个人项目 — 小学四则运算 “软件”之初版

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本文要求来自于：https://edu.cnblogs.com/campus/gzcc/GZCC-16SE1/homework/2166

小学四则运算的程序需求为：

能自动生成小学四则运算题目，任何编程语言都可以，命令行程序接受一个数字输入，然后输出相应数目的四则运算题目和答案。例如输入数字是 30，那就输出 30 道题目和答案。运算式子必须至少有两个运算符，运算数字是在 100 之内的正整数，答案不能是负数。

一开始，我先对这个项目做一个工程时间量的估计计划，如下表所示：

接下来是对这个程序的需求分析过程：

要用命令行的形式显示，输入所需的题目数显示题目。而且显示的运算式子要至少为两个运算符，并且参与运算的数字为100以内的正整数，并且答案不能是负数的。任何语言编写都可以。

本程序计划使用Java语言来实现。并且对用户输入的答案与正确答案作比较，并且实现可以打分的功能。扩展要求是可以实现真分数参与运算，并且也能对用户输入的分数进行换算，比对正确答案。

讲讲代码规范部分：

命名规范：对于变量及函数的命名，尽量采用匈牙利命名法，变量名或函数名中使用大写字符来区分各个部分，以便于记忆和阅读；

程序风格：严格采用阶梯层次组织程序代码，每层次缩进为4格，括号位于下一行；

注释规范：函数头的注释（“功能”，“参数”，“返回值”），变量的注释（紧跟在变量的后面说明变量的作用），其他注释（在各功能模块的每一主要部分之前添加块注释）。

对于程序的具体设计，时间用的稍微多一些，尽量能够设计好整个程序，以方便后面的编程，具体如下：

1、用一个整型变量存放用户输入的数字（记录题数），判断输入的数字是否合法（正整数之外的数都排除掉），不合法则提醒用户重新输入。

2、题目的生成

用一个字符串来存放最终生成的式子
用一个自变量来存放已打印输出的题数
用三个以上的随机数来随机生成式子中运算的数字（100以内的数字）
将“+”、“-”、“*”、“/”四个运算符放进数组里，通过随机数控制生成的运算符
根据生成的数字跟运算符计算式子的答案，若为负数则舍弃
若结果不为负数将运算的数字跟运算符间隔的放进字符串中
将生成的字符串打印输出，题数自变量加一
判断题数自变量与用户输入的整型数字是否一致

3、分数统计

设置一个变量来存放用户输入的答案
将用户的答案跟标准答案做比较，判断对错
根据用户输入的题数计算每一题的分数
根据用户的答题情况计算最终分数并作出显示

具体编码环节是比较耗时间的，但是如果前期工作做得好的话，编程其实不是很大的问题。在编程过程中，要将前面做的代码规范与具体设计的内容融进编码中，按照一个标准来做，养成良好的编程习惯。

在编码的过程中，我遇到了一些问题，列举部分如下：

1、运算符优先级问题

一开始没考虑运算符的优先级问题，都是按照顺序计算结果的，最终发现计算结果有偏差。于是重新审视了一下这个问题，发现两个运算符及以上的算式是要按照运算符的优先级来进行先后顺序的计算，所以把加减乘除做了优先级“0”“1”表示，越高越先计算。最终解决了问题，把一部分代码搬出来如下：

//如果前运算符的优先级低于后运算符
if(pri[0]<pri[1]){
    int temp=stringNum[numCount-1];//存最后一个数字
    for(int i=numCount-2;i>=0;i--){
        if(op[i]==0){
            temp=stringNum[i]+temp;
        }
        if(op[i]==1){
            temp=stringNum[i]-temp;
        }
        if(op[i]==2){
            temp=stringNum[i]*temp;
        }
        if(op[i]==3){
            temp=stringNum[i]/temp;
        }

    }
    result=temp;
}
//如果前运算符的优先级高于或等于后运算符
else{
    result+=stringNum[0];//把第一个数字放进去
    for (int i=1,j=0;i<numCount && j<numCount-1;i++,j++){
        if(op[j]==0){
            result+=stringNum[i];
        }
        if(op[j]==1){
            result-=stringNum[i];
        }
        if(op[j]==2){
            result*=stringNum[i];
        }
        if(op[j]==3){
            result/=stringNum[i];
        }
    }
}