| 整体设计思想： | |
| 1.宏定义两个二维数组，作为整数和分数计算的储存单位 | |
| 2.随机生成数字，符号用0123代替。 | |
| 3.在进栈前先根据if条件判断生成函数中不符合要求的各个条件，然后更新更新宏定义下的数组。 | |
| 4.在shuchu函数里进行输出。输出具体方法就是根据奇数为符号，偶数为数字的规律数字进行直接输出，符号通过判断输出 | |
| 5.在jieguojisuan函数中进行计算，方法为应用栈，建立两个栈，一个为数字栈一个为符号栈，计算思想就是遇见两个连续的加减法就计算前一个，遇见乘 | |
| 除法就直接计算。计算的细节就是，将数字栈的两个数字和符号栈的一个符号出栈，然后进行计算，将结果压回数字栈。 | |
| 最终版本实现的功能和实现方法如下 | |
| 1.能够实现四则混合运算 | |
| 解决方法：将数组扩展，储存多个计算数字。然后根据随机生成的数字生成式子。 | |
| 2.能够实现计算结果判断 | |
| 解决方法：应用栈的思想，计算结果 | |
| 3.除法生成数字都为真分数，减法得数不能为负数 | |
| 解决方法：列举出来具体情况 | |
| 4.生成随机数字 | |
| 应用时间函数，随机生成数字 | |
| 如下生成在mi在ma之间的随机整数 | |
| srand((unsigned)time(NULL)); | |
| a[i+2] = rand() % ma + mi; | |
| 5.能够判断重复 | |
| 只能判断完全重复 | |
源代码：
1 package shizishengcheng; 2 3 import javax.swing.JOptionPane; 4 5 class MyStack 6 { 7 int top; 8 int maxSize; 9 int array[]; 10 public MyStack(int maxSize) 11 { 12 this.maxSize = maxSize; 13 array = new int[maxSize]; 14 top = 4; 15 } 16 17 public MyStack(){} 18 19 public void push(int value) 20 { 21 array[++top] = value; 22 } 23 24 public int pop() 25 { 26 27 return array[top--]; 28 29 } 30 31 public int getTopvalue() 32 { 33 return array[top]; 34 } 35 36 public int getTopvalue2() 37 { 38 int a; 39 a=top--; 40 top++;//使指针复原 41 return array[a]; 42 } 43 44 public int isEmpty() 45 { 46 return top ; 47 } 48 49 public boolean isFull() 50 { 51 return top == maxSize - 1; 52 } 53 } 54 55 public class Main 56 { 57 static int [][] z = new int[30][20];//定义二维数组 58 static int [][] x = new int[30][11];//定义二维数组 59 60 public static int output(int a,int b,int c,int d,int e)//分数输出 61 { 62 for(int i = a;i > 1;i--) 63 { 64 if(a % i == 0 && b % i == 0) 65 { 66 a = a / i; 67 b = b / i; 68 break; 69 } 70 } 71 for(int i = c;i > 1;i--) 72 { 73 if(c%i == 0 && d % i == 0) 74 { 75 c = c / i; 76 d = d / i; 77 break; 78 } 79 } 80 switch(e) 81 { 82 case 0 : JOptionPane.showMessageDialog(null, "("+ a + "/"+ b + ")" + "+" + "(" + c + "/" + d + ")" + "=?");break; 83 case 1 : JOptionPane.showMessageDialog(null, "("+ a + "/"+ b + ")" + "-" + "(" + c + "/" + d + ")" + "=?");break; 84 case 2 : JOptionPane.showMessageDialog(null, "("+ a + "/"+ b + ")" + "*" + "(" + c + "/" + d + ")" + "=?");break; 85 case 3 : JOptionPane.showMessageDialog(null, "("+ a + "/"+ b + ")" + "/" + "(" + c + "/" + d + ")" + "=?");break; 86 } 87 return 1; 88 } 89 public static int fenshu_zhengquejieguo(int a,int b,int c,int d,int e) 90 { 91 int jieguo = 0; 92 switch(e) 93 { 94 case 0: jieguo=(a * d + c * b) / (b * d);break; 95 case 1: jieguo=(a * d - c * b) / (b * d);break; 96 case 2: jieguo=(a * c) / (b * d);break; 97 case 3: jieguo=(a * d) / (b * c);break; 98 } 99 return jieguo; 100 } 101 public static int zhengshu_zhengquejieguo(int a[]) 102 { 103 MyStack