小学生四则运算JAVA

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组员：黄浩格，何坤

一、项目说明

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。

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：

8. 答案1

9. 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

二、PSP表格

三、设计思路

1、将整数统一为分数形式，利用random随机生成数和符号，以字符串数组的方式存储（一个数组只包含一个分数或者一个符号），编写加减乘除算法。

2、在 题目 文件的控制台输入 题目数 数的上限 ，就可生成对应题目在 题目.txt，对应答案存放在 正确答案.txt 文件中，学生在 学生答案.txt中输入每题答案，对错和分数在 成绩分数.txt中呈现。

四、代码实现

五、测试结果

六、总结

1、一开始想从整数入手，后来发现很多算法不适用于分数，于是再将整数化为分数，再重写各种算法。

2、有两三个要求没有实现，比如括号和运算过程不能出现负数，而且生成题目速度较慢，以后会努力尽量改进这些。

3、写代码的时间分配不是很好，有时写两三小时，有时只有半个钟，分工不是很明确，下次会注意的。