四则运算-

四则运算

项目总结

李瑞超

软件工程2016012038

2018年3月25号

原码仓库地址：https://git.coding.net/lrc331/four.git

一、前言

这个项目对我来说难度还挺大的，其实当初学前端所以Java课并没有投入很多时间去学习，在最开始我一直在研究用JavaScript来实现，并且实现了不带扩号、题目和答案分开。后来老师强调只能用Java，但是对我来说很有难度。

二、需求分析

数字在0~100之间，运算符在3~5个，每个练习题至少含有两个运算符。

程序接收参数n，然后随机产生n到四则运算题目，例如当接收参数为4是，输出：

2018012023

13+17-1=19

11*15-5=160

3=10+4-16=1

15÷5+3-2=4

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；

使用Java语言，生成文件时请使用相对路径，生成的TXT文件需要在项目的根目录下，可直接查看演示示例。

使用的JDK版本是jdk8u161,使用的JRE版本为jre8u161。

不得使用除限定版本jdk与jre外的额外依赖包。

三、功能设计

基本功能：实现四则混合运算出题，计算完成，使答案和题目分开。
扩展功能：未实现。

四、算法详解

1.生成固定范围随机数

private static int rand(int min,int max){
        return (int)(min)+(int)Math.round(Math.random()*(max-min)+min);
    }

2..创建两个栈类，数字栈：

package src;
public class MyStack {
    private int array[]=new int [20];
    private int index=-1; 
    public void push(int i){ 
        index++; 
        array[index]=i; 
    } 
    public int getTop(){ 
        return array[index]; 
    }
    public int pop(){ 
        int j=array[index];
        index--; return j; 
    } 
    public int getIndex() { 
        return index; } 
    public void setIndex(int index) { 
        this.index = index; 
    } 
}

运算符栈：

package src; 
    public class MyStackChar { 
        private char array[] = new char[20]; 
        private int index = -1; 
        public void push(char i) { 
            index++; array[index] = i; 
        }
        public char getTop() { 
            return array[index]; 
        } 
        public char pop() { 
            char j = array[index]; 
            index--; return j; 
        } 
        public int getIndex() {
            return index; 
        } 
        public void setIndex(int index) { 
            this.index = index;
        } 
    }

package src;

import java.util.Scanner;

public class SiZeYunSun {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        String str = sca.nextLine();
        MyStack num = new MyStack();
        MyStackChar fuhao = new MyStackChar();
        String digit = "";
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            char c = str.charAt(i);
            if (Character.isDigit(c)) {
                digit += c;
            } else {
                num.push(Integer.parseInt(digit));
                digit = "";
                if (c == '=') {
                    int after = num.pop();
                    int before = num.pop();
                    char fu = fuhao.pop();
                    // 运算
                    int jieguo = yunsuan(after, fu, before);
                    num.push(jieguo);
                    if(fuhao.getIndex()==-1){
                        System.out.println(num.getTop());
                    }else{
                        int after1 = num.pop();
                        int before1 = num.pop();
                        char fu1 = fuhao.pop();
                        // 运算
                        int jieguo1 = yunsuan(after1, fu1, before1);
                        System.out.println(jieguo1);
                    }

                } else {
                    if (fuhao.getIndex() == -1) {
                        fuhao.push(c);
                    } else {
                        // 判断入栈出栈并将需要计算的进行计算。

                        // 如果符号栈有内容，将c与栈顶内容进行比较优先级
                        // 如果c比栈顶内容高 (true) 将c压栈
                        // 从栈顶开始取出两个数字，将两个数字与符号栈取出符号进行计算。
                        // 如果c没有符号栈栈顶内容高（包括同等级别和优先级低）(false)则将符号栈内容取出，数字栈
                        // 从栈顶开始取出两个数字，将两个数字与符号栈取出符号进行计算。
                        jisuan(num, fuhao, c);
                    }
                }
            }
        }


    }

    public static void jisuan(MyStack num, MyStackChar fuhao, char c) {

        if (fuhao.getIndex() == -1) {
            fuhao.push(c);
        } else {
            char top = fuhao.getTop();
            if (youXianji(c, top)) {
                // true的情况
                fuhao.push(c);
            } else {
                // false的情况
                int after = num.pop();
                int before = num.pop();
                char fu = (char) fuhao.pop();
                // 运算
                int jieguo = yunsuan(after, fu, before);
                num.push(jieguo);
                jisuan(num, fuhao, c);
            }
        }

    }

    public static int yunsuan(int after, char top, int before) {
        int result = 0;
        switch (top) {
        case '+':
            result = before + after;
            break;
        case '-':
            result = before - after;
            break;
        case '*':
            result = before *after;
            break;
        case '/':
            result = before / after;
            break;
        }
        return result;
    }

    public static boolean youXianji(char c, char top) {
        if (top == '*' || top == '/') {
            return false;
        } else if (c == '*' || c == '/') {
            return true;
        } else {
            return false；

五、运行测试

六、总结

上面的截图是我JavaScript的最后结果，Java的完整程序我并没有写完，只完成了上面的代码学习。我已经尽力把我能做到的都做出来了。没有达到老师的要求我很遗憾，说实话，最近几天挺折磨的，因为不止要为这一件事忙。但我付出了很多努力在这上面，因为一开始在研究js的写法，做好之后发现不可以，又重新学Java，赶得很紧，希望下次提前看好需求，从头一点一点努力吧。

七、psp

PSP2.1	任务内容	计划共完成需要的时间(min)	实际完成需要的时间(min)
Planning	计划	495
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤	20
Development	开发	100
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	30
· Design Spec	· 生成设计文档	30
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	20
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)
· Design	· 具体设计	40
· Coding	· 具体编码	120
· Code Review	· 代码复审	30
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	30
Reporting	报告	60
· Test Report	· 测试报告	0
· Size Measurement	· 计算工作量	10
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	5

　　实际开发过程中并没与统计时间用量，一直都在用很多零碎的时间做这个事，包括晚上原本很多计划要做的事都没有去做完。感觉还挺成长的把。