update 2018-04-12
- 增加测试功能(Beta)
输入四则运算的规则和表达式，测试程序可以自动判断表达式是否符合规则
输入输出示例：
输入：
{
"config": {
"numberOfExpression": 30,
"range": 30,
"hasFraction": false,
"hasMultipleAndDivide": true,
"hasParentheses": true
},
"expressions": {
"3 × ( 3 + 3 )": "18",
"( 3 + 3 )": "6"
}
}
输入参数说明：
在config中：
- numberOfExpression: 表达式的个数
- range: 表达式中操作数的范围
- hasFraction: 是否包含分数（true:是，false:否）
- hasMultipleAndDivide: 是否包含乘除法（true:是，false:否）
- hasParentheses: 是否包含括号（true:是，false:否）
在expressions中
- key 表示 表达式
- value 表示表达式的值
输出：
{
"config": {
"numberOfExpression": 30,
"range": 30,
"hasFraction": false,
"hasMultipleAndDivide": true,
"hasParentheses": true,
"hasNegative": false,
"answer": false,
"maxNumberOfOperation": 3
},
"results": [
{
"3 × ( 3 + 3 )": {
"true": "符合要求的表达式"
}
},
{
"( 3 - 1 )": {
"false": "题目中的乘除法不符合要求"
}
}
],
"enough": false
}
输出参数说明：
- config：和输入的config一样
- results：里面对每个表达式正确与否进行了说明，key为表达式，value中的key为正确与否，value中说明了表达式不满足哪个条件
- enough: 表示是否生成了足够多满足条件的表达式
- 接口方法类型：POST
- 接口参数名：answer
- 参数值：见输入示例
update 2018-04-06
- 增加多语言处理
- 英语
- 简体中文
- 结果页面优化
- 增加是否显示答案选项
update 2018-04-04
- 新增dev分支，用于平时开发，待测试稳定后merge到master分支上，目前服务器上运行的是master分支的内容
- dev分支更新
- 更新到Spring boot 2.0.0
- 增加日志处理
- 增加异常处理
开发环境
说明
生成表达式接口方法
String generate(String configs)
入参,字符串类型，可配置项见配置参数：
{
"numberOfExpression": "10",
"range": "10",
"hasFraction": "false",
"hasMultipleAndDivide": "true",
"hasParentheses": "false",
"hasNegative": "true",
"answer": "true"
}
返回：
[8 - 5 ÷ 6 × 9 = 0.5, 7 + 8 = 15.0, 9 × 9 = 81.0, 7 × 6 + 4 ÷ 7 = 42.57142857142857, 5 ÷ 7 - 4 = -3.2857142857142856, 2 - 9 - 1 + 1 = -7.0, 3 ÷ 2 × 6 = 9.0, 1 × 0 = 0.0, 4 × 3 = 12.0, 3 - 7 - 5 = -9.0]
答题（目前支持一题）接口方法
String answer(String expression)
入参：
4 × ( 9'1/7 - 5 ) ÷ 3
返回：
4 × ( 9'1/7 - 5 ) ÷ 3 = 5.523809523809524
获取默认的配置项接口方法
String retrieveDefaultTemplate()
返回默认的JSON配置：
{
"numberOfExpression": "10",
"range": "10",
"hasFraction": "false",
"hasMultipleAndDivide": "true",
"hasParentheses": "false",
"hasNegative": "true",
"answer": "true"
}
配置参数
- -n 或 -number： 生成表达式个数
- -r 或 -range: 控制题目中数值（自然数、真分数和真分数分母）的范围，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
- -hf: 有无分数
- -md: 是否有乘除法
- -hp: 是否有括号
- -hn: 有无负数
- -as: 是否生成答案
- 至少一个运算符，最多三个运算符
注： 解析命令行参数采用了JCommander进行解析。
生成表达式逻辑
最初想法，其实是很简单粗暴的，把要生成的运算式看成字符串，这个字符串中：
- 运算符个数 = 运算数的个数 - 1 => 运算数 = 运算符个数 + 1
- 开辟一个(运算符个数 + 运算数个数)大小的数组，遍历数组中的每个元素，偶数位置插入运算数，奇数位置插入运算符。
- 如果有分数，则先随机找一个分数可插入的位置，其他的运算数插入位置可插分数或者整数。
- 判断是否有乘法和除法，如果有，则从{"+","-","x","÷"}中随机找一个插入运算符位置中，如果没有乘法和除法，
则从{"+","-"}中随机找一个插入运算符位置中。 - 如果运算符为除法且后面紧接的运算数为0，则将0重新替换成一个不为0的运算数。
- 如果有括号，则判断从第0个操作数到第n-1个操作数中随机选一个操作数之前拼接一个"(", 假设拼接"("是第m个操作数，然后从第m+1个操作数到第n个操作数中随机选一个操作数后面拼接")"
去重的逻辑
- 将字符串表达式（中缀表达式）转换成二叉树，
然后对这个二叉树的左右子树进行自定义排序，不管左右子树如何转换，它们最终都会被有序排序
如果两个表达式生成的二叉树排序以后的字符串序列一致，则说明两个式子是重复的。
计算逻辑
- 将中缀表达式转换为后缀表达式，然后对后缀表达式进行计算
- 计算过程中，设置一个栈，操作数压栈，遇到操作符，出栈两个操作数进行计算结果再压栈，最后栈剩下一个元素即为结果。