软工作业04四则运算网页版

一：详细要求：

1、 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。

2、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。

3、每道题目中出现的运算符个数不超过3个，括号不限。

4、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。

5、把程序变成一个网页程序， 用户通过设定参数，就可以得到各种题目，并可实现在线答题并评判。

二：设计思想

1，用一个网页获取一些程序需要的参数，如题目的个数等等，利用jsp动作将参数传到一个新网页，在新的jsp网页里生成题目并获取用户的答案，在第二个jsp网页统计结果。

2，将C++改成java做后台。。。

三：源程序代码

C++版本的：

#include<iostream>
#include<string>
#include<time.h>
#include <stdio.h>
#include<fstream>

#include<cmath>
#include<sstream>
#include<strstream>
#include<math.h>
#include<iomanip>
#define MAX 100
#define False 0
#define True 1
using namespace std;
typedef string SelemType;
using namespace std;
string str1[4]={"+","-","*","/"};                        //运算符数组，存储+ - * /
int n,m;
int num[6];                                                //随机生成的操作数
char str2[25];                                             //整数转化为的字符数组
char str3[25];                                             //整数转化为的字符数组
string str4[100];
int OperatorNum[1000];                                    //运算符数组，每生成一个运算符存进数组
typedef struct{
    SelemType *base;
    SelemType *top;
    int stacksize;
}Sqstack;
void InitStack(Sqstack &s)                 //栈的初始化
{
     s.base=new SelemType[MAX];
     if(!s.base)exit(1);
     s.top=s.base;
     s.stacksize =MAX;
}
void Push(Sqstack &s,SelemType e)          //压入
{
    if(s.top-s.base==s.stacksize)
        exit(1);
    *s.top++=e;
}
void Pop(Sqstack &s,SelemType &e)          //弹出
{
     if(s.top==s.base)
        exit(1);
     e=*--s.top;
}
SelemType GetTop(Sqstack &s)          //取顶
{
     if(s.top==s.base)
         exit(1);
     return *(s.top-1);
}
int In(SelemType ch)                        //判断是否为运算符
{
    if(ch=="+"||ch=="-"||ch=="*"||ch=="/"||ch=="("||ch==")"||ch=="#")
        return True;
     else
        return False;
}
SelemType Operate(SelemType a1,SelemType theta,SelemType b1)                          //计算
{
    stringstream ss;
    SelemType c1;
    double m1,m2;
    double m3,m4;
    m1=atof(a1.c_str());
    m2=atof(b1.c_str());
    if(theta=="+")
        m3=m1+m2;
    else if(theta=="-")
        m3=m1-m2;
    else if(theta=="*")
        m3=m1*m2;
    else if(theta=="/")
        m3=m1/m2;
    m4=double((int)(m3*100))/100.0;
    ss<<m4;
    ss>>c1;
    return c1;
}
char Precede(string theta1,string theta2)                     //运算符的计算顺序判断
{
    char chx;
    if(theta1=="+")
    {
        if(theta2=="*"||theta2=="/"||theta2=="(")
            chx = '<';
        else
            chx = '>';   
    }
    else if(theta1=="-")
    {
        if(theta2=="*"||theta2=="/"||theta2=="(")
            chx = '<';
        else
            chx = '>';   
    }
    else if(theta1=="*")
    {
        if(theta2=="(")
            chx = '<';
        else
            chx = '>';   
    }
    else if(theta1=="/")
    {
        if(theta2=="(")
            chx = '<';
        else
            chx = '>';   
    }
    else if(theta1=="(")
    {
         if(theta2==")")
             chx = '=';
         else if(theta2=="#")
             chx='$';
         else
            chx = '<';   
    }
    else if(theta1==")")
    {
        if(theta2=="(")
            chx = '$';
        else
            chx = '>';   
    }
    else if(theta1=="#")
    {
        if(theta2=="#")
            chx = '=';
        else if(theta2==")")
            chx='$';
        else
            chx = '<';   
    }
     return chx;
}
string TiQuString(string str,int &i)
{
    string ch;
    char *q;
    string p;
    p=str;
    q=&p[i];
    ch=ch+*q;
    if((*q>='0')&&(*q<='9'))
    {
        i++;
        int j=1;
        while((*(q+j)>='0')&&(*(q+j)<='9'))
        {
            ch=ch+*(q+j);
            j++; 
        }
        i=i+j-1;    
    }
    else
    {
        ch=*q;
        i++;
    }
    return ch;
}
string OPeration(string str)
{

