一、设计思想：
1.通过Java可视化界面实现对是否有乘除法、是否有负数、是否支持分数以及取值范围等条件的选择。
2.将选择后的真值调用到生成题目的函数中。
3.生成题目的函数中，每个限制条件的子函数通过if语句判断真值，确定是否进入此子函数。
4.子函数的实现：
取值范围：分别为生成随机数的上限和下限。
是否有负数：通过生成随机数的奇偶性来判断是否为负数。
是否有乘除法：若有，则生成随机数对4取余。否则，对2取余。
（注：取余后的值为1、2、3、4分别代表加减乘除）
是否有分数：对分子分母分别去随机值。
（注：若令分数的值在取值范围内，则分子或分母的值可能过大，极难计算。所以，此处将分子和分母的值控制在取值范围内）
注：打印方式没有函数实现。
5.打印题目。
二、源代码
1 package 四则运算;
2
3 import java.awt.Color;
4 import java.awt.Font;
5 import java.awt.GridLayout;
6 import java.awt.Container;
7 import java.awt.event.ActionEvent;
8 import java.awt.event.ActionListener;
9
10 import javax.swing.ButtonGroup;
11 import javax.swing.JComboBox;
12 import javax.swing.JLabel;
13 import javax.swing.JButton;
14 import javax.swing.ImageIcon;
15 import javax.swing.JOptionPane;
16 import javax.swing.JPanel;
17 import javax.swing.JFrame;
18 import javax.swing.JRadioButton;
19 import javax.swing.JScrollPane;
20 import javax.swing.JTextArea;
21 import javax.swing.JTextField;
22
23 public class Main extends JFrame{
24 public Main(){
25 super("四则运算题目生成器");
26 setResizable(false);
27 setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
28 setBounds(100,100,500,400);
29 setVisible(true);
30 setLayout(null);
31 DrawMenu();
32 Update();
33 }
34 // 申请控件变量
35 JLabel cc_Label = new JLabel("是否有乘除法:");
36 ButtonGroup bg1 = new ButtonGroup();
37 JRadioButton cc_RB_Yes = new JRadioButton("有");
38 JRadioButton cc_RB_No = new JRadioButton("无");
39
40 JLabel fu_Label = new JLabel("是否有负数:");
41 ButtonGroup bg2 = new ButtonGroup();
42 JRadioButton fu_RB_Yes = new JRadioButton("有");
43 JRadioButton fu_RB_No = new JRadioButton("无");
44
45 JLabel fen_Label = new JLabel("是否有分数:");
46 ButtonGroup bg3 = new ButtonGroup();
47 JRadioButton fen_RB_Yes = new JRadioButton("有");
48 JRadioButton fen_RB_No = new JRadioButton("无");
49
50 JLabel sz_Label = new JLabel("数值范围:");
51 JTextField tf1 = new JTextField("0");
52 JLabel xx = new JLabel("~");
53 JTextField tf2 = new JTextField("100");
54
55 JLabel num_JLabel = new JLabel("打印数量：");
56 JTextField num_tf = new JTextField("10");
57 JLabel plan_JLabel = new JLabel("打印方式");
58 public String[] plan_choice = {"1","2","3"};
59 JComboBox plan_cb = new JComboBox(plan_choice);
60 ;
61 Container con = getContentPane();
62 JButton ok_button = new JButton("生成题目");
63
64 // 出题区域
65 JTextArea question_area = new JTextArea();
66 JScrollPane sp = new JScrollPane();
67
68 // 申请数值变量
69 public int num_s = 0,num_b = 0,num_print = 0; // 数值范围和打印数量
70 public int leftNumber = 0,rightNumber = 0; // 生成题目左右的两个数
71 public boolean cc_flag = false,fu_flag = false,fen_flag = false; // 对于条件的判断
72 public int flag = 0; // 用来随机计算运用+ - × ÷
73 public String qt[][] = new String[10000][3];
74 public String leftNumber_string = "",rightNumber_string = "",sign_string = ""; // 将生成题目的数转换为String类型
75
76 // 更新数值范围和打印数量
77 public void Update(){
78 num_s = Integer.parseInt(tf1.getText());
79 num_b = Integer.parseInt(tf2.getText());
80 num_print = Integer.parseInt(num_tf.getText());
81 cc_flag = cc_RB_Yes.isSelected();
82 fu_flag = fu_RB_Yes.isSelected();
83 fen_flag = fen_RB_Yes.isSelected();
84 }
85
86 public void DrawMenu(){
87
88 // 添加是否有乘除法内容
89 cc_Label.setBounds(10, 10, 100, 20);
90 cc_RB_Yes.setBounds(100, 10, 40, 20);
91 cc_RB_No.setSelected(true);
92 cc_RB_No.setBounds(140,10,40,20);
93 bg1.add(cc_RB_No);
