四则运算-进度三

 

　　核心要求：（1）定义参数，控制题数和运算的数值范围，

　　　　　　   （2）不产生负数，当做除法时，如果不能整除，就写成真分数的形式。

　　　　　　   （3）将生成的题目和运算结果输出到数据库中

其中比较难的是数据库的链接部分，因为目前还没有学习：

static void connect(String []r1,String[]r2,int num) throws ClassNotFoundException, SQLException
        {
            Connection conn=null;
            PreparedStatement pstmt = null;
            ResultSet rs = null;//定义好链接，执行，和结果
            String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";
            String userName = "root";//数据库的名
            String userPwd = "199762";//数据库密码
            String dbName = "wzw1";//数据库的名字
            String url1 = "jdbc:mysql://localhost:3306/" + dbName;
            String url2 = "?user=" + userName + "&password=" + userPwd;
            String url3 = "&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8";//规定好字符集
            String url = url1 + url2 + url3;
            Class.forName(driverName);//连接数据库
            conn = DriverManager.getConnection(url);
            String sql="insert into wzw3(titleexception,result) value(?,?)";
            pstmt=conn.prepareStatement(sql);
            
            for(int i=0;i<num;i++)
            {
                pstmt.setString(1, r1[i]);
                pstmt.setString(2,r2[i]);
                pstmt.executeUpdate();
            }
            if(pstmt != null) {
                pstmt.close();
            }
            
            if(conn != null) {
                System.out.println("导入成功");
                conn.close();
            }
        }    
        

　

还有就是产生多个真分数，并且加上括号。

一般有多少个数就创建数组长度为几，但是真分数需要创建的数组长度需要是数的2倍，这跟产生的括号的数组长度不一样，在产生表达式的时候放到一个for循环中就不太方便。

static String properFractionExithk(int num,int scope)//产生含括号含有真分数的表达式
        {
            int []r1=new int[2*num];//接受产生的数值
            int []r2=new int[num-1];//接受符号
            String[]r3={"+","-","*","/"};
            int []r4=new int[num];//接受随机产生的括号
            String []r5=new String[2*num];//将接受的括号的个数，转成字符串
            String rs="";//接受含括号的和不含括号的表达式
            r4=chansheng(num);
            char ch='z';
            
            //产生数值
            while(ch=='z')
            {
                
                for(int i=0;i<2*num;i++)
                {
                    r1[i]=(int) (Math.random()*(scope-1)+1);
                }
                ch='y';
                int j=0;
                while(j<2*num)
                {
                    if(r1[j]>=r1[j+1])
                    {
                        ch='z';
                        break;
                    }
                    j++;
                    j++;
                }
            }
            
            
            //产生符号
            for(int i=0;i<num-1;i++)
            {
                r2[i]=(int) (Math.random()*4);
            }
            
            
            //产生括号的数组
            for(int i=0;i<2*num;i++)
            {
                r5[i]="";
                if(i%2==0)
                {
                    if(r4[i/2]>0)
                    {
                        for(int j=0;j<r4[i/2];j++)
                        {
                            r5[i]+="(";
                        }
                    }
                    else if(r4[i/2]<0)
                    {
                        for(int j=0;j<0-r4[i/2];j++)
                        {
                            r5[i]+=")";
                        }
                    }
                }
            }
            
            //添加到一个String类型的表达式中
            int j=0;
            while(j<2*num-2)
            {
                int commondivisor=maxyue(r1[j], r1[j+1]);
                r1[j]/=commondivisor;
                r1[j+1]/=commondivisor;
                    if(r5[j].equals(""))
                    {
                        rs+=" "+r1[j]+"/"+r1[j+1]+" "+r3[r2[(j+1)/2]];
                    }
                    else if(r5[j].substring(0, 1).equals("("))
                    {
                        rs+=r5[j]+" "+r1[j]+"/"+r1[j+1]+" "+r3[r2[(j+1)/2]];
                    }
                    else
                    {
                        rs+=" "+r1[j]+"/"+r1[j+1]+" "+r5[j]+r3[r2[(j+1)/2]];
                    }
                
