软件工程个人作业01（2）

因为“软件工程作业01”的理解有误，即“软件工程作业01”中，四则运算是按照4个数字去运算，最后计算它的答案有点困难，但随机生成任意数量的题目是没有问题的。

所以，我又重新改了一下程序，改成两个数的四则运算，这样答案可以较轻松的计算出来。以下是此程序的相关内容：

一、程序的设计思想

在原来的多个数进行四则运算的基础上，更改为两个数的四则运算，并成功的实现答案验算、定量出题、整数和真分数的四则运算的功能。思想还是和原来的思想差不多：用伪随机数产生随机数，用数字表示加减乘除符号；并定义两种做题难度，计算四则运算答案后，与输入的字符相比较，并记录作对题的个数和做错题的题号。

二、源程序代码

import java.util.Scanner;

import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;
import javax.script.ScriptException;

//随机产生四则运算题目
//李慧，2017.3.5
//梦断代码
/*要求：
 1.支持真分数、整数的四则运算 
 2.题目避免重复
 3.可定制数量           
*/
//无法避免一个类型的题重复出现
//无法避免负数（负数可以出现么？）
public class SZYS {

    public static void main(String[] args) throws ScriptException {
        // TODO Auto-generated method stub
        Scanner scan=new Scanner(System.in);
        String fuhao[]=new String[4];
        fuhao[0]="+";
        fuhao[1]="-";
        fuhao[2]="*";
        fuhao[3]="/";
        
        int i,j,k,m=0;
        int M=0,N1=0;
        
    System.out.print("请选择题目的难易程度：（请输入“较简单” or “较困难”）   ");
    String chengdu=scan.next();
    if(chengdu.equals("较简单"))
        {M=100;N1=10;}
    else if(chengdu.equals("较困难"))
        {M=1000;N1=100;}
    else{
        System.out.println("输入有误！");
    }
    System.out.println();
        System.out.print("整数的四则运算题目的数量定量：");
        int N=scan.nextInt();
        System.out.print("真分数的四则运算题目的数量定量：");
        int n=scan.nextInt();
        
        //Part01
        int dui=0;//做对的题目
        String zuocuo="";//做错的题目
        String suan[]=new String[N];//算式
        int key[]=new int[N];//答案
        String K[]=new String[N];
        System.out.println();
        System.out.println("题目打印如下：
");
        System.out.println("一、整数的四则运算。");
        for(i=0;i<N;i++){
         int z=(int) (Math.random()*4);
         if(z==3){//z==3
            int ff=0;
            int x=(int)(Math.random()*M); 
            int shuzu[]=new int[100];//存储因子的数组
            for(int a=1;a<=x;a++){
                if(x%a==0)//是因子
                {shuzu[ff]=a;ff++;}//存储到数组里去
            int y=(int)(Math.random()*ff);//随机产生数组的下标
               suan[i]=x+" / "+shuzu[y]+" =";
               key[i]=x/shuzu[y];
            }//for
         }//if
        else{
           int x=(int)(Math.random()*M); 
           int y=(int)(Math.random()*M);
           suan[i]=x+" "+fuhao[z]+" "+y+" =";
              if(z==0){key[i]=x+y;}
              if(z==1){key[i]=x-y;}
              if(z==2) {key[i]=x*y;}
        }//if z!=3

      }//for
        
        
        //避免重复
        for(j=0;j<N;j++){
            for(k=j+1;k<N-1;k++){
                int F=isF(suan[j]);
                int FF=isF(suan[k]);
                
                if(F==FF)
                {    
                    int we=panduan(suan[j]);int l=suan[j].length();
                    int h=panduan(suan[k]);int ll=suan[k].length();
                    /*
                    //用于验证
                    System.out.println(suan[j]+"的符号位置："+we+",a:"+suan[j].substring(0,we-1)+",b:"+suan[j].substring(we+2,l-1));
                    System.out.println(suan[k]+"的符号位置："+h+",a2:"+suan[k].substring(0,h-1)+",b2:"+suan[k].substring(h+2,ll-1));
                    */
                    if(((suan[j].substring(0,we-1)).equals(suan[k].substring(0, h-1))&&
                            (suan[j].substring(we+2,l-1)).equals(suan[k].substring(h+2,ll-1)))||
                            ((suan[j].substring(0,we-1)).equals(suan[k].substring(h+2, ll-1))&&
                                    (suan[j].substring(we+2,l-1)).equals(suan[k].substring(0, h-1))))
                    {
                        int x2=(int)(Math.random()*M); 
                        int y2=(int)(Math.random()*M);
                        int z2=(int)(Math.random()*4);
                        if(z2!=3){
                        suan[k]=x2+" "+fuhao[z2]+" "+y2+" =";
                        if(z2==0){key[i]=x2+y2;}
                          else if(z2==1){key[i]=x2-y2;}
                        else if(z2==2) {key[i]=x2*y2;}
                        }//if z2!=3
             else{
                 int ff=0;
                int xz2=(int)(Math.random()*M);
                int shuzu2[]=new int[10];//存储因子的数组
                for(int a=1;a<xz2;a++){
                    if(xz2%a==0)//是因子
                        {shuzu2[ff]=a;ff++;}//存储到数组里去
                int yz2=(int)(Math.random()*ff);//随机产生数组的下标
                suan[k]=xz2+" / "+shuzu2[yz2]+" =";
                key[k]=xz2/shuzu2[yz2];
                }
                 }//else
                    }//if2
            }//if1
        }
        }//for
        