Fuhao = new MyStack(20); 104 MyStack Shuzi = new MyStack(20); 105 int e,c,p,e2,q; 106 for(int i = 6;i < 13;i++) 107 { 108 if(i%2 == 1)//如果是符号压入符号栈 109 { 110 Fuhao.push(a[i]); 111 } 112 else//否则压入数字栈 113 { 114 Shuzi.push(a[i]); 115 } 116 117 if(i > 7 &&Fuhao.getTopvalue() > 1 && i % 2 == 0)//如果从左向右遇见乘除法就直接执行 118 { 119 e = Fuhao.pop(); 120 c = Shuzi.pop(); 121 p = Shuzi.pop(); 122 switch(e) 123 { 124 case 2: Shuzi.push(c*p);break; 125 case 3: Shuzi.push(p/c);break; 126 } 127 } 128 if(i > 9 && Fuhao.getTopvalue() < 2 && Fuhao.getTopvalue2()< 2 && i % 2 == 0 && Fuhao.isEmpty() > 5)//如果遇见连续的两个加减法执行第一个 129 { 130 e = Fuhao.pop(); 131 e2 = Fuhao.pop(); 132 c = Shuzi.pop(); 133 p = Shuzi.pop(); 134 q = Shuzi.pop(); 135 switch(e2) 136 { 137 case 0: Shuzi.push((q + p));break; 138 case 1: Shuzi.push((q - p));break; 139 } 140 Shuzi.push(c); 141 Fuhao.push(e); 142 } 143 } 144 145 if(Shuzi.isEmpty() > 4)//最终肯定会剩下一组数还有最后一次加减运算 146 { 147 e = Fuhao.pop(); 148 c = Shuzi.pop(); 149 p = Shuzi.pop(); 150 151 switch( e ) 152 { 153 case 0: Shuzi.push((p + c));break; 154 case 1: Shuzi.push((p - c));break; 155 } 156 } 157 158 return Shuzi.getTopvalue(); 159 160 } 161 162 public static int panduanchongfu(int a[],int ma,int mi,int y) 163 { 164 //---------------------------------------------用来判断是不是完全相同----------------------------------------------------- 165 int m = 1; 166 while(m == 1) 167 { 168 for(int j = 0;j < y;j++) 169 { 170 if(a[0]==z[j][0]&&a[1]==z[j][1]&&a[2]==z[j][2]&&a[3]==z[j][3]&&a[4]==z[j][4]&&a[5]==z[j][5]&&a[6]==z[j][6]) 171 { 172 a[0] = mi + (int)(Math.random()*ma); 173 z[y][0] = a[0]; 174 175 a[1] = mi + (int)(Math.random()*ma); 176 z[y][1] = a[1]; 177 break; 178 } 179 180 if( j == ( y - 1 ) ) 181 { 182 m = 0; 183 } 184 } 185 } 186 //----------------------------------------------判断加法出现时候是不是完全相同------------------------------------------------------------ 187 while(m == 1) 188 { 189 for(int j = 0;j < y;j++) 190 { 191 if(a[1]==0&&a[3]==z[j][3]&&a[4]==z[j][4]&&a[5]==z[j][5]&&a[6]==z[j][6]&&a[0]==a[2]&&a[3]<2)//加法在第一位，并且旁边两个数换了位置 192 { 193 a[0] = mi + (int)(Math.random()*ma); 194 z[y][0] = a[0]; 195 break; 196 } 197 198 if( j == ( y - 1 ) ) 199 { 200 m = 0; 201 } 202 } 203 } 204 //----------------------------------------------判断乘法出现时候是不是完全相同------------------------------------------------------------ 205 /*while(m == 1) 206 { 207 for(int j = 0;j < y;j++) 208 { 209 210 211 if( j == ( y - 1 ) )需要注意，这几种情况 一个乘号 1.在第一位 2*3 和 3*2 2.在第二位 前边没有乘除法 3.在第三位，第二位没有乘除法 212 { 两个乘号 1.在前两个 1*2*3 和 3*2*1 和 2*3*1 等六种情况 2.