     string str1;
     str1=str+"#";
     int i=0;
     string ch;
     ch=TiQuString(str1,i);
     SelemType theta,x1,a1,b1;
     Sqstack OPND,OPTR;
     InitStack(OPTR);
     InitStack(OPND);
     Push(OPTR,"#");
     while(ch!="#"||GetTop(OPTR)!="#")
     {
         int f;
         f=In(ch);
         if(f!=True)
         {
             Push(OPND,ch);
             ch=TiQuString(str1,i);
         }
         else
            {
                switch(Precede(GetTop(OPTR),ch))
                {
                case '<':
                    {
                        Push(OPTR,ch);
                        ch=TiQuString(str1,i);
                        break;
                    }
                case '>':
                    {
                        Pop(OPTR,theta);
                        Pop(OPND,b1);Pop(OPND,a1);
                        Push(OPND,Operate(a1,theta,b1));
                        break;
                    }
                case '=':
                    {
                        Pop(OPTR,x1);
                        ch=TiQuString(str1,i);
                        break;
                    }
                case '$':
                    {
                        cout<<"该表达式有错";
                        break;
                    }
                default:break;
                }
         }
     }
     return GetTop(OPND);

} 
void Input(int n,int p,int min,int max,int &j,int &q)
{
    int num1,num2,num3,num4,num5;                        //随机数
    int c=0;                                             //指向第一个运算符数组的下标
    int s=0;                                             //括号的个数
    string str;
    ofstream outfile;    
    outfile.open("a.txt",ios::app);                  
    if(!outfile)
    {
        cerr<<"OPEN ERROR!"<<endl;
        exit(0);
    }
    num1=rand()%(max-min+1)+min;
    num2=rand()%(max-min+1)+min;
    num3=rand()%4;                                       //随机数指向运算符数组的下标
    itoa(num1,str2,10);                                  //整数转化为字符数组
    itoa(num2,str3,10);                                   //整数转化为字符数组
    str=str2+str1[num3]+str3;                             //生成表达式
    OperatorNum[c]=num3;                                  //当前生成的符号存入OperatorNum数组里
    c++;
    n=n-2;                       //消耗了两个操作数
    while(n!=0)                 //当n不等于0时，循环生成str，即表达式+符号+表达式的形式
    {    
        num4=rand()%2;
        if(num4==0)             //上一个str放在符号的左边
        {
            num5=rand()%2;
            if(s<=3)
            {
                if(num5==0)            //上一个str不加括号
                {
                    num3=rand()%4;
                    OperatorNum[c]=num3;
                    c++;
                    num1=rand()%(max-min+1)+min;
                    itoa(num1,str2,10);
                    if((num3==3)&&(OperatorNum[c-2]==3))            //避免生成6/3/2的形式
                        str="("+str+")"+str1[num3]+str2;
                    else
                        str=str+str1[num3]+str2;
                }
                else                           //上一个str加括号
                {
                    num3=rand()%4;
                    num1=rand()%(max-min+1)+min;
                    itoa(num1,str2,10);
                    str="("+str+")"+str1[num3]+str2;
                    s++;
                }
            }
            else
            {
                num3=rand()%4;
                OperatorNum[c]=num3;
                c++;
                num1=rand()%(max-min+1)+min;
                itoa(num1,str2,10);
                if((num3==3)&&(OperatorNum[c-2]==3))            //避免生成6/3/2的形式
                    str="("+str+")"+str1[num3]+str2;
                else
                    str=str+str1[num3]+str2;
            }
        }
        else                              //上一个str放在符号的右边
        {
            num5=rand()%2;
            if(s<=3)
            {
                if(num5==0)                    // 上一个str不加括
                {
                    num3=rand()%4;
                    OperatorNum[c]=num3;
                    c++;
                    num1=rand()%(max-min+1)+min;
                    itoa(num1,str2,10);
                    if((num3==3)&&(OperatorNum[c-2]==3))
                        str=str2+str1[num3]+"("+str+")";
                    else
                        str=str2+str1[num3]+str;
                }
                else                         //上一个str加括号
                {
                    num3=rand()%4;
                    num1=rand()%(max-min+1)+min;
                    itoa(num1,str2,10);
                    str=str2+str1[num3]+"("+str+")";
                    s++;
                }
            }
            else
            {
                num3=rand()%4;
                OperatorNum[c]=num3;
                c++;
                num1=rand()%(max-min+1)+min;
                itoa(num1,str2,10);
                if((num3==3)&&(OperatorNum[c-2]==3))
                    str=str2+str1[num3]+"("+str+")";
                else
                    str=str2+str1[num3]+str;
            }
        }
        n--;                                //消耗一个操作数
    }
    string result1,result2;               //result1表示用户输入的答案，result2表示程序计算的结果
    str4[p]=str;                         //把str存入字符串数组str4中
    for(int i=0;i<p;i++)                 //查询四则运算式是否有重复
        if(str4[i]==str4[p])
             Input(m,p,min,max,j,q);
    cout<<str4[p]<<"=";
    result2=OPeration(str);                  //计算四则表达式
    cin>>result1;
    if(result1==result2)                        //判断结果是否正确
    {
        cout<<"计算正确";
        j++;
    }
    else
    {
        cout<<"计算错误,答案是"<<setprecision(2)<<fixed<<result2;
        q++;
    }
    outfile<<str4[p]<<endl;
    cout<<endl;
}
void Input1(int n,int p,int min,int max,int &j,int &q)
{
    int num1,num2,num3,num4;
    int c=0;
    int s=0;
    string str;
    ofstream outfile;
    outfile.open("a.txt",ios::app);                  
    if(!outfile)
    {
        cerr<<"OPEN ERROR!"<<endl;
        exit(0);
    }
    num1=rand()%(max-min+1)+min;
    num2=rand()%(max-min+1)+min;
    num3=rand()%4;
    itoa(num1,str2,10);
    itoa(num2,str3,10);
    str=str2+str1[num3]+str3;
    OperatorNum[c]=num3;
    c++;
    n=n-2;
    while(n!=0)                 //当n不等于0时，循环生成str，即表达式+符号+表达式的形式
    {    
        num4=rand()%2;
        if(num4==0)             //上一个str放在符号的左边
        {
            num3=rand()%4;
            OperatorNum[c]=num3;
            c++;
            num1=rand()%(max-min+1)+min;
            itoa(num1,str2,10);
