软件工程个人作业03
设计思想:
将随机出的题目看成字符串
①对字符串进行解析
②数字进入操作数栈
③运算符进入操作符栈
④使用栈可以解决两个及以上的减号和除号同时出现的歧义，因为用栈就遵循左结合。
⑤将算的结果与输入的进行比较，正确统计就比较简单了。
代码:
import java.util.*; //该处引用字符串处理方法 class Operate{ private Stack<Character> priStack = new Stack<Character>();// 操作符栈 private Stack<Integer> numStack = new Stack<Integer>();;// 操作数栈 public int caculate(String str) { // 1.判断string当中有没有非法字符 String temp;// 用来临时存放读取的字符 // 2.循环开始解析字符串，当字符串解析完，且符号栈为空时，则计算完成 StringBuffer tempNum = new StringBuffer();// 用来临时存放数字字符串(当为多位数时) StringBuffer string = new StringBuffer().append(str);// 用来保存，提高效率 while (string.length() != 0) { temp = string.substring(0, 1); string.delete(0, 1); // 判断temp，当temp为操作符时 if (!isNum(temp)) { // 1.此时的tempNum内即为需要操作的数，取出数，压栈，并且清空tempNum if (!"".equals(tempNum.toString())) { // 当表达式的第一个符号为括号 int num = Integer.parseInt(tempNum.toString()); numStack.push(num); tempNum.delete(0, tempNum.length()); } // 用当前取得的运算符与栈顶运算符比较优先级：若高于，则因为会先运算，放入栈顶；若等于，因为出现在后面，所以会后计算，所以栈顶元素出栈，取出操作数运算； // 若小于，则同理，取出栈顶元素运算，将结果入操作数栈。 // 判断当前运算符与栈顶元素优先级，取出元素，进行计算(因为优先级可能小于栈顶元素，还小于第二个元素等等，需要用循环判断) while (!compare(temp.charAt(0)) && (!priStack.empty())) { int a = (int) numStack.pop();// 第二个运算数 int b = (int) numStack.pop();// 第一个运算数 char ope = priStack.pop(); int result = 0;// 运算结果 switch (ope) { // 如果是加号或者减号，则 case '+': result = b + a; // 将操作结果放入操作数栈 numStack.push(result); break; case '-': result = b - a; // 将操作结果放入操作数栈 numStack.push(result); break; case '*': result = b * a; // 将操作结果放入操作数栈 numStack.push(result); break; case '/': result = b / a;// 将操作结果放入操作数栈 numStack.push(result); break; } } // 判断当前运算符与栈顶元素优先级， 如果高，或者低于平，计算完后，将当前操作符号，放入操作符栈 if (temp.charAt(0) != '#') { priStack.push(new Character(temp.charAt(0))); if (temp.charAt(0) == ')') {// 当栈顶为'('，而当前元素为')'时，则是括号内以算完，去掉括号 priStack.pop(); priStack.pop(); } } } else // 当为非操作符时（数字） tempNum = tempNum.append(temp);// 将读到的这一位数接到以读出的数后(当不是个位数的时候) } return numStack.pop(); } private boolean isNum(String temp) { return temp.matches("[0-9]"); } //比较当前操作符与栈顶元素操作符优先级，如果比栈顶元素优先级高，则返回true，否则返回false private boolean compare(char str) { if (priStack.empty()) { // 当为空时，显然 当前优先级最低，返回高 return true; } char last = (char) priStack.lastElement(); // 如果栈顶为'('显然，优先级最低，')'不可能为栈顶。 if (last == '(') { return true; } switch (str) { case '#': return false;// 结束符 case '(': // '('优先级最高,显然返回true return true; case ')': // ')'优先级最低， return false; case '*': { // '*/'优先级只比'+-'高 if (last == '+' || last == '-') return true; else return false; } case '/': { if (last == '+' || last == '-') return true; else return false; } // '+-'为最低，一直返回false case '+': return false; case '-': return false; } return true; } } public class Aritmetic2 { static Operate oper = new Operate(); public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入要生成多少道四则运算题目?"); int