java实现自动生成四则运算

Github项目链接:https://github.com/shoulder01/Fouroperation.git

一、项目相关要求

1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数（实现）

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（实现）

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 ≥ e_{2（实现）}

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（未实现）

5.每道题目中出现的运算符个数不超过3个。（实现）

6. 程序一次运行生成的题目不能重复（未实现）

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（未实现）

8. 程序应能支持一万道题目的生成。（实现）

9. 程序支持对给定的题目文件和答案文件（未实现），判定答案中的对错并进行数量统计（实现）

二、PSP

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	60	40
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	1440	1520
Development	开发	1250	1330
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	90	60
· Design Spec	· 生成设计文档	100
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	60	40
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	30	20
· Design	· 具体设计	60	60
· Coding	· 具体编码	500	500
· Code Review	· 代码复审	30	30
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	250	300
Reporting	报告	90	90
· Test Report	· 测试报告	50	50
· Size Measurement	· 计算工作量	30	20
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	90	90
合计		1400	1460

三、代码

import java.util.Scanner;
public class Fouroperation{
    private static Scanner scanner;
    public static void main(String[] args) {
        int x,y,i,a1,q,d1=0;
        int rigthN=0,wrongN=0;
        String g = null;
        String d = null;
        System.out.println("请选择式子类型：1、整数，2、分数");
        scanner=new Scanner(System.in);
        a1=scanner.nextInt();
if(a1==1){             //整数运算
        System.out.println("请输入题目的数量:");
        scanner=new Scanner(System.in);
        x=scanner.nextInt();
        int rigthanswer[]=new int [x];
        int youranswer[]=new int [x];
        System.out.println("请输入数值的最大范围:");
        y=scanner.nextInt();
        for(i=0;i<x;i++){
            int a=(int)(Math.random()*y);//随机生成一个整数
            int b=(int)(Math.random()*y);//随机生成一个整数
            int c=(int)(Math.random()*3);//随机生成一个0-3的整数，生成运算符
            if(c==0)
            {//加法
                d1=a+b;
                System.out.print(a+"+"+b+"=");
            }
            if(c==1)
            {//减法
                if(a>=b){
                    d1=a-b;
                    System.out.print(a+"-"+b+"=");
                }else {d1=b-a;
                System.out.print(b+"-"+a+"=");
                }
            }
            if(c==2)
            {//乘法
                d1=a*b;
                System.out.print(a+"*"+b+"=");
            }
            if(c==3)
            {//除法
                d1=a/b;
                System.out.print(a+"/"+b+"=");
            }
            System.out.println("请输入你的答案：");
            q=scanner.nextInt();
            youranswer[i]=q;
            rigthanswer[i]=d1;
        }
        System.out.print("\n");
        System.out.println("显示答案请输：1");
        if(scanner.nextInt()==1){
            System.out.println("正确答案：\n");
            for(i=0;i<x;i++){
            System.out.print(rigthanswer[i]);
            System.out.println("\t");
            if(youranswer[i]==rigthanswer[i]){
                rigthN++;
            }else{
                wrongN++;
            }
            }
            System.out.print("答对"+rigthN+"题");
            System.out.print("答错"+wrongN+"题");
        }
        }
  if(a1==2){        //分数运算
            int M,Z;
            int x1,x2,B,m1,m2;
            System.out.println("请输入题目的数量: ");
            scanner=new Scanner(System.in);
            x=scanner.nextInt();
            String rigthanswer[]=new String [x];  //正确答案数组
            String youranswer[]=new String [x];   //做答答案数组
            System.out.println("请输入分母数值的最大范围: ");
            B=scanner.nextInt();
            for(i=0;i<x;i++){
                m1=1+(int)(Math.random()*B);//随机生成一个分母
                x1=1+(int)(Math.random()*m1);//生成一个比分母小的分子
                m2=1+(int)(Math.random()*B);//随机生成一个分母
                x2=1+(int)(Math.random()*m2);//生成一个比分母小的分子
                int c=(int)(Math.random()*3);//随机生成一个0-3的整数生成运算符
                if(c==0){  //加法
                    Z=x1*m2+x2*m1;
                    M=m1*m2;
                    d=simplification(Z,M);
                    System.out.print(x1+"/"+m1+"+"+x2+"/"+m2+"=");
                }
                if(c==1){   //减法
                    Z=x1*m2-x2*m1;
                    M=m1*m2;
                    d=simplification(Z,M);
                    System.out.print(x1+"/"+m1+"-"+x2+"/"+m2+"=");
                }
                if(c==2){   //乘法
                    Z=x1*x2;
                    M=m1*m2;
                    d=simplification(Z,M);
                    System.out.print(x1+"/"+m1+"*"+x2+"/"+m2+"=");
                }
                if(c==3){   //除法
                    Z=m1*x2;
                    M=m2*x1;
                    d=simplification(Z,M);
                    System.out.print(x1+"/"+m1+"/"+x2+"/"+m2+"=");
                }
                System.out.println("请输入你的答案：");
                g=scanner.next();
                youranswer[i]=g;//输进自己的答案装到数组中
                rigthanswer[i]=d;//将正确答案装到数组中
            }
            System.out.print("\n");
            System.out.println("显示答案请输入:1");
            if(scanner.nextInt()==1){
                for(i=0;i<x;i++){
                System.out.print(rigthanswer[i]);
                System.out.println("\t");
                if(youranswer[i]==rigthanswer[i]){
                    rigthN++;//计算做对的题目
                }else{
                    wrongN++;//计算做错的题目
                }
                }
                System.out.print("答对"+rigthN+"题");
                System.out.print("答错"+wrongN+"题");
            }
        }
    }
    public static String simplification(int a,int b){//把分数结果化简
        int y = 1;
        for(int i=a;i>=1;i--){
            if(a%i==0&&b%i==0){
                y = i;    //求得最小公约数
                break;
            }
        }
        int z = a/y;
        int m = b/y;
        if(z==0) {
            return "0";
        }
        if(z==m){//分子分母相同情况直接输出整数
            return ""+z;
        }
        return ""+z+"/"+m;//若分子分母不同，则输出分数形式
    }
    }

四、运行结果

五、总结

这次任务要求是两个人完成，但由于自己基础较差，所以就自己一个人尝试完成。

这次任务有很多功能没有实现，只是实现了一些基本的功能，但这些功能都没有很完善。

在做这个任务的过程中，也是在慢慢捡起学过的java知识，虽然还是没有很大的进步，但还是有一些收获。以后还是会继续努力。