            if((num3==3)&&(OperatorNum[c-2]==3))            //避免生成6/3/2的形式
                str="("+str+")"+str1[num3]+str2;
            else
                str=str+str1[num3]+str2;
        }
        else                              //上一个str放在符号的右边
        {
            num3=rand()%4;
            OperatorNum[c]=num3;
            c++;
            num1=rand()%(max-min+1)+min;
            itoa(num1,str2,10);
            if((num3==3)&&(OperatorNum[c-2]==3))
                str=str2+str1[num3]+"("+str+")";
            else
                str=str2+str1[num3]+str;
        }        
        n--;
    }
    string result1,result2;
    str4[p]=str;                         //把str存入字符串数组str4中
    for(int i=0;i<p;i++)                 //查询四则运算式是否有重复
        if(str4[i]==str4[p])
             Input(m,p,min,max,j,q);
    cout<<str4[p]<<"=";
    result2=OPeration(str);
    cin>>result1;
    if(result1==result2)
    {
        cout<<"计算正确";
        j++;
    }
    else
    {
        cout<<"计算错误,答案是"<<setprecision(2)<<fixed<<result2;
        q++;
    }
    outfile<<str4[p]<<endl;
    cout<<endl;
}
void sort(int min,int max){                      //生成四个随机数并排序
    num[0]=rand()%(max-min+1)+min;
    num[1]=rand()%(max-min+1)+min;
    num[2]=rand()%(max-min+1)+min;
    num[3]=rand()%(max-min+1)+min;
    for(int i=0;i<4;i++){
        for(int j=0;j<i;j++){ 
            if(num[i]>num[j])
            {
                int temp=0;
                temp=num[i];
                num[i]=num[j];
                num[j]=temp;
            }
        }
    }    
}
void sort1(int min,int max)                                    //生成两个随机数，并排序
{                     
    num[4]=rand()%(max-min+1)+min;
    num[5]=rand()%(max-min+1)+min;
    for(int i=4;i<6;i++){
        for(int j=4;j<i;j++){ 
            if(num[i]>num[j])
            {
                int temp=0;
                temp=num[i];
                num[i]=num[j];
                num[j]=temp;
            }
        }
    }    
}
void Simplification(int &m,int &n)                                    //真分数化简
{
       int x,y,i,p;                                                     //公约数p
    if(m>=n)
    {
        x=n;
        y=m;
    }
    if(m<n)
    {
        x=m;
        y=n;
    }
    for(i=x;i>0;i--)
    {
        if(x%i==0&&y%i==0)
        {
            p=i;
            break;
        }
    }
    m=m/p;
    n=n/p;
}
void Input2(int n,int p,int min,int max,int &j,int &q)
{
    int num3,num4,s=0;
    string str,strr2,strr3,str5,str6,str7,str8,str9;
    stringstream ss1,ss2,ss3,ss4,ss5,ss6,ss7,ss8;
    ofstream outfile;
    outfile.open("a.txt",ios::app);                  
    if(!outfile)
    {
        cerr<<"OPEN ERROR!"<<endl;
        exit(0);
    }
    num3=rand()%4;
    sort(min,max);
    Simplification(num[0],num[3]);
    Simplification(num[1],num[2]);
    ss1<<num[0];
    ss1>>strr2;
    ss2<<num[1];
    ss2>>strr3;
    ss3<<num[2];
    ss3>>str5;
    ss4<<num[3];
    ss4>>str6;
    if((str5!=strr3)&&(str6!=strr2))                                             //避免生成分子分母相等的表达式
        str="("+str5+"/"+strr3+")"+str1[num3]+"("+str6+"/"+strr2+")";
    else if(str5==strr3)
        str=str5+str1[num3]+"("+str6+"/"+strr2+")";
    else if(str6==strr2)
        str="("+str5+"/"+strr3+")"+str1[num3]+str6;
    n=n-4;
    while(n!=0)                 //当n不等于0时，循环生成str，即表达式+符号+表达式的形式
    {    
        num4=rand()%2;
        if(num4==0)             //上一个str放在符号的左边
        {
            sort1(min,max);
            Simplification(num[4],num[5]);
            num3=rand()%4;
            ss5<<num[4];
            ss5>>str7;
            ss6<<num[5];
            ss6>>str8;
            if(str7!=str8)                                                //避免生成分子分母相等的表达式
                str9="("+str8+"/"+str7+")";
            else
                str9=str8;
            str=str+str1[num3]+str9;
        }
        else                              //上一个str放在符号的右边
        {    
            sort1(min,max);
            Simplification(num[4],num[5]);
            num3=rand()%4;
            ss7<<num[4];
            ss7>>str7;
            ss8<<num[5];
            ss8>>str8;
            if(str7!=str8)                                                         //避免生成分子分母相等的表达式
                str9="("+str8+"/"+str7+")";
            else
                str9=str8;
            str=str9+str1[num3]+str;
        }        
        n=n-2;
    }
    string result1,result2;
    str4[p]=str;                         //把str存入字符串数组str4中
    for(int i=0;i<p;i++)                 //查询四则运算式是否有重复
        if(str4[i]==str4[p])
             Input2(m,p,min,max,j,q);
    cout<<str4[p]<<"=";
    result2=OPeration(str);
    cin>>result1;
    if(result1==result2)
    {
        cout<<"计算正确";
        j++;
    }
    else
    {
        cout<<"计算错误,答案是"<<setprecision(2)<<fixed<<result2;
        q++;
    }
    outfile<<str4[p]<<endl;
    cout<<endl;
}
void changeNum(int n,int y,int min,int max)
{
    int j=0,q=0,num6;
    if(y==1)
    {
        for(int i=0;i<n;i++)                  
        {
            num6=rand()%9+2;
            switch(num6)
            {
            case 2:Input(2,i,min,max,j,q);break;
            case 3:Input(3,i,min,max,j,q);break;
            case 4:Input(4,i,min,max,j,q);break;
            case 5:Input(5,i,min,max,j,q);break;
            case 6:Input(6,i,min,max,j,q);break;
            case 7:Input(7,i,min,max,j,q);break;
            case 8:Input(8,i,min,max,j,q);break;
            case 9:Input(9,i,min,max,j,q);break;
            case 10:Input(10,i,min,max,j,q);break;    
            }
        }
        cout<<"本次测试结束"<<endl;
        cout<<"正确----"<<j<<"道题,错误----"<<q<<"道题"<<endl;
        cout<<"***************************************"<<endl;
    }
    else
    {
        for(int i=0;i<n;i++)                  
        {
            num6=rand()%9+2;
            switch(num6)
            {
            case 2:Input1(2,i,min,max,j,q);break;
            case 3:Input1(3,i,min,max,j,q);break;
            case 4:Input1(4,i,min,max,j,q);break;
            case 5:Input1(5,i,min,max,j,q);break;
            case 6:Input1(6,i,min,max,j,q);break;
            case 7:Input1(7,i,min,max,j,q);break;
            case 8:Input1(8,i,min,max,j,q);break;
            case 9:Input1(9,i,min,max,j,q);break;
            case 10:Input1(10,i,min,max,j,q);break;    
            }
        }
        cout<<"本次测试结束"<<endl;
        cout<<"正确----"<<j<<"道题,错误----"<<q<<"道题"<<endl;
        cout<<"***************************************"<<endl;
        
