作业的要求来自于：https://edu.cnblogs.com/campus/gzcc/GZCC-16SE2/homework/2186
代码所在的github远程仓库的地址：https://github.com/lyh-2333/lyhthree
github仓库文件：项目文件（Operations.zip）；代码文件（operstions.txt）；可执行文件（public.zip）。
一、需求分析
任何编程语言都可以，命令行程序接受一个数字输入，然后输出相应数目的四则运算题目和答案。例如输入数字是 30， 那就输出 30 道题目和答案。 运算式子必须至少有两个运算符，运算数字是在 100 之内的正整数，答案不能是负数。 如：23 - 3 * 4 = 11。
统计用户共答对多少道题。
二、功能设计
三、详细设计
随机产生三个100以内的正整数和四个分别用“1”-“4”代表+，-，*，/运算符号，通过对四则运算中乘除和加减的优先级别判断：先乘除后加减，在计算函数中遍历运算符数组中乘除符号后进行优先计算，之后再对乘除计算之后的运算数进行相加减运算。
遇到当随机产生的正整数运算题计算结果为负数时，递归重新生成运算题，直至结果是大于零时所产生的题目打印在控制台上，用户输入答案，答案与结果匹配正确即累加正确题数，错误的输出打印正确结果，当全部运算题做完后输出统计结果。
代码实现：
1）主要运算
1 public void operation(int n){ 2 int op1,op2; 3 for (int i = 0; i < n; i++) { 4 num1 = new Random().nextInt(100)+1; 5 num2 = new Random().nextInt(100)+1; 6 num3 = new Random().nextInt(100)+1; 7 op1=new Random().nextInt(4)+1;//用1~4随机生成的整数来代表加、减、乘、除四个运算符 8 op2=new Random().nextInt(4)+1; 9 //整数1代表加法 10 if(op1 == 1){ 11 String str = num1 + "+" + num2;//str为输出提示语句（公式） 12 if(op2 == 1){ 13 result = add(num1,num2); 14 result = add(result,num3); 15 str = str + "+" + num3;/*++*/ 16 } 17 else if(op2 == 2){ 18 result = add(num1,num2); 19 //while循环确保此result值大于等于num3，从而保证最终答案不为负数 20 while(result < num3){ 21 num3 = new Random().nextInt(100)+1; 22 } 23 result = sub(result,num3); 24 str = str + "-" + num3;/*+-*/ 25 } 26 /*乘法除法做优先级处理*/ 27 else{ 28 str = pri(op1,op2); 29 } 30 print(str); 31 } 32 //整数2代表减法 33 else if(op1 == 2){ 34 // String str = num1 + "-" + num2; 35 String str = ""; 36 if(op2 == 1){ 37 result = sub(num1,num2); 38 //while循环确保此result的绝对值小于等于num3的绝对值，从而保证最终答案不为负数 39 while(Math.abs(result) > Math.abs(num3)){ 40 num3 = new Random().nextInt(100)+1; 41 } 42 result = add(result,num3); 43 str = num1 + "-" + num2 + "+" + num3; 44 } 45 else if(op2 == 2){ 46 //while循环确保result的值为正数（因为如果这一步result为负数，下一步的result值一定为负数(由于num3一定为正数)) 47 while(num1 < num2){//算法不优先，把num1的取值范围缩小了 48 num1 = new Random().nextInt(100)+1; 49 } 50 result = sub(num1,num2); 51 // str = num1 + "-" + num2; 52 //while循环确保result大于等于num3 53 while(result < num3){ 54 num3 = new Random().nextInt(100)+1; 55 } 56 result = sub(result,num3); 57 } 58 /*乘法除法做优先级处理*/ 59 else{ 60 str = pri(op1,op2); 61 } 62 print(str); 63 } 64 //整数3代表从乘法 65 else if(op1 == 3){ 66 String str = num1 + "*" + num2+"*" + num3; 67 result = mul(num1,num2); 68 result = mul(result,num3); 69 // str = operation2(op1,op2,str); 70 print(str); 71 } 72 //整数4代表除法 73 else if(op1 == 4){ 74 String str = num1 + "÷" + num2; 75 result = div(num1,num2); 76 str = operation2(op1,op2,str); 77 print(str); 78 } 79 else { 80 System.out.println("出错了。。。。"); 81 } 82 } 83 System.out.println(n+"题中"+"您一共答对了"+mark+"题。"); 84 }
2）对先进行加（减）法再进行乘（除）法的算式进行优先级判断和处理
1 public String pri(int op1,int op2){ 2 String str = ""; 3 /*乘法*/ 4 if(op2 == 3){ 5 result = mul(num2,num3); 6 str = comPri(op1,op2,str); 7 str = str + "*" + num3; 8 } 9 /*除法*/ 10 if(op2 == 4){ 11 result = div(num2,num3); 12 str = comPri(op1,op2,str); 13 str = str + "÷" + num3; 14 } 15 return str; 16 } 17 public String comPri(int op1,int op2,String str){ 18 if(op1 == 1){ 19 result = add(num1,result); 20 str = num1 + "+" + num2; 21 } 22 if(op1 == 2){ 23 //while循环确保最终答案不为负数 24 while(num1 < result){ 25 num2 = new Random().nextInt(100)+1; 26 num3 = new Random().nextInt(100)+1; 27 result = mul(num2,num3); 28 } 29 result = sub(num1,result); 30 str = num1 + "-" + num2; 31 } 32 return str; 33 }
3）对除法中的运算进行分析
1 public String operation2(int op1,int op2,String str){ 2 if(op2 == 1){ 3 result = add(result,num3); 4 return str + "+" + num3; 5 } 6 /*先除后减*/ 7 else if(op2 == 2){ 8 //while循环确保最终答案不为负数 9 while(result < num3){ 10 num1 = new Random().nextInt(100)+1; 11 num2 = new Random().nextInt(100)+1;/*重新生成num1，num2*/ 12 result = div(num1,num2); 13 str = num1 + "÷" + num2; 14 } 15 result = sub(result,num3); 16 return str + "-" + num3; 17 } 18 else if(op2 == 3){ 19 result = mul(result,num3); 20 return str + "*" + num3; 21 } 22 else{ 23 /*还未做被除数和除数不为零的操作*/ 24 result = div(result,num3); 25 return str + "÷" + num3; 26 } 27 }
4）输出代码
1 public void print(String str){ 2 3 Scanner s = new Scanner(System.in); 4 System.out.print(str + "="); 5 int input = s.nextInt(); 6 if(input == result){ 7 mark=mark+1; 8 System.out.println("回答正确！"); 9 // System.out.println("已答对"+mark+"题。"); 10 } 11 else { 12 System.out.println("回答错误！正确答案为：" + str + "=" +result); 13 } 14 }
四、运行结果
五、问题及解决办法
对于如何做到答案不为负数的问题。会出现负数的情况只有：在减法中减数大于被减数。所以我在有减法的运算式中对其减数和被减数进行了对比处理；
从上面的运行结果不难看出，对于除法的运算还是未能做到完全正确。其中的问题来源于：我把结果result定义为了int类型，因此我的整个程序都只是做整数部分的运算。
我的程序中还未做到的处理是：被除数不为零的操作。
六、过程耗时估计与统计表
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预计时间（分钟） | 实际时间（分钟） |
| Planning | 计划 | 20 | 20 |
| · Estimate | 估计这个任务需要多少时间 | 180 | 160 |
| Development | 开发 | 120 | 150 |
| · Analysis | 需求分析 (包括学习新技术) | 20 | 20 |
| · Design Spec | 生成设计文档 | 10 | 20 |
| · Design Review | 设计复审 | 10 | 10 |
| · Coding Standard | 代码规范 | 10 | 10 |
| · Design | 具体设计 | 30 | 30 |
| · Coding | 具体编码 | 120 | 150 |
| · Code Review | 代码复审 | 30 | 20 |
| · Test | 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 60 | 120 |
| Reporting | 报告 | 30 | 30 |
| · | 测试报告 | 10 | 10 |
| · | 计算工作量 | 10 | 10 |
| · | 并提出过程改进计划 | 10 | 10 |