四则运算需求分析和功能实现--杨宇杰

四则运算需求分析和功能实现

一．基本要求

1.编写小学四则运算测试系统，要求完成两位数以内（包括两位数）的加，减，乘，除四则运算。下述所有四则运算表达式均需随机生成。使用参数能够控制生成题目的数量。

（例如：12+6+7=？3*4*6=？）

2.能根据用户的输入来选择运算种类（例如：加法运算、减法运算....），让程序能接受用户输入答案，并判定对错。 最后给出总共 对/错 的数量。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。例如，23 + 45 = 和45 + 23 = 是重复的题目，6 × 8 = 和8 × 6 = 也是重复的题目。

二．扩展要求

1.扩展用户的运算种类，除了整数，还要支持真分数四则运算

（例如：1/3+3/5+2/7=?）

2.进一步扩展功能，实现混合四则运算，即扩展表达式类型。

例如：25 - 3 * 4 - 2 / 2 + 89 = ？

1/2 + 1/3 - 1/4 = ？

（ 5 - 4 ） * （3 +28） =？

注：（1）判别各运算符在表达式中计算的优先级

（2）括号的生成位置

（3）分数与整数的混合运算，可以考虑将整数转化为分数形式，即分母为1

下面是个人编写的真分数运算实现代码，供参考：

	public static String caculate(String s){
		String ss = s;
		String end = null;

		int a1 = ss.charAt(0)-‘0‘;
		int a2 = ss.charAt(2)-‘0‘;
		int b1 = ss.charAt(4)-‘0‘;
		int b2 = ss.charAt(6)-‘0‘;
		int c = 1;

		if(ss.charAt(3)==‘-‘)
			c = -1;
		int e1 = a1 * b2 + c * a2 * b1;
		int e2 = a2 * b2;
		int e11 = Math.abs(e1);
		int e22 = Math.abs(e2);
		if(e1 == 0)
	      end = 0+"";
		else
			if(e11 % e22 == 0){
				end = e1/e2 +"";
			}else if(e22 % e11 == 0){
				if(e2/e1<0)
					end = "-" + 1 + "/" +Math.abs(e2/e1);
				else
				end = 1 + "/" +e2/e1;
			}else if(c == 1){
				end = e11 + "/" + e22;
				}else
					end = "-" + e11 + "/" + e22;
		return end;
	}

　　生成真分数表达式核心代码：

public class caculator {

	 //生成真分數表達式
	public static String zhen(){
		int y = (int) (Math.random()*2)+1;//随机生成运算符的数量
		int[] w = new int[10];
		String str =null;
		if(y==1){
			char ch = "+-".charAt((int) (Math.random()*2));
			for(int i=0;i<(2*y+2);i++){
				w[i]= (int) (Math.random()*9)+1;
			}
			str = w[0] + "/" + w[1] + ch + w[2] + "/" + w[3] + "=";
			return str;
		}
		if(y==2){
			for(int i=0;i<2*y+2;i++){
				w[i] = (int) (Math.random()*9)+1;
			}
			char ch1 = "+-".charAt((int) (Math.random()*2));
			char ch2 = "+-".charAt((int) (Math.random()*2));
			str = w[0] + "/" + w[1] + ch1 + w[2] + "/" + w[3] + ch2 + w[4] + "/" + w[5] + "=";
			return str;
		}
		if(y==3){

		}
		return str;
	}

	//生成整数表达式
	public static String zhengshu(){
		int y = (int) (Math.random()*1)+2;//随机生成运算符的数量
		int[] in = new int[10];
		String str =null;
		char ch1=0,ch2=0,ch3=0,ch4=0;
		if(y==2){
			for(int i=0;i<y+1;i++){
				in[i] = (int) (Math.random()*30)+1;
			}
			int num = (int) (Math.random()*2);
			if(num==0){//左边加括号
				 ch1 = "+-".charAt((int) (Math.random()*2));
				 ch2 = "*/".charAt((int) (Math.random()*2));
			str = "(" + in[0] + ch1 + in[1] + ")" + ch2 + in[2] +"=";
			}else{
				 ch1 = "+-".charAt((int) (Math.random()*2));
				 ch2 = "*/".charAt((int) (Math.random()*2));
			str = in[0] + ch2 + "(" + in[1] + ch1 + in[2] + ")" +"=";
			}
			return str;
		}
		return str;
	}