94 bg1.add(cc_RB_Yes);
95 con.add(cc_Label);
96 con.add(cc_RB_No);
97 con.add(cc_RB_Yes);
98
99 // 添加是否有负数法内容
100 fu_Label.setBounds(10, 50, 100, 20);
101 fu_RB_Yes.setBounds(100, 50, 40, 20);
102 fu_RB_No.setSelected(true);
103 fu_RB_No.setBounds(140,50,40,20);
104 bg2.add(fu_RB_No);
105 bg2.add(fu_RB_Yes);
106 con.add(fu_Label);
107 con.add(fu_RB_No);
108 con.add(fu_RB_Yes);
109
110 // 是否支持分数内容
111 fen_Label.setBounds(10, 90, 100, 20);
112 fen_RB_Yes.setBounds(100, 90, 40, 20);
113 fen_RB_No.setSelected(true);
114 fen_RB_No.setBounds(140,90,40,20);
115 bg3.add(fen_RB_No);
116 bg3.add(fen_RB_Yes);
117 con.add(fen_Label);
118 con.add(fen_RB_No);
119 con.add(fen_RB_Yes);
120
121 // 数值范围
122 sz_Label.setBounds(10, 130, 100, 20);
123 con.add(sz_Label);
124 tf1.setBounds(100, 130, 30, 20);
125 con.add(tf1);
126 xx.setBounds(140, 130, 20, 20);
127 con.add(xx);
128 tf2.setBounds(160, 130, 30, 20);
129 con.add(tf2);
130
131 // 打印数量
132 num_JLabel.setBounds(10, 170, 100, 20);
133 con.add(num_JLabel);
134 num_tf.setBounds(100, 170, 30, 20);
135 con.add(num_tf);
136
137 // 打印方式
138 plan_JLabel.setBounds(10, 210, 100, 20);
139 plan_cb.setBounds(100,210,100,20);
140 con.add(plan_JLabel);
141 con.add(plan_cb);
142
143 // 生成题目
144 ok_button.setBounds(10, 280, 100, 30);
145 ok_button.addActionListener(new ok_click());
146 con.add(ok_button);
147
148 // 出题区域
149 question_area.setEditable(false);
150 question_area.setLineWrap(true);
151 sp.setViewportView(question_area);
152 sp.setBounds(220, 10, 250, 350);
153 // 设置显示字体
154 Font font=new Font("宋体",Font.PLAIN,18);
155 question_area.setFont(font);
156 con.add(sp);
157 }
158
159 public void Output(){
160 int f0 = 0,f1 = 0; // 判断两个值是否是负数
161 for(int i = 1;i <= num_print;i++){
162 leftNumber_string = "";
163 rightNumber_string = "";
164
165 leftNumber = num_s + (int)(Math.random() * (num_b + 1 - num_s));
166 rightNumber = num_s + (int)(Math.random()*(num_b + 1 - num_s));
167
168 if(fu_flag){ // 如果支持负数,随机生成原来数的负数
169 f0 = (int)(Math.random()*5);
170 if(f0 % 2 == 0)
171 leftNumber_string = "(-";
172 f1 = (int)(Math.random()*5);
173 if(f1 % 2 == 0)
174 rightNumber_string = "(-";
175 }
176
177 flag = (int)(Math.random()*100);
178 if(cc_flag) // 如果支持乘除法
179 flag = flag % 4; // 当flag = 0,1,2,3时，分别进行+,-,×,÷
180 else
181 flag = flag % 2;
182
183 switch(flag){
184 case 0: sign_string = "+";break;
185 case 1: sign_string = "-";break;
186 case 2: sign_string = "×";break;
187 case 3: sign_string = "÷";break;
188 }
189
190 if(fen_flag){ // 如果支持分数(注：分数的分子和分母均在取值范围之内)
191 int leftNumber_up = 0,leftNumber_down = 0,rightNumber_up = 0,rightNumber_down = 0;
192 do{
193 leftNumber_up = num_s + (int)(Math.random()*(num_b + 1 - num_s));
194 leftNumber_down = num_s + (int)(Math.random()*(num_b + 1- num_s));
195 rightNumber_up = num_s + (int)(Math.random()*(num_b + 1 - num_s));
196 rightNumber_down = num_s + (int)(Math.random()*(num_b + 1 - num_s));
197 }while( leftNumber_down == 0 || rightNumber_down == 0 /* || leftNumber_up / leftNumber_down > num_b ||
198 leftNumber_up / leftNumber_down < num_s || rightNumber_up / rightNumber_down > num_b ||
199 rightNumber_up / rightNumber_down < num_s */);
200
201 // 分数约分
202 int temp_min_left = Math.min(leftNumber_up,leftNumber_down);
203 int temp_min_right= Math.min(rightNumber_up,rightNumber_down);
