《小学生口算题卡》——东措
1.任务描述
1.1 概述
独立完成一个3到5个运算符的四则运算练习的软件,编程语言不限。
1.2 基本要求
程序可接收一个输入参数n,然后随机产生n道加减乘除(分别使用符号+-*÷来表示)练习题,每个数字在 0 和 100 之间,运算符在3个到5个之间。
每个练习题至少要包含2种运算符。同时,由于小学生没有分数与负数的概念,你所出的练习题在运算过程中不得出现负数与非整数,比如不能出 3÷5+2=2.6,2-5+10=7等算式。
练习题生成好后,将你的学号与生成的n道练习题及其对应的正确答案输出到文件“result.txt”中,不要输出额外信息,文件目录与程序目录一致。
当程序接收的参数为4时,以下为一个输出文件示例。
1.3 附加功能
支持有括号的运算式,包括出题与求解正确答案。注意,算式中存在的括号数必须大于2对,且不得超过运算符的个数。
扩展程序功能支持真分数的出题与运算(只需要涵盖加减法即可),例如:1/6 + 1/8 + 2/3= 23/24。注意在实现本功能时,需支持运算时分数的自动化简,比如 1/2+1/6=2/3,而非4/6,且计算过程中与结果都须为真分数。
2.项目地址
github地址:https://github.com/Chenhn110/Test
Coding.net地址:https://dev.tencent.com/u/Chenhn/p/Test/git/tree/master/Calculate
3.项目部分源代码
import java.util.Random;
public class Calculate {
public static void Integer(){
String arith1 = null;//运算式
char[]optCom = {'+','-','*','÷'}; //加减乘除操作集
Random random = new Random();
int optIdx = random.nextInt(4);
int sum1 = 0;//每步运算结果
int optNum = random.nextInt(3) + 3; //3-5个运算符
int a = random.nextInt(100);//随机生成0-100内的整数a
int b = random.nextInt(100);//随机生成0-100内的整数b
if(optCom[optIdx] == '+') sum1 = a + b;
if(optCom[optIdx] == '*') sum1 = a * b;
if(optCom[optIdx] == '-'){//若a-b为负数,则重新随机产生a b
while(a-b < 0)
{
a = random.nextInt(100);
b = random.nextInt(100);
}
sum1 = a - b;
}
if(optCom[optIdx] == '÷'){//若a÷b不能整除,则重新随机产生a b
if (b == 0)
b = random.nextInt(100);
while (a%b != 0) {
a = random.nextInt(100);
b = random.nextInt(100);
}
sum1 = a/b;
}
arith1 = a + "" + optCom[optIdx] + "" + b;//将算式更新
for(int j = 1; j < optNum; j++){//随机生成余下的运算符
int optIdx1 = random.nextInt(4);//随机生成下一个运算符号
int c = random.nextInt(100);//随机生成0-100内的整数c
if(optCom[optIdx1] == '+'){
sum1 += c;
arith1 = arith1 + "" + optCom[optIdx1] + "" + c;
}
if(optCom[optIdx1] == '-'){
while(sum1-c<0)
{
c=random.nextInt(100);
}
sum1 += c;
arith1 = arith1 + "" + optCom[optIdx1] + "" + c;
}
if(optCom[optIdx1] == '*'){//若下一个运算符号为乘号,判断前后两个运算符的优先级
if(optCom[optIdx] == '+' || optCom[optIdx] == '-')
{
arith1 = "(" + arith1 + ")" + optCom[optIdx1] + c;
}
else
{
arith1 = arith1 + "" + optCom[optIdx1] + "" + c;
}
sum1 = sum1*c;
}
if(optCom[optIdx1] == '÷'){//若下一个运算符号为除号,判断前后两个运算符的优先级
while (c == 0 || sum1%c != 0) {
c=random.nextInt(100);
}
if(optCom[optIdx] == '+' || optCom[optIdx] == '-')
{
arith1= "(" + arith1 + ")" + optCom[optIdx1] + c;
}
else
{
arith1 = arith1 + "" + optCom[optIdx1] + "" + c;
}
sum1 = sum1/c;
}
// optIdx = optIdx1;//更新运算符
}
System.out.println(arith1 + "=" + sum1);//输出运算式及结果