    }
}
void changeNum1(int n,int min,int max)
{
    int j=0,q=0,p,num6;
    for(int i=0;i<n;i++)                  
    {
        num6=rand()%4;
        p=4+2*i;                               //表示生成的操作数的个数
        switch(p)
        {
        case 4:Input2(4,i,min,max,j,q);break;
        case 6:Input2(6,i,min,max,j,q);break;
        case 8:Input2(8,i,min,max,j,q);break;
        case 10:Input2(10,i,min,max,j,q);break;    
        }
    }
        cout<<"本次测试结束"<<endl;
        cout<<"正确----"<<j<<"道题,错误----"<<q<<"道题"<<endl;
        cout<<"***************************************"<<endl;
}
int main()
{
    int x,y,max,min;
    srand((unsigned)time(NULL));
    ofstream outfile1;
    outfile1.open("a.txt");
    if(!outfile1)
    {
        cerr<<"OPEN ERROR!"<<endl;
        exit(0);
    }
    cout<<"------------自动出题做题系统---------------"<<endl;
    cout<<"         1.整数的四则运算                  "<<endl;
    cout<<"         2.真分数的四则运算                "<<endl;
    cout<<"         3.退出                            "<<endl;
    for(;;)
    {
        cout<<"请选择：";
        cin>>x;
        switch(x)
        {
        case 1:
            {
                cout<<"取值范围最小值（大于等于1）：";
                cin>>min;
                cout<<"取值范围最大值：";
                cin>>max;
                cout<<"有(无)括号运算(注释：真分数必须加括号，以防形成6/3/2的形式)---有（1），无（0）：";
                cin>>y;
                cout<<"题目数量：";
                cin>>n;
                cout<<"       测试开始          "<<endl;
                changeNum(n,y,min,max);
                break;
            }
        case 2:
            {
                cout<<"取值分子分母范围最小值（大于等于1）：";
                cin>>min;
                cout<<"取值分子分母范围最大值（大于等于1）：";
                cin>>max;
                cout<<"题目数量：";
                cin>>n;
                cout<<"       测试开始          "<<endl;
                changeNum1(n,min,max);
                break;
            }
        case 3:
            {
                exit(0);                                                                                                                                                                             
                break;
            }
        }
    }
    return 0;
}