204
205 for(int k = temp_min_left;k >= 2;k--){
206 if(leftNumber_up % k == 0 && leftNumber_down % k == 0){
207 leftNumber_up = leftNumber_up / k;
208 leftNumber_down = leftNumber_down /k;
209 break;
210 }
211 }
212 if(leftNumber_down == 1)
213 leftNumber_string = leftNumber_string + Integer.toString(leftNumber_up);
214 else
215 leftNumber_string = leftNumber_string + Integer.toString(leftNumber_up) + "/" + Integer.toString(leftNumber_down);
216
217 for(int l = temp_min_right;l >= 2;l--){
218 if(rightNumber_up % l == 0 && rightNumber_down % l == 0){
219 rightNumber_up = rightNumber_up / l;
220 rightNumber_down = rightNumber_down / l;
221 break;
222 }
223 }
224 if(rightNumber_down == 1)
225 rightNumber_string = rightNumber_string + Integer.toString(rightNumber_up);
226 else
227 rightNumber_string = rightNumber_string + Integer.toString(rightNumber_up) + "/" + Integer.toString(rightNumber_down);
228
229 }
230 else{ // 如果不支持分数
231 // 将生成的题目记录为String类型
232 leftNumber_string = leftNumber_string + Integer.toString(leftNumber);
233 rightNumber_string = rightNumber_string + Integer.toString(rightNumber);
234 }
235
236 // 如果是负数添加括号(注：分数无负数)
237 if(f0 % 2 == 0 && fu_flag)
238 leftNumber_string = leftNumber_string + ")";
239 if(f1 % 2 == 0 && fu_flag)
240 rightNumber_string = rightNumber_string + ")";
241
242
243 // 判断题目是否有问题
244 boolean re = false;
245 for(int j = 1;j < i;j++){
246 // 判断题目是否重复
247 if(leftNumber_string == qt[j][0] && rightNumber_string == qt[j][1] && sign_string == qt[j][2]){
248 re = true;
249 }
250 // 判断除数是否为0
251 if(flag == 3 && rightNumber == 0){
252 re = true;
253 }
254 }
255 if(re){
256 i = i - 1;
257 }
258 else{
259 qt[i][0] = leftNumber_string;
260 qt[i][1] = rightNumber_string;
261 qt[i][2] = sign_string;
262 }
263
264 }
265
266 }
267
268
269 public void Print(){
270 for(int i = 1;i <= num_print;i++){
271 question_area.append(qt[i][0] + " " + qt[i][2] + " " + qt[i][1] + " " +"=");
272 question_area.append("\n");
273 }
274
275 }
276
277 public static void main(String args[]){
278 new Main();
279 }
280
281 class ok_click implements ActionListener{
282
283 @Override
284 public void actionPerformed(ActionEvent e) {
285 // TODO 自动生成的方法存根
286 question_area.setText(""); // 重新出题，进行区域清空
287 // 对输入的值是否规范进行判断
288 boolean isInt = true;
289 for(int i = 0;i < tf1.getText().length();i++)
290 if(!Character.isDigit(tf1.getText().charAt(i)))
291 isInt = false;
292 for(int i = 0;i < tf2.getText().length();i++)
293 if(!Character.isDigit(tf2.getText().charAt(i)))
294 isInt = false;
295 for(int i = 0;i < num_tf.getText().length();i++)
296 if(!Character.isDigit(num_tf.getText().charAt(i)))
297 isInt = false;
298 // 判断值是否不是整型，是否为空值，取值是否超出范围
299 if(tf1.getText().equalsIgnoreCase("") || tf2.getText().equalsIgnoreCase("")||
300 num_tf.getText().equalsIgnoreCase("") || isInt == false ||
301 Integer.parseInt(tf1.getText()) > Integer.parseInt(tf2.getText()) ||
302 Integer.parseInt(tf1.getText()) < 0){
303 JOptionPane.showMessageDialog(null, "请进行正确输入!");
304 }
305 else{
306 Update();
307 Output();
308 Print();
309 }
310
311
312 }
313 }
314 }
三、运行结果
运行界面：
所有条件均满足时，打印界面：
四、时间记录日志
| 时间 | 进度 |
| 3/18 13:00~14:00 | 实现初步界面 |
| 3/18 14:00~15:30 | 实现初步算法 |
| 3/18 15:30~17:00 | 算法完善 |
|
3/18 19:00~21:00 |
算法完善与界面优化 |
时间： 2024-10-07 04:02:07