                j++;
                j++;
            }
            //算最后一个数
            int commondivisor1=maxyue(r1[2*num-2],r1[2*num-1]);
            r1[2*num-2]/=commondivisor1;
            r1[2*num-1]/=commondivisor1;
            
                if(r5[2*num-2].equals(""))
                {
                    rs+=" "+r1[2*num-2]+"/"+r1[2*num-1]+" ";
                }
                else if(r5[2*num-2].substring(0, 1).equals("("))
                {
                    rs+=r5[2*num-2]+" "+r1[2*num-2]+"/"+r1[2*num-1]+" ";
                }
                else
                {
                    rs+=" "+r1[2*num-2]+"/"+r1[2*num-1]+" "+r5[2*num-2];
                }
            return rs;
        }
        

　全部代码：

package Demo;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;

public class arithmeticthree {
        static Scanner sc=new Scanner(System.in);
        public static void main(String[]args) throws ClassNotFoundException, SQLException
        {
            menu();
        }

        private static void menu() throws ClassNotFoundException, SQLException {
            int rs[]=new int[2];
            rs[0]=0;
            rs[1]=0;
            System.out.println("请选择题目类型：1.真分数。2整数");
            int choose1=sc.nextInt();
            System.out.println("请输入产生题的个数");
            int num=sc.nextInt();
            System.out.println("请输入取值范围");
            int scope=sc.nextInt();
            System.out.println("请选择题目类型中是否有括号：1.有。2.没有");
            int choose2=sc.nextInt();
            rs=operationAndStatistical(choose1, choose2, num,scope);
        }
        
        
        //真分数和整数都需要用到
        static int maxyue(int y,int x)//最大公约数
        {
            int r=y;
            while(r!=0)
            {
                r=x%y;
                x=y;
                y=r;
            }
            return x;
        }
        static char youxian(String f,String s)//计算两个符号的优先级
        {
            char a1[][]={
                    {'>','>','<','<','<','>','>'},
                    {'>','>','<','<','<','>','>'},
                    {'>','>','>','>','<','>','>'},
                    {'>','>','>','>','<','>','>'},
                    {'<','<','<','<','<','=',' '},
                    {'>','>','>','>',' ','>','>'},
                    {'<','<','<','<','<',' ','='}
            };
            String a="+-*/()#";
            int a11=a.indexOf(f);
            int a12=a.indexOf(s);
            return a1[a11][a12];
        }
        private static int [] chansheng(int num)//随机产生括号
        {
            int []b=new int[num];
            for(int i=0;i<b.length;i++)
            {
                b[i]=0;
            }
            Random rd=new Random();
            for(int i=2;i<num;i++)
            {
                for(int j=0;j<num-i+1;j++)
                {
                    int t=rd.nextInt(2);
                    if(t==1)
                    {
                        if(b[j]>=0&&b[j+i-1]<=0)
                        {
                            int c=0;
                            for(int k=j;k<j+i;k++)
                            {
                                c+=b[k];
                            }
                            if(c==0)
                            {
                                b[j]++;
                                b[j+i-1]--;
                            }
                        }
                        
                    }
                }
            }
            return b;
        }
            //运算
        static String jisuanbh(String a)//表达式的运算
        {
            Stack <String>num=new Stack <String>();
            Stack <String>fuhao=new Stack<String>();
            a+="#";
            fuhao.push("#");
            char ch;
            int i=0;
            int s=0;
            int y=0;
            ch=a.charAt(i);
            while(!(ch+"").equals("#") || !fuhao.peek().equals("#"))
            {
                if(ch==' ')//如果遇到字符为空，说明遇到数字
                {
                    String rn="";//用来记录数据
                    while(true)
                    {
                        ch=a.charAt(++i);
                        if(ch==' ')
                        {
                            break;
                        }
                        rn+=ch;
                    }
                    if((i+1)<a.length()){
                        ch=a.charAt(++i);
                    }
                    num.push(rn);
                }
                else//遇到的是字符
                {
                    char comp=youxian(fuhao.peek(),ch+"");//比较两个字符的优先级
                    if(comp=='='){//说明遇到右括号
                        fuhao.pop();
                        if((i+1)<a.length()){
                            ch=a.charAt(++i);
                        }
                    }
                    else if(comp=='>')//优先级高，弹出两个数和一个运算符，进行运算
                    {
                        String st1=num.pop();
                        String st2=num.pop();
                        String fuh1=fuhao.pop();
                        char fuh2=fuh1.charAt(0);//将String类型转为char类型
                        String []rs1=new String[2];
                        rs1=yunsuan2(st2, st1, fuh1);
                        if(rs1[1].equals("error"))//如果运算中有问题，就结束运算
                        {
                            return "error";
                        }
                        else
                        {
                            num.push(rs1[0]+"");//将两数结果压入栈中
                        }
                    }
                    else//优先级比较低，把运算符压入栈中
                    {
                        fuhao.push(ch+"");
                        if((i+1)<a.length())
                        {
                            ch=a.charAt(++i);
                        }
                    }
                }
            }
            String rs=num.pop();
            int wz=rs.indexOf("/");
            if(wz!=-1)
            {
                String fb=rs.substring(0, wz);
                String sb=rs.substring(wz+1,rs.length());
                int fb1=Integer.parseInt(fb);
                int sb1=Integer.parseInt(sb);
                if(fb1>=sb1&&fb1%sb1==0)
                {
                    
                    rs=(fb1/sb1)+"";
                }
                else if(fb1<sb1&&fb1%sb1!=0)
                {
                    int commondivisor=maxyue(fb1, sb1);
                    fb1/=commondivisor;
                    sb1/=commondivisor;
                    rs=fb1+"/"+sb1;
                }
                else
                {
                    int commondivisor=maxyue(fb1, sb1);
                    fb1/=commondivisor;
                    sb1/=commondivisor;
                    rs=(fb1/sb1)+"'"+(fb1%sb1)+"/"+sb1;
                }
            }
            return rs;
        }
        private static String[] tys(String fn,String sn,char c)//两个整数的运算
        {
            int a=Integer.parseInt(fn);
            int b=Integer.parseInt(sn);
            String []a1=new String [2];//a1[0]用来记录两数运算结果，a1[1]用来记录两数能否继续算下去
            a1[0]=a1[1]="";
            int d=0;//d用来短暂存取两数运算结果
            int z=0;//除法中判断a1[0]是否需要加上d
            if(c=='+')
            {
                d=a+b;
            }
            else if(c=='-')
            {
                if(a<b)
                {
                    a1[1]="error";
                    return a1;
                }
                else
                {
                    d=a-b;
                }
            }
            else if(c=='*')
            {
                d=a*b;
            }
            
            else
            {
                if(a%b==0&&a>=b)
                {
                    d=a/b;
                }
                else
                {
                    z=1;
                    a1[0]=a+"/"+b;
                }
            }
            if(z==0)
            {
                a1[0] = d+"";
            }
            return a1;
        }
        static String[] yunsuan2(String fn,String sn,String e)//两个数运算，分数，整数均可
        {
            String rs[]=new String[2];
            rs[0]=rs[1]="";
            int location1=fn.indexOf("/");
            int location2=sn.indexOf("/");
            if(location1==-1&&location2==-1)//两个整数的运算
            {
                rs=tys(fn, sn, e.charAt(0));
            }
            else{
                int a=0;
                int b=0;
                int c=0;
                int d=0;
                if(location1!=-1&&location2!=-1)//两个数都为真分数
                {
                    String r1=fn.substring(0,location1);
                    String r2=fn.substring(location1+1,fn.length());
                    String r3=sn.substring(0,location2);
                    String r4=sn.substring(location2+1,sn.length());
                    a=Integer.parseInt(r1);
                    b=Integer.parseInt(r2);
                    c=Integer.parseInt(r3);
                    d=Integer.parseInt(r4);
                }
                else
                {
                    if(location1==-1)
                    {
                        a=Integer.parseInt(fn);
                        b=1;
                        String r3=sn.substring(0,location2);
                        String r4=sn.substring(location2+1,sn.length());
                        c=Integer.parseInt(r3);
                        d=Integer.parseInt(r4);
                    }
                    else
                    {
                        c=Integer.parseInt(sn);
                        d=1;
                        String r1=fn.substring(0,location1);
                        String r2=fn.substring(location1+1,fn.length());
                        a=Integer.parseInt(r1);
                        b=Integer.parseInt(r2);
                    }
                }
                int f=0,g=0,h=0,t=0;
                if(e.equals("+"))
                {
                    if(b==d)
                    {
                        f=a+c;
                        g=b;
                    }
                    else
                    {
                        g=b*d/maxyue(b,d);
                        a=g/b*a;
                        c=g/d*c;
                        f=a+c;
                    }
                }
                else if(e.equals("-"))
                {
                    if(b==d)
                    {
                        f=a-c;
                        if(f<=0)
                        {
                            rs[1]="error";
                            return rs;
                        }
                        g=b;
                    }
                    else
                    {
                        g=b*d/maxyue(b,d);
                        a=g/b*a;
                        c=g/d*c;
                        f=a-c;
                        if(f<0)
                        {
                            rs[1]="error";
                            return rs;
                        }
                    }
                }
                else if(e.equals("*"))
                {
                    f=a*c;
                    g=b*d;
                }
                else
                {
                    f=a*d;
                    g=b*c;
                }
                rs[0]=f+"/"+g;
                
            }
            
            return rs;
        }
        static int[] operationAndStatistical(int ch1,int ch2,int num,int scope) throws ClassNotFoundException, SQLException//对结果进行操作并统计题数
        {
            int a[]=new int[2];
            a[0]=0;
            a[1]=0;//用来存取正确和错误的题数
            String rs="";
            int i=0;
            String saveexcep[]=new String[num];
            String saveresult[]=new String[num];
            while(i<num)
            {
                int n=(int) (Math.random()*3+2);
                if(ch1==1&&ch2==1)
                {
                    rs=properFractionExithk(n,scope);
                }
                else if(ch1==1&&ch2==2)
                {
                    rs=properFractionExit(n,scope);
                }
                else if(ch1==2&&ch2==1)
                {
                    rs=generateExpressionkh(n,scope);
                }
                else 
                {
                    rs=generationexception(n,scope);
                }
                String judgers=jisuanbh(rs);
                
                if(judgers.equals("error"))
                {
                    System.out.print("");
                }
                else
                {
                    saveexcep[i]=rs;
                    saveresult[i]=judgers;
                    System.out.println("请作答第"+(i+1)+"道题:"+rs+"=");
//                    System.out.print("你的答案是:");
//                    String rs1=sc.next();
//                    if(rs1.equals(judgers))
//                    {
//                        System.out.println("恭喜你，回答正确！");
//                        a[0]+=1;
//                    }
//                    else
//                    {
//                        System.out.println("回答错误！正确答案是:"+judgers);
//                        a[1]+=1;
//                    }
                    i++;
                }
                }
            System.out.println("你一共作答"+num+"道题,其中回答正确的题数是:"+a[0]+",回答错误的题数是:"+a[1]);
            connect(saveexcep,saveresult,num);
            return a;
        }
        static void connect(String []r1,String[]r2,int num) throws ClassNotFoundException, SQLException
        {
            Connection conn=null;
            PreparedStatement pstmt = null;
            ResultSet rs = null;//定义好链接，执行，和结果
            String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";
            String userName = "root";//数据库的名
            String userPwd = "199762";//数据库密码
            String dbName = "wzw1";//数据库的名字
            String url1 = "jdbc:mysql://localhost:3306/" + dbName;
            String url2 = "?user=" + userName + "&password=" + userPwd;
            String url3 = "&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8";//规定好字符集
            String url = url1 + url2 + url3;
            Class.forName(driverName);//连接数据库
            conn = DriverManager.getConnection(url);
            String sql="insert into wzw3(titleexception,result) value(?,?)";
            pstmt=conn.prepareStatement(sql);
            
            for(int i=0;i<num;i++)
            {
                pstmt.setString(1, r1[i]);
                pstmt.setString(2,r2[i]);
                pstmt.executeUpdate();
            }
            if(pstmt != null) {
                pstmt.close();
            }
            
            if(conn != null) {
                System.out.println("导入成功");
                conn.close();
            }
        }    
        
        
        //真分数运算
        static String properFractionExit(int num,int scope)//产生不含括号含有真分数的表达式
        {
            int []r1=new int[2*num];//接受产生的数值
            int []r2=new int[num-1];//接受符号
            String[]r3={"+","-","*","/"};
            
            String rs="";//接受含括号的和不含括号的表达式
            char ch='z';
            while(ch=='z')
            {
                int i=0;
                for(;i<2*num;i++)
                {
                    r1[i]=(int) (Math.random()*(scope-1)+1);
                }
                ch='y';
                int j=0;
                while(j<2*num)
                {
                    if(r1[j]>=r1[j+1])
                    {
                        ch='z';
                        break;
                    }
                    j++;
                    j++;
                }
            }
            for(int i=0;i<num-1;i++)
            {
                r2[i]=(int) (Math.random()*4);
            }
            int j=0;
            while(j<2*num-2)
            {
                
                int commondivisor=maxyue(r1[j], r1[j+1]);
                r1[j]/=commondivisor;
                r1[j+1]/=commondivisor;
                if(r1[j]==r1[j+1])
                {
                    rs+=" "+1+" ";
                }
                else
                {
                    rs+=" "+r1[j]+"/"+r1[j+1]+" "+r3[r2[(j+1)/2]];
                }
                j++;
                j++;
            }
            int commondivisor1=maxyue(r1[2*num-2],r1[2*num-1]);
            r1[2*num-2]/=commondivisor1;
            r1[2*num-1]/=commondivisor1;
            if(r1[2*num-2]==r1[2*num-1])
            {
                rs+=" "+1+" ";
            }
            else
            {
                rs+=" "+r1[2*num-2]+"/"+r1[2*num-1]+" ";
            }
            return rs;
        }
        static String properFractionExithk(int num,int scope)//产生含括号含有真分数的表达式
        {
            int []r1=new int[2*num];//接受产生的数值
            int []r2=new int[num-1];//接受符号
            String[]r3={"+","-","*","/"};
            int []r4=new int[num];//接受随机产生的括号
            String []r5=new String[2*num];//将接受的括号的个数，转成字符串
            String rs="";//接受含括号的和不含括号的表达式
            r4=chansheng(num);
            char ch='z';
            while(ch=='z')
            {
                
                for(int i=0;i<2*num;i++)
                {
                    r1[i]=(int) (Math.random()*(scope-1)+1);
                }
                ch='y';
                int j=0;
                while(j<2*num)
                {
                    if(r1[j]>=r1[j+1])
                    {
                        ch='z';
                        break;
                    }
                    j++;
                    j++;
                }
            }
            for(int i=0;i<num-1;i++)
            {
                r2[i]=(int) (Math.random()*4);
            }
            
            for(int i=0;i<2*num;i++)//产生括号的数组
            {
                r5[i]="";
                if(i%2==0)
                {
                    if(r4[i/2]>0)
                    {
                        for(int j=0;j<r4[i/2];j++)
                        {
                            r5[i]+="(";
                        }
                    }
                    else if(r4[i/2]<0)
                    {
                        for(int j=0;j<0-r4[i/2];j++)
                        {
                            r5[i]+=")";
                        }
                    }
                }
            }
            int j=0;
            while(j<2*num-2)
            {
                int commondivisor=maxyue(r1[j], r1[j+1]);
                r1[j]/=commondivisor;
                r1[j+1]/=commondivisor;
                    if(r5[j].equals(""))
                    {
                        rs+=" "+r1[j]+"/"+r1[j+1]+" "+r3[r2[(j+1)/2]];
                    }
                    else if(r5[j].substring(0, 1).equals("("))
                    {
                        rs+=r5[j]+" "+r1[j]+"/"+r1[j+1]+" "+r3[r2[(j+1)/2]];
                    }
                    else
                    {
                        rs+=" "+r1[j]+"/"+r1[j+1]+" "+r5[j]+r3[r2[(j+1)/2]];
                    }
                
                j++;
                j++;
            }
            //算最后一个数
            int commondivisor1=maxyue(r1[2*num-2],r1[2*num-1]);
            r1[2*num-2]/=commondivisor1;
            r1[2*num-1]/=commondivisor1;
            
                if(r5[2*num-2].equals(""))
                {
                    rs+=" "+r1[2*num-2]+"/"+r1[2*num-1]+" ";
                }
                else if(r5[2*num-2].substring(0, 1).equals("("))
                {
                    rs+=r5[2*num-2]+" "+r1[2*num-2]+"/"+r1[2*num-1]+" ";
                }
                else
                {
                    rs+=" "+r1[2*num-2]+"/"+r1[2*num-1]+" "+r5[2*num-2];
                }
            return rs;
        }
        
        
        
        //整数运算
        private static String generateExpressionkh(int num,int scope)//产生带括号的整数表达式
        {
            int a1[]=new int[num];
            int a2[]=new int[num-1];
            int a3[]=new int[num];
            String[]a5=new String[num];
            String[] a4={"+","-","*","/"};
            for(int i=0;i<num;i++)
            {
                a1[i]=(int) (Math.random()*(scope-1)+1);
            }
            for(int i=0;i<num-1;i++)
            {
                a2[i]=(int) (Math.random()*4);
            }
            a3=chansheng(num);
            for(int i=0;i<num;i++)
            {
                a5[i]="";
                if(a3[i]<0)
                {
                    int c=0-a3[i];
                    for(int j=0;j<c;j++)
                    {
                        a5[i]+=")";
                    }
                }
                else
                {
                    for(int j=0;j<a3[i];j++)
                    {
                        a5[i]+="(";
                    }
                }
            }
            String t="";
            for(int i=0;i<num-1;i++)
            {
                if(a3[i]>0)
                {
                    t+=a5[i]+" "+a1[i]+" "+a4[a2[i]];
                }
                else
                {
                    t+=" "+a1[i]+" "+a5[i]+a4[a2[i]];
                }
            }
            if(a3[num-1]>0)
            {
                t+=a5[num-1]+" "+a1[num-1]+" ";
            }
            else
            {
                t+=" "+a1[num-1]+" "+a5[num-1];
            }
            return t;
        }
        private static String generationexception(int num,int scope)//产生不带括号的表达式
        {
            int a1[]=new int[num];
            int a2[]=new int[num-1];
            int a3[]=new int[num];
            String[] a4={"+","-","*","/"};
            for(int i=0;i<num;i++)
            {
                a1[i]=(int) (Math.random()*(scope-1)+1);
            }
            for(int i=0;i<num-1;i++)
            {
                a2[i]=(int) (Math.random()*4);
            }
            String t="";
            for(int i=0;i<num-1;i++)
            {
                if(a3[i]>0)
                {
                    t+=" "+a1[i]+" "+a4[a2[i]];
                }
                else
                {
                    t+=" "+a1[i]+" "+a4[a2[i]];
                }
            }
            if(a3[num-1]>0)
            {
                t+=" "+a1[num-1]+" ";
            }
            else
            {
                t+=" "+a1[num-1]+" ";
            }
            return t;
        }
        
}

 结果截图：

上面这个截图显示了产生不定长度的表达式，如果结果是假分数，答案应该是第五道题的形式，能对所做的正误进行判断。

 测试产生的题目能否保存到数据库中

　　实验总结：自己在设计算法方面还是有一定的缺陷，这些算法想着的时候感觉很简单，但是让我敲出来的时候就难的不行，而且我以后不会写到最后在测试写的代码正不正确，因为测试的时候太难了，不知道 去哪找

这次尝试着没写完一个小的方法，就测试一下，这样可以极大缩短错误的范围，用起来效果不错。我尝试着在新的方法和变量命名的时候查了一下，这样既练习了英语，也使代码更加规范，可能用的不太合适，英语比较差，

有时候会找不到用英文命名的方法和变量，相信以后会慢慢适应