h = input.nextInt(); String [] arr1 = new String[h]; System.out.println("请输入随机数可产生的最大值:"); int g = input.nextInt(); System.out.println("请选择要求:"); System.out.println("1加减法运算"); System.out.println("2四则运算"); Random random = new Random(); char arr[] = {'+','-','*','/','('}; int a=input.nextInt(); switch(a){ case 1:{ System.out.println("请选择数字类型:"); System.out.println("1整数"); System.out.println("2分数"); int m = input.nextInt(); switch(m) { case 1: { System.out.println("有无负数?"); System.out.println("1没有负数"); System.out.println("2有负数"); int f = input.nextInt(); int i; switch(f) { case 1: { int n=0; for(i=0;i<h;i++) { String str1=random.nextInt(g)+""+arr[random.nextInt(2)]+""+random.nextInt(g); int t1 = oper.caculate(str1+'#'); System.out.println(str1+'='); System.out.println("请输入答案："); int c = input.nextInt(); if(c==t1) { System.out.println("正确！"); n++; } else { System.out.println("错误！"); System.out.println("答案是："+t1); } } System.out.println("一共答对"+n+"道题！"); break; } case 2: { int n=0; for(i=0;i<h;i++) { int c1=random.nextInt(g); int c2=random.nextInt(g); char w1=arr[random.nextInt(2)]; if(c1>c2){ c1=random.nextInt(g); c2=random.nextInt(g); } String str2 = c1+""+w1+""+c2; System.out.println(str2+"="); int t2 = oper.caculate(str2+'#'); System.out.println("请输入答案："); int c = input.nextInt(); if(c==t2) { System.out.println("正确！"); n++; } else { System.out.println("错误！"); System.out.println("答案是："+t2); } } System.out.println("一共答对"+n+"道题！"); break; } default: { System.out.println("输入错误，请输入1或2"); } break; }//switch(f) break; }//case1内 case 2: { System.out.println("有无负数?"); System.out.println("1没有负数"); System.out.println("2有负数"); int f=input.nextInt(); switch(f) { case 1: { int n=0; for(int i=0;i<h;i++) { int c1 =random.nextInt(g); int c2 =random.nextInt(g)+1; int c3 =random.nextInt(g); int c4 =random.nextInt(g)+1; char w =arr[random.nextInt(2)]; System.out.println(c1+"/"+c2+" "+w+" "+c3+"/"+c4+"="); System.out.println("请输入答案："); int t2,t3; String t1=new String(); if(w=='+') { t2 = c2*c4; t3 = c1*c4+c3*c2; t1 = t3+"/"+t2; } else { t2 = c2*c4; t3 = c1*c4-c3*c2; t1 = t3+"/"+t2; } String c = input.next(); if(!c.equals(t1)) { System.out.println("答案错误！"); System.out.println("正确答案是："+t1); } else { System.out.println("答案正确！"); n++; } } System.out.println("一共答对"+n+"道题！"); break; } case 2: { int n=0; for(int i=0;i<h;i++) { int c1 =random.nextInt()%g; int c2 =random.nextInt(g)+1; int c3 =random.nextInt()%g; int c4 =random.nextInt(g)+1; char w =arr[random.nextInt(2)]; System.out.println(c1+"/"+c2+" "+w+" "+c3+"/"+c4+"="); System.out.println("请输入答案："); int t2,t3; String t1=new String(); if(w=='+') { t2 = c2*c4; t3 = c1*c4+c3*c2; t1 = t3+"/"+t2; } else { t2 = c2*c4; t3 = c1*c4-c3*c2; t1 = t3+"/"+t2; } String c = input.next(); if(!c.equals(t1)) { System.out.println("错误！"); System.out.println("正确答案是："+t1); } else { System.out.println("正确！"); n++; } } System.out.println("一共答对"+n+"道题！"); break; } default: System.out.println("输入错误，请输入1或2"); break; } break; }//case2内 }//switch(m) break; }//case1外 case 2: { System.out.println("请选择数字类型:"); System.out.println("1整数"); System.out.println("2分数"); int m = input.nextInt(); switch(m) { case 1: { System.out.println("请选择要求:"); System.out.println("1整数无余数四则运算"); System.out.println("2整数可有余数四则运算"); System.out.println("3多数带括号运算"); int f =input.nextInt(); switch(f) { case 1: { int n=0; for(int i=0;i<h;i++) { String str3; int u=random.nextInt(g); int v=random.nextInt(g)+1; char w=arr[random.nextInt(4)]; if(u%v==0 && w=='/') { str3 =u+""+w+""+v; } else str3 =u-(u%v)+""+w+""+v; int t1 = oper.caculate(str3+'#'); System.out.println(str3+'='); System.out.println("请输入答案："); int c = input.nextInt(); if(c!=t1) { System.out.println("错误！"); System.out.println("答案是："+t1); } else { System.out.println("正确！"); n++; } } System.out.println("一共答对"+n+"道题！"); break; } case 2: { int n=0; for(int i=0;i<h;i++) { int u=random.nextInt(g); int v=random.nextInt(g)+1; char w=arr[random.nextInt(4)]; String str3 =u+" "+w+" "+v; int t1 = oper.caculate(str3+'#'); System.out.println(str3+'='); System.out.println("请输入答案："); int c = input.nextInt(); if(c!=t1) { System.out.println("答案错误！"); System.out.println("正确答案是："+t1); } else { System.out.println("答案正确！"); n++; } } System.out.println("一共答对"+n+"道题！"); break; } case 3: { int v=0; for(int i=0;i<h;i++) { String str=new String(); int n =random.nextInt(9)+1; Stack<Integer> S1 = new Stack<Integer>(); Stack<Character> S2 = new Stack<Character>(); for(int j=0;j<n+1;j++) { char w=' '; int e= random.nextInt(g)+1; if( w=='/'&&e==0) { e = random.nextInt(g)+1; } w = arr[random.nextInt(5)]; S1.push(e); S2.push(w); } int k=0; for(int j=0;j<n;j++) { char s = S2.pop(); if(s=='(') { if(j>n-2) str =str+S1.pop()+""+arr[random.nextInt(4)]; else { str =str+S1.pop()+""+arr[random.nextInt(4)]+""+s; k=k+1; } } else str =str+S1.pop()+""+ s; } if(k==0) { str =str+(random.nextInt(g)+1); } else if(k==1) str=str+(random.nextInt(g)+1+")"); else if(k==2) str=str+(random.nextInt(g)+1+"))"); else if(k==3) str=str+(random.nextInt(g)+1+")))"); else str=str+(random.nextInt(g)+1+"))))"); int t1 = oper.caculate(str+'#'); System.out.println(str+'='); System.out.println("请输入答案："); int c = input.nextInt(); if(c!