HTML/jsp文件代码：

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<title>四则运算在线答题系统</title>


</head>

<body background="bg.png">
<table width="1000" align="center">
    <tr >
        <td rowspan="5">
        <img src="bg-logo.jpg" width="160" height="79"/><br/>
      四则运算在线答题系统</td>
    </tr>
    <tr>
        <td><br></td>
    </tr>
    <tr>
        <td align="right">在线小学生学习工具，辅导学生算数学习，减轻家长老师负担。</td>
    </tr>
    <tr>
        <td></td>
    </tr>
    <tr>
        <td align="right">
        <span style=" font-size:9pt;">收藏本页到&gt;&gt; <a href="#">IE收藏夹</a> | <a href="#">设为首页</a></span>
        </td>
    </tr>
</table>
<br/>
<br/>
<hr width="1000"/>
<table width="1000" align="center">
<form>
    <tr>
        <th bgcolor="#00FFFF">题目定制</th>
    </tr>
    <tr>
    <td>
        请选择要对要生成题目的要求：<br/>
        题目类别：<select name="括号">
        <option value="1" selected="selected">整数计算</option>
        <option value="0">真分数计算</option>
    </select><br>
    范围最大值:<input type="text" name="Max" >
    范围最小值:<input type="text" name="Min" ><br/>
    是否有括号：
    <select name="括号">
        <option value="1" selected="selected">有</option>
        <option value="0">无</option>
    </select><br>
    题目数量：<input type="text" name="Min" ><br/>
    </td>
    </tr>
    <tr>
        <td align="right"><input type="submit" value="提交">
        <input type="reset" value="复位"></td>
    </tr>
</form>
    <tr>
        <td><hr width="1000"/></td>
    </tr>
    <tr>
        <th bgcolor="#00FFFF"><p align="center">开始测试：</p></th>
    </tr>
    <tr>
        <td align="center">
        <form>
<textarea cols="120" name="text" rows="10"></textarea><br/>
<input type="submit" value="提交">
</form>
        </td>
</tr>
<tr>
<th bgcolor="#00FFFF">统计：</th>
</tr>
<tr>
       <td align="center">答对了<input type="text" name="Q" >题，答错了<input type="text" name="F" >题</td>
</tr>
<tr>
      <td align="center">继续努力！</td>
</tr>

</table>
<hr width="1000"/>
<p align="center">Copyright &copy; 2016.Company name All rights reserved.</p>
<p align="center">From:张晓晨</p>
</body>
</html>

四：运行结果截图