个人项目-小学四则运算 “软件”之初版
作业要求来源于：https://edu.cnblogs.com/campus/gzcc/GZCC-16SE2/homework/2186
我的远程库地址：http://github.com/Hgg07195613/12123
一、题目要求：
像《构建之法》的人物阿超那样，写一个能自动生成小学四则运算题目的命令行 “软件”。
具体要求：任何编程语言都可以，命令行程序接受一个数字输入，然后输出相应数目的四则运算题目和答案。例如输入数字是 30， 那就输出 30 道题目和答案。 运算式子必须至少有两个运算符，运算数字是在 100 之内的正整数，答案不能是负数。 如：
23 - 3 * 4 = 11
扩展要求：
1） 要求能出和真分数 （二分之一， 十二分之五，等）相关的练习题。（已完成）
2） 并且要求能处理用户的输入，并判断对错，打分统计。 要求能处理用户输入的真分数， 如 1/2, 5/12 等。（已完成）
初步拟定要实现的功能后，估计一下自己需要花多长时间。编程过程中记录自己实际用了多长时间。
然后和同学们比较一下各自程序的功能、实现方法的异同等等。
写博客纪录自己实现的过程和思路。
二、需求分析
具体要求：①任何编程语言都可以，命令行程序接受一个数字输入，然后输出相应数目的四则运算题目和答案。例如输入数字是 30， 那就输出 30 道题目和答案。
②运算式子必须至少有两个运算符，运算数字是在 100 之内的正整数，答案不能是负数。
三、功能设计
1、根据用户输入的数字自动产生相应数目的三项式四则运算式；
2、根据用户输入的答案，判断用户输入的答案是否正确；
3、程序所产生的符号和数字均为随机数字
四、详细设计
public class Calculator {
//全局变量定义
int Result;//变量:记录所出题目的答案
int Num1, Num2, Num3;//变量：记录随机生成的三个数
int Time;//变量：记录用户答对题目的次数
public static void main(String[] args) {
Calculator t = new Calculator();
int n;
Scanner s = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入题目的数量（1-99）：");
n = s.nextInt();
//判断输入的次数是否在范围内
while(n>99){
System.out.println("请重新输入题目的数量(1-99)：");
n = s.nextInt();
}
t.Motivation(n);
}
//四则运算的实现
public int Add(int n1,int n2){
return n1 + n2;
}
public int Sub(int n1, int n2){
return n1 - n2;
}
public int Mul(int n1, int n2){
return n1 * n2;
}
public int Div(int n1, int n2){
return n1 / n2;
}
public void Motivation(int n){
int Op1,Op2;
double x;
for (int i = 0; i < n; i++) {
Num1 = new Random().nextInt(99)+1;
Num2 = new Random().nextInt(99)+1;
Num3 = new Random().nextInt(99)+1;
//1=加，2=减，3=乘，4=除
Op1=new Random().nextInt(4)+1;
Op2=new Random().nextInt(4)+1;
//加法
if(Op1 == 1){
String str = Num1 + "+" + Num2;
if(Op2 == 1){
Result = Add(Num1, Num2);
Result = Add(Result, Num3);
str = str + "+" + Num3;/*++*/
}
else if(Op2 == 2){
Result = Add(Num1, Num2);
//确保此Num1+Num2值大于等于Num3，从而保证最终答案不为负数
while(Result < Num3){
Num3 = new Random().nextInt(99)+1;
}
Result = Sub(Result, Num3);
str = str + "-" + Num3;
}
//乘除法优先处理
else{
str = Judge(Op1,Op2);
}
Print(str);
}
//减法
else if(Op1 == 2){
// String str = Num1 + "-" + Num2;
String str = "";
if(Op2 == 1){
Result = Sub(Num1, Num2);
//确保Num1-Num2的绝对值小于等于num3的绝对值，从而保证最终答案不为负数
while(Math.abs(Result) > Math.abs(Num3)){
Num3 = new Random().nextInt(99)+1;
}
Result = Add(Result, Num3);
str = Num1 + "-" + Num2 + "+" + Num3;
}
else if(Op2 == 2){
//确保Num1-Num2的值为正数
while(Num1 < Num2){//算法不优先，把num1的取值范围缩小了
Num1 = new Random().nextInt(99)+1;
}
Result = Sub(Num1, Num2);
// str = Num1 + "-" + Num2;
//确保Num1- Num2大于等于num3
while(Result < Num3){
Num3 = new Random().nextInt(99)+1;
}
Result = Sub(Result, Num3);
}
//乘除法优先处理
else{
str = Judge(Op1,Op2);
}
Print(str);
}
//乘法
else if(Op1 == 3){
String str = Num1 + "*" + Num2 +"*" + Num3;
Result = Mul(Num1, Num2);
Result = Mul(Result, Num3);
// str = DivisionOps(Op1,Op2,str);
Print(str);
}
//除法
else if(Op1 == 4){
String str = Num1 + "÷" + Num2;
Result = Div(Num1, Num2);
str = DivisionOps(Op1,Op2,str);
Print(str);
}
else {
System.out.println("运算式子生成出错，请重启");
}
}
x=100 * Time / n ;
System.out.println("共生成题目"+n+"题，"+"您答对了"+ Time +"题,准确率为"+x+"%");
}
//判断优先级
public String Judge(int Op1, int Op2){
String str = "";
//乘法
if(Op2 == 3){
Result = Mul(Num2, Num3);
str = comPri(Op1,Op2,str);
str = str + "*" + Num3;
}
//除法
if(Op2 == 4){
Result = Div(Num2, Num3);
str = comPri(Op1,Op2,str);
str = str + "÷" + Num3;
}
return str;
}
public String comPri(int Op1,int Op2,String str){
if(Op1 == 1){
Result = Add(Num1, Result);
str = Num1 + "+" + Num2;
}
if(Op1 == 2){
//while循环确保最终答案不为负数
while(Num1 < Result){
Num2 = new Random().nextInt(99)+1;
Num3 = new Random().nextInt(99)+1;
Result = Mul(Num2, Num3);
}
Result = Sub(Num1, Result);
str = Num1 + "-" + Num2;
}
return str;
}
//对除法运算中的第三个数做判断
public String DivisionOps(int Op1, int Op2, String str){
//先除后加
if(Op2 == 1){
Result = Add(Result, Num3);
return str + "+" + Num3;
}
//先除后减
else if(Op2 == 2){
//确保最终答案不为负数
while(Result < Num3){
//重新生成num1，Num2
Num1 = new Random().nextInt(99)+1;
Num2 = new Random().nextInt(99)+1;
Result = Div(Num1, Num2);
str = Num1 + "÷" + Num2;
}
Result = Sub(Result, Num3);
return str + "-" + Num3;
}
//先除后乘
else if(Op2 == 3){
Result = Mul(Result, Num3);
return str + "*" + Num3;
}
//两步除法
else{
//由于随机生成的数范围是1-99，所以排除了除数为0的可能性
Result = Div(Result, Num3);
return str + "÷" + Num3;
}
}
public void Print(String str){
Scanner s = new Scanner(System.in);
System.out.print(str + "=");
int input = s.nextInt();
if(input == Result){
Time = Time +1;
System.out.println("答案正确");
}
else {
System.out.println("答案错误！正确答案为：" + str + "=" + Result);
}
}
}
五、实验结果
①规范性的输入：
结果：成功
②数量输入不规范：
结果：达到规范用户输入的效果
六、过程耗时估计统计表
|
PSP2.1 |
Personal Software Process Stages |
Time Senior Studen（h） |
Time（h） |
|
Planning |
计划 |
0.5 |
0.5 |
|
Estimate |
估计这个任务需要多少时间 |
6 |
5 |
|
Development |
开发 |
5 |
6 |
|
Analysis |
需求分析 |
0.5 |
0.5 |
|
Design Spec |
生成设计文档 |
0.5 |
0.5 |
|
Design Review |
设计复审 |
0.5 |
0.5 |
|
Coding Standard |
代码规范 |
0.5 |
0.5 |
|
Design |
具体设计 |
0.5 |
1 |
|
Coding |
具体编码 |
4 |
5 |
|
Code Review |
代码复审 |
1 |
0.5 |
|
Test |
测试（自我测试，修改代码，提交修改） |
1 |
1 |
|
Reporting |
报告 |
1.5 |
1.5 |
|
|
测试报告 |
0.5 |
0.5 |
|
|
计算工作量 |
3 |
2 |
|
|
并提出过程修改计划 |
0.5 |
0.5 |