        for(m=0;m<N;m++){
            System.out.print(m+1+".  "+suan[m]);
            K[m]=scan.next();
            if(yanzheng(K[m],key[m])==1){
                System.out.println("Bingo！");
                dui++;
            }
            else{
                System.out.println("Wrong! THE KEY："+key[m]);
                zuocuo+=" "+(m+1);
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("做对了"+dui+"道题，做错了"+(N-dui)+"道题，题号"+zuocuo+"的答案错误。");
        
        
        //Part02  随机产生真分数的四则运算
        int dui2=0;//做对的题目
        String zuocuo2="";//做错的题目
        String suan2[]=new String[n];//算式
        String key2[]=new String[n];//答案
        String K2[]=new String[n];
        System.out.println();
        System.out.println("二、真分数的四则运算。");
        for(i=0;i<n;i++){
            int x0=(int) ((Math.random()*N1)+2);
            int xx=(int) ((Math.random()*(x0-1))+1);
            int a=gongyue(x0,xx);
            int y0=(int)(Math.random()*N1)+2;
            int yy=(int)(Math.random()*(y0-1)+1);
            int b=gongyue(y0,yy);
            int zz=(int)(Math.random()*4);
            
            int p=x0/a;
            int q=xx/a;
            int o=y0/b;
            int w=yy/b;
            
            String output=q+"/"+p+" "+fuhao[zz]+" "+w+"/"+o+" =";
            suan2[i]=output;
            
            if(zz==0){
                int KK1=p*o;int KK2=q*o+w*p;
                int G=gongyue(KK1,KK2);
                int K1=KK1/G; int KK22=KK2/G;
                key2[i]=KK22+"/"+K1;
            }
             else if(zz==1){
                 int KK1=p*o;int KK2=q*o-w*p;
                int G=gongyue(KK1,KK2);
                int K1=KK1/G; int KK22=KK2/G;
                key2[i]=KK22+"/"+K1;
                }
             else if(zz==2) {
                 int KK1=p*o;int KK2=q*w;
                int G=gongyue(KK1,KK2);
                int K1=KK1/G; int KK22=KK2/G;
                key2[i]=KK22+"/"+K1;
                 }
             else{int KK1=p*w;int KK2=q*o;
            int G=gongyue(KK1,KK2);
            int K1=KK1/G; int KK22=KK2/G;
            key2[i]=KK22+"/"+K1;}
            }//for
        
        //避免重复
        for(j=0;j<n;j++){
            for(k=j+1;k<n-1;k++){
                int F=isF(suan2[j]);
                int FF=isF(suan2[k]);
                
             if(F==FF)
                {
                    int we=panduan2(suan2[j]);int l=suan2[j].length();
                    int h=panduan2(suan2[k]);int ll=suan2[k].length();
                /*
                  //用于验证
                    System.out.println(suan2[j]+"的符号位置："+we+",a:"+suan2[j].substring(0,we-1)+",b:"+suan2[j].substring(we+2,l-1));
                    System.out.println(suan2[k]+"的符号位置："+h+",a2:"+suan2[k].substring(0,h-1)+",b2:"+suan2[k].substring(h+2,ll-1));
                */
                    if(((suan2[j].substring(0,we-1)).equals(suan2[k].substring(0, h-1))&&
                            (suan2[j].substring(we+2,l-1)).equals(suan2[k].substring(h+2,ll-1)))||
                            ((suan2[j].substring(0,we-1)).equals(suan2[k].substring(h+2, ll-1))&&
                                    (suan2[j].substring(we+2,l-1)).equals(suan2[k].substring(0, h-1))))
                    {    
                    int x0=(int) ((Math.random()*N1)+2);
                    int xx=(int) ((Math.random()*(x0-1))+1);
                    int a=gongyue(x0,xx);
                    int y0=(int)(Math.random()*N1)+2;
                    int yy=(int)(Math.random()*(y0-1)+1);
                    int b=gongyue(y0,yy);
                    int zz=(int)(Math.random()*4);
                    
                    int p=x0/a;
                    int q=xx/a;
                    int o=y0/b;
                    int w=yy/b;
                    
                    String output=q+"/"+p+" "+fuhao[zz]+" "+w+"/"+o+" =";
                    suan2[k]=output;
                    
                    if(zz==0){
                        int KK1=p*o;int KK2=q*o+w*p;
                        int G=gongyue(KK1,KK2);
                        int K1=KK1/G; int KK22=KK2/G;
                        key2[k]=KK22+"/"+K1;
                    }
                     else if(zz==1){
                         int KK1=p*o;int KK2=q*o-w*p;
                        int G=gongyue(KK1,KK2);
                        int K1=KK1/G; int KK22=KK2/G;
                        key2[k]=KK22+"/"+K1;
                        }
                     else if(zz==2) {
                         int KK1=p*o;int KK2=q*w;
                        int G=gongyue(KK1,KK2);
                        int K1=KK1/G; int KK22=KK2/G;
                        key2[k]=KK22+"/"+K1;
                         }
                     else{
                         int KK1=p*w;int KK2=q*o;
                    int G=gongyue(KK1,KK2);
                    int K1=KK1/G; int KK22=KK2/G;
                    if(K1==KK22){key2[k]="1";}
                    else{key2[k]=KK22+"/"+K1;}//else
                        }//else
                    }//if    
            }//if
        }//for
    }//for
        
        for(m=0;m<n;m++){
            System.out.print(m+1+".  "+suan2[m]);
            K2[m]=scan.next();
            if(K2[m].equals(key2[m])){
                System.out.println("Bingo！");
                dui2++;
            }
            else{
                System.out.println("Wrong! THE KEY："+key2[m]);
                zuocuo2+=" "+(m+1);
            }
        System.out.println();
            }//for
        System.out.println("做对了"+dui2+"道题，做错了"+(n-dui2)+"道题，题号"+zuocuo2+"的答案错误。");
        
        
        System.out.println("
共有"+(N+n-dui-dui2)+"道错题！下次继续努力！");
        }//main
    
    //判断是哪种符号
    public static int isF(String s){
        int x=-1;
        for(int i=0;i<s.length();i++){
            if(s.charAt(i)=='+'){x=0;}
            if(s.charAt(i)=='-'){x=1;}
            if(s.charAt(i)=='*'){x=2;}
            if(s.charAt(i)=='/'){x=3;}
        }//for
        if(x==-1){System.out.println("出现错误！，没有符号！");}
        return x;
    }
    //分数的判断
    public static int panduan2(String ss){
        int x=0;int y=0;
        for(int i=0;i<ss.length();i++){
            if(ss.charAt(i)=='+' ||ss.charAt(i)=='-' || ss.charAt(i)=='*' || ss.charAt(i)=='/'){
                    y++;
               if(y==2){x=i;break;}
            }
        }//for
        return x;
    }
    //判断符号的位置(下标)
    public static int panduan(String ss){
        int x=0;
        for(int i=0;i<ss.length();i++){
            if(ss.charAt(i)=='+' ||ss.charAt(i)=='-' || ss.charAt(i)=='*' || ss.charAt(i)=='/'){
                x=i;
            }
        }
        return x;
    }
    //化简
    public static int gongyue(int x,int y){
        int gongyue=1;
        int min=Math.min(x, y);
        for(int i=min;i>0;i--){
            if((x%i==0) && (y%i==0))
            {
                gongyue=i;
               break;
            }
        }//for
        return gongyue;    
    }
    //判断输入的与答案是否相等
    public static int yanzheng(String x,int k){
        int m=0;
        String n=String.valueOf(k);
        if(x.equals(n)){
            m=1;//1为相等
        }
        else
            m=0;
        return m;
    }
}//end

三、运行结果截图

题目简单时：

题目困难时：

四、未完成的部分

我的程序还需要更加人性化的设计，不会重复出现同一类型的题目；题目数量虽然可以任意的设置，但是无法生成很大的数量。还需更正代码。查了资料，小学是没有学习负数的，所以，还得避免出现负数。