=t1) { System.out.println("错误！"); System.out.println("答案是："+t1); } else { System.out.println("正确！"); v++; } } System.out.println("共答对"+v+"道！"); break; } default: { System.out.println("输入错误，请输入1-3"); } break; }//switch(f) break; }//case1内 case 2: { System.out.println("请选择要求："); System.out.println("1正分数四则运算!"); System.out.println("2可负分数四则运算!"); int f=input.nextInt(); switch(f) { case 1: { int n=0; for(int i=0;i<h;i++) { int c1=random.nextInt(g); int c2=random.nextInt(g)+1; int c3=random.nextInt(g)+1; int c4=random.nextInt(g)+1; char w=arr[random.nextInt(4)]; System.out.println(c1+"/"+c2+" "+w+" "+c3+"/"+c4+"="); System.out.println("请输入答案："); int t2,t3; String t1=new String(); if(w=='+') { t2 = c2*c4; t3 = c1*c4+c3*c2; t1 = t3+"/"+t2; } else if(w=='-') { t2 = c2*c4; t3 = c1*c4-c3*c2; t1 = t3+"/"+t2; } else if(w=='*') { t2 = c2*c4; t3 = c1*c3; t1 = t3+"/"+t2; } else { t2 = c2*c3; t3 = c1*c4; t1 = t3+"/"+t2; } String c = input.next(); if(!c.equals(t1)) { System.out.println("错误！"); System.out.println("答案是："+t1); } else { System.out.println("正确！"); n++; } } System.out.println("一共答对"+n+"道题！"); break; } case 2: { int n=0; for(int i=0;i<h;i++) { int c1=-random.nextInt()%g; int c2=random.nextInt(g)+1; int c3=-random.nextInt()%g+1; int c4=random.nextInt(g)+1; char w=arr[random.nextInt(4)]; System.out.println(c1+"/"+c2+" "+w+" "+c3+"/"+c4+"="); System.out.println("请输入答案："); int t2,t3; String t1=new String(); if(w=='+') { t2 = c2*c4; t3 = c1*c4+c3*c2; t1 = t3+"/"+t2; } else if(w=='-') { t2 = c2*c4; t3 = c1*c4-c3*c2; t1 = t3+"/"+t2; } else if(w=='*') { t2 = c2*c4; t3 = c1*c3; t1 = t3+"/"+t2; } else { t2 = c2*c3; t3 = c1*c4; t1 = t3+"/"+t2; } String c = input.next(); if(!c.equals(t1)) { System.out.println("错误！"); System.out.println("答案是："+t1); } else { System.out.println("正确！"); n++; } } System.out.println("一共答对"+n+"道题！"); break; } default: System.out.print("输入的数有误，请输入1或2"); } break; }//case2内 } }//switch(m) }//case2外 }//switch(a) }//起始
运行截图:
编程总结分析:
对于这次代码的编写，不太好实现的就是对字符串的处理这一部分，把随机出来的运算题看作一个字符串，数字与运算符分别进入操作数栈和操作符栈，然后按照优先级高低进行计算，首次去括号，再将没有括号的算是进行计算，对于这个程序，代码里还是感觉比较繁琐，要输入的要求觉得还可以再精进一点。
PSP0级记录表:
- 项目计划日志:
周活动总结表:
日期:16/3/26 姓名:赵东睿
| 日期\任务 | 听课 | 编写程序 | 阅读书籍 | 日总计 | ||
| 周日 | ||||||
| 周一 | 100 | 120 | 220 | |||
| 周二 | 180 | 180 | ||||
| 周三 | 30 | 30 | ||||
| 周四 | ||||||
| 周五 | ||||||
| 周六 | 180+240 | 420 | ||||
| 周总计 | 100 | 720 | 30 | 850 |
周数:第4周 阶段时间和效率
| 总计 | 100 | 720 | 30 | 850 | ||
| 平均 | 100 | 240 | 30 | |||
| 最大 | 100 | 420 | 30 | |||
| 最小 | 100 | 0 | 0 |
以前各周的累计时间
| 总计 | 200 | 1220 | 150 | 1570 | ||
| 平均 | 100 | 610 | 75 | 785 | ||
| 最大 | 100 | 720 | 120 | 850 | ||
| 最小 | 100 | 500 | 30 | 720 |
事件记录日志:
日期:16/3/26 学生:赵东睿
课程:软件工程概论 教师:王建民
| 日期 | 开始时间 | 结束时间 | 中断时间 | 净时间 | 活动 | 备注 |
| 3/21 | 8:00 | 9:50 | 10 | 100 | 上课 | 课间休息 |
| 14:00 | 16:00 | 120 | 编写代码 | |||
| 3/22 | 14:00 | 17:00 | 180 | 编写代码 | ||
| 3/23 | 19:00 | 19:30 | 30 | 阅读书籍 | ||
| 3/26 | 9:00 | 12:00 | 180 | 编写代码 | ||
| 13:00 | 17:00 | 240 | 编写代码 | |||
工作照:
