实战四则混合运算

个人项目四则混合运算

一、需求分析
（1）程序可接收一个输入参数n，然后随机产生n道加减乘除（分别使用符号±÷来表示）练习题，每个数字在 0 和 100 之间，运算符在3个到5个之间。
（2）每个练习题至少要包含2种运算符。同时，由于小学生没有分数与负数的概念，你所出的练习题在运算过程中不得出现负数与非整数，比如不能出 3÷5+2=2.6，2-5+10=7等算式。
（3）练习题生成好后，将你的学号与生成的n道练习题及其对应的正确答案输出到文件“result.txt”中，不要输出额外信息，文件目录与程序目录一致。
（4）当程序接收的参数为4时，以下为一个输出文件示例。
2018010203
13+17-1=29
1115-5=160
3+10+4-16=1
15÷5+3-2=4
二、功能设计
1、基本功能：实现四则运算的出题和计算
2、扩展功能（目前未实现）：
（1）支持有括号的运算式，包括出题与求解正确答案。注意，算式中存在的括号数必须大于2对，且不得超过运算符的个数。
（2）扩展程序功能支持真分数的出题与运算（只需要涵盖加减法即可），例如：1/6 + 1/8 + 2/3= 23/24。注意在实现本功能时，需支持运算时分数的自动化简，比如 1/2+1/6=2/3，而非4/6，且计算过程中与结果都须为真分数。
三、代码展示
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class Main {

private static String calculation() {
	Random rand = new Random();
	String[] operator = new String[] { "+", "-", "*", "÷" };
	int number = rand.nextInt(3) + 4; 
	int figure = rand.nextInt(100) + 1;
	String[] str = new String[number * 2 + 1];
	str[0] = String.valueOf(figure);
	for (int i = 1; i < number * 2 - 2; i += 2) {
		int ope = rand.nextInt(4);
		if (ope == 3) {
			str[i] = operator[ope];
			str[i + 1] = String.valueOf(exact(Integer.parseInt(str[i - 1]), rand.nextInt(100) + 1));
		} else if (ope == 1) {
			str[i] = operator[ope];
			str[i + 1] = String.valueOf(positive(Integer.parseInt(str[i - 1]), rand.nextInt(100) + 1));
		} else {
			str[i] = operator[ope];
			str[i + 1] = String.valueOf(rand.nextInt(100) + 1);
		}
	}
	str[str.length - 2] = "=";
	String[] str2 = new String[number * 2 + 1];
	for (int i = 0; i < str.length - 1; i++) {
		str2[i] = str[i];
	}

	
	int result = 0;
	for (int i = 1; i < str.length; i++) {
		if (str[i] == "*" || str[i] == "÷") {
			if (str[i] == "*") {
				result = Integer.parseInt(str[i - 1]) * Integer.parseInt(str[i + 1]);
				str[i - 1] = String.valueOf(result);
				str[i + 1] = String.valueOf(result);
			} else {
				result = Integer.parseInt(str[i - 1]) / Integer.parseInt(str[i + 1]);
				str[i - 1] = String.valueOf(result);
				str[i + 1] = String.valueOf(result);
			}
		}
	}

	for (int i = 1; i < str.length; i++) {
		if (str[i] == "+" || str[i] == "-") {
			if (str[i] == "+") {
				result = Integer.parseInt(str[i - 1]) + Integer.parseInt(str[i + 1]);
				str[i - 1] = String.valueOf(result);
				str[i + 1] = String.valueOf(result);
			} else {
				result = Integer.parseInt(str[i - 1]) - Integer.parseInt(str[i + 1]);
				str[i - 1] = String.valueOf(result);
				str[i + 1] = String.valueOf(result);
			}
		}
	}
	if (result > 100 || result < 0) {
		return null;
	} else {
		for (int i = 0; i < str2.length - 1; i++) {
		}
		str2[str.length - 1] = String.valueOf(result);
		String str3 = str2[0];
		for (int i = 1; i < str2.length; i++) {
			str3 += str2[i];
		}
		return str3;
	}

}


public static int exact(int a, int b) {
	if (a % b != 0) {
		b = new Random().nextInt(100) + 1;
		return exact(a, b);
	}
	return b;
}


public static int positive(int a, int b) {
	if (a - b < 0) {
		b = new Random().nextInt(100) + 1;
		return positive(a, b);
	}
	return b;
}


public static void main(String[] args) throws IOException {
	System.out.println("请输入你要生成的四则远算式个数且数字在1-100之间：");
	Scanner num = new Scanner(System.in);
	int operation = num.nextInt(); 
	if (operation > 0 && operation <= 100) {
		ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
		list.add("2017012312");
		for (int i = 0; i < operation;) {
			String str = calculation();
			if (str == null) {
				continue;
			} else {
				list.add(str);
				i++;
			}
		}

		BufferedWriter cal = new BufferedWriter(new FileWriter("result.txt"));
		for (String src : list) {
			cal.write(src);
			System.out.println(src);
			cal.newLine();
		}
		cal.close();
	} else {
		System.out.println("对不起，您输入的数字有误错误，请重新输入1-100间的数字~");
	}
}

}

四、总结
1、在项目方面还有扩展功能未实现，后期会继续努力补上。
2、在做项目时，开始想的不够全面就开始做，结果不尽人意，后来做不下去了，才又一次进行好好的规划，做了差不多三十几个小时，但是后来调试时，发现了好多bug，然后又一直改代码，又花去好多时间。通过这次自己亲自做项目，了解了做项目不只是需要知识，更多需要是耐心以及经验，同样我也认识到了知识上的不足，此后我会努力学习，充实自己。