}
public static void Fraction(){
String arith2 = null;//运算式
//String sum2 = null;
char[]optSim = {'+','-'}; //分数加减操作集
Random random = new Random();
int mole = 0;
int deno = 0; //初始化分子分母
int optNum = random.nextInt(3) + 3; //3-5个运算符
int mole1 = random.nextInt(20)+1;//随机生成分子1
int deno1 = random.nextInt(20)+1;//随机生成分母1
if (mole1 != 0 && deno1 != 0) {
if (mole1 > deno1) {// 如果分子大于分母,也就是不是真分数时,交换分子分母,使其变成真分数
int temp = mole1;
mole1 = deno1;
deno1 = temp;
}
if (mole1 == deno1) {// 如果分子刚好等于分母,重新生成分子
mole1 = random.nextInt(20);
}
int gcd1 = gcd(mole1, deno1);// 求分子分母最大公因数,保证分数形式最简
deno1 = deno1 / gcd1;// 化简
mole1 = mole1 / gcd1;// 化简
}
arith2 = mole1 + "/" + deno1;// 存储题目
for (int k = 0; k < optNum; k++) {// 小于运算符数量时不断产生分数,不断计算
int deno2 = random.nextInt(20);// 生成分母
int mole2 = random.nextInt(20);// 生成分子
if (mole2 != 0 && deno2 != 0) {
if (mole2 > deno2) {// 避免不是真分数
int temp = mole2;
mole2 = deno2;
deno2 = temp;
}
if (mole2 == deno2) {// 如果分子等于分母,重新生成分子
mole2 = random.nextInt(20);
}
int gcd2 = gcd(mole2, deno2);// 化简分式,使其最简
deno2 = deno2 / gcd2;
mole2 = mole2 / gcd2;
}
int idx = random.nextInt(2);//随机生成运算符下标
if (optSim[idx] == '+') {// 如果是加号,实现分数加法
if (deno1 == deno2) {// 如果两个分母相同,直接将分子相加
mole = mole1 + mole2;
} else {// 通分,相加
deno = deno1 * deno2;
mole = mole1 * deno2 + mole2 * deno1;
}
if (mole > deno) {// 如果运算结果不是真分数
k--;// 计数的u减一,也就是重新生成重新计算
} else {// 在给定范围内的话,通分运算结果
int gcd = gcd(mole, deno);
deno = deno / gcd;
mole = mole / gcd;
arith2 = arith2 + optSim[idx] + mole2 + "/" + deno2;
deno1 = deno;// 储存通分结果
mole1 = mole;
}
} else {// 如果是减号,实现减法操作
if (deno1 == deno2) {// 分母相同直接分子相减
mole = mole1 - mole2;
} else {// 其他情况,先通分再相减
deno = deno1 * deno2;
mole = mole1 * deno2 - mole2 * deno1;
}
if (mole < 0) {// 如果导致结果小于0了,就重新生成
k--;
} else {// 通分结果化简
int gcd = gcd(mole, deno);
deno = deno / gcd;
mole = mole / gcd;
arith2 = arith2 + optSim[idx] + mole2 + "/" + deno2;
deno1 = deno;// 储存通分结果
mole1 = mole;
}
}
}
System.out.println(arith2 + " = " + mole + "/" + deno);// 输出题目和答案
}
//最大公因数,每次代入,显然有a<b
public static int gcd(int a, int b){
while(a!=0)
return gcd(b % a, a);
return b;
}
public static void QuesFunc(int n) {// 实现产生n个混合四则运算的方法
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < n; i++) {
int flag = random.nextInt(4); //随机生成整数四则运算或真分数加减运算
if (flag == 0 || flag == 2) {//0生成整数四则运算
Integer();
} else {//执行真分数加减运算
Fraction();
}
}
}
}
4. 生成result.txt文件
5.PSP (个人软件开发流程)