int i=1;i<=operator;i++)
{
Random rand=newRandom();int temp=rand.nextInt(3)+1;if(temp==1)//决定是否加入左括号
{
subject+="(";
kuohao++;
subject+=this.getNum(range);
subject+= this.getOperate();
}else if (temp == 2 && flag) {//决定是否加入左括号
flag=false;
subject="("+subject;
kuohao++;
subject+=this.getNum(range);
subject+= this.getOperate();
}else if(temp==3&& kuohao!=0){//决定是否加入右括号
subject+=this.getNum(range);
subject+=")";
kuohao--;
subject+= this.getOperate();
}else{
subject+=this.getNum(range);
subject+= this.getOperate();
}
}
subject+=this.getNum(range);for(int i=kuohao;i>0;i--)
{
subject=subject+")";
}returnsubject;
}
//计算
public classCalculate {public staticString getResult(String s) {
String result=Calculate.PRNCal(s);
String[] ary= result.split("/");int a = Integer.parseInt(ary[0].trim());int b = Integer.parseInt(ary[1].trim());if (Math.abs(a)
result= a + "/" +b;
}else if (a ==b) {
result= 1 + "";
}else if (a == -b) {
result= -1 + "";
}else{intyu;intda;if (a == 0 || b == 0) {
yu= 0;
da= 0;
}else{
yu= a %b;
da= a /b;
}if (yu == 0)
result= da + "";elseresult= da + "'" + Math.abs(yu) + "/" +Math.abs(b);
}returnresult;
}
//对比答案
public classCompareAnswer {private static String filePath2 = "answer.txt";private static String filePath3 = "zuoda.txt";public static void compare() throwsException {
String right= "";
String error= "";int correct=0;int wrong=0;
InputStreamReader reader= new InputStreamReader(newFileInputStream(
filePath2),"gbk");
BufferedReader br= newBufferedReader(reader);
String s= null;
InputStreamReader reader1= new InputStreamReader(newFileInputStream(
filePath3),"gbk");
BufferedReader br1= newBufferedReader(reader1);
String s1= null;int i = 0;
right= "";
error= "";while (((s = br.readLine()) != null) && (s1 = br1.readLine()) != null) {
i++;if(s.trim().equals(s1.trim())) {
correct++;
right= right + i + ",";
}else{
wrong++;
error= error + i + ",";
}
}
String str1= "Correct:" +correct;if (right.length() <= 1)
str1= str1 + "(" + ")";elsestr1= str1 + "(" + right.substring(0, right.length() - 1)+ ")";
String str2= "Wrong:" +wrong;if (error.length() <= 1)
str2= str2 + "(" + ")";elsestr2= str2 + "(" + error.substring(0, error.length() - 1)+ ")";
FileWriting.fileClear();
FileWriting.writter3(str1);
FileWriting.writter3(str2);
}
}
五、测试运行
六、小结
由于平时较少与人合作项目，此次与队友合作花费时间也较长，中间也遇到不少问题，不过遇到问题可以相互讨论，是一个人无法完成的。