在后两个，前边不是乘除法 213 m = 0; 三个乘号 214 } 215 } 216 }*/ 217 //---------------------------------------------加法和乘法除法相邻出现并且重复--------------------------- 218 /*加法连接乘除法 1+2*3 == 2*3+1 219 */ 220 return 1; 221 } 222 223 public static int tiaojianpanduan(int a[],int y,int ma,int mi)//整数输出 224 { 225 for(int i = 6;i < 13;i++) 226 { 227 if(i%2 == 0)//挑出数字，如果直接筛选出符号那么不能修改之前的数字 228 { 229 //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 230 while(a[i] == 0)//判断被除数为0的情况 231 { 232 while(i > 6 && a[i - 1] == 3) 233 { 234 a[i] = mi + (int)(Math.random()*ma); 235 z[y][i] = a[i];//更新原来数组 236 } 237 } 238 if(a[ i + 1 ] == 2 )//出现除法前边有乘法的情况，首先计算出乘法的结果 239 {//并且根据概率更新除法参与运算数的情况有可能永远不能实现结果为真分数,所以更新乘法参与运算数 240 if(a[ i + 3 ] == 3) 241 { 242 while(a[i] * a[i+2] >= a[i+4]) 243 { 244 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 245 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 246 } 247 } 248 } 249 if(a[i+1] == 3 && a[i-1] != 2)//有除法，其中包括只有一个除法，还有连续好几个除法，但是通过改变后一个数的规律可以有效的解决这个问题 250 { 251 while(a[i] >= a[i + 2]) 252 { 253 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 254 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 255 } 256 } 257 //--------------------------------------此上是处理出现除法的情况，此下是减法--------------------------------------------------------------- 258 if(a[i+1]==1)//出现减法的情况 259 { 260 if(i + 1 ==11 && a[i-3]==3 && a[i-1]==2 && a[i-4]/a[i-2]*a[i] < a[i+2])//减法在最后一个符号位置，并且前边是除法连接乘法 261 { 262 while(a[i-4]/a[i-2]*a[i]<mi)//前边计算出来的数字之和小于随机生成数的最小值，那么就更新最后一个数字和乘法的后一个数字 263 { 264 a[i] = mi + (int)(Math.random()*ma); 265 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 266 z[y][i] = a[i];//更新原来数组 267 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 268 269 } 270 while(a[i-4]/a[i-2]*a[i] >= mi)//如果大于最小值，那么只需要更新减数 271 { 272 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 273 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 274 } 275 } 276 if(a[i-1]==3 && i+1==9)//除法出现在减法前边一个符号，将减法变为加法.只有减法在第二个符号时有效 277 { 278 a[i+1]=0; 279 z[y][i+1] = a[i+1];//更新原来数组 280 } 281 //此上两种情况是处理除法和减法同时出现并且互相影响的情况 282 //减号附近有没有乘除法，提前计算 283 switch(i+1) 284 { 285 case 7: 286 //减法在第一位的情况 287 if(a[i+3]==2 && a[i+5]<2)//- * _ 因为前一步已经将除法得数化为真分数，所以不用考虑除法的情况 288 { 289 while(a[i]-a[i+2]*a[i+4]<0) 290 { 291 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 292 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 293 a[i+4] = mi + (int)(Math.random()*ma); 294 z[y][i+4] = a[i+4];//更新原来数组 295 } 296 } 297 if(a[i+3]==2 && a[i+5]==2)//- * *同上步解释，不用考虑先乘后初的情况 298 { 299 while(a[i]-a[i+2]*a[i+4]*a[i+6]<0) 300 { 301 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 302 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 303 a[i+4] = mi + (int)(Math.random()*ma); 304 z[y][i+4] = a[i+4];//更新原来数组 305 a[i+6] = mi + (int)(Math.random()*ma); 306 z[y][i+6] = a[i+6];//更新原来数组 307 } 308 } 309 if(a[i+3]==2 && a[i+5]==2)//- / * 310 { 311 while(a[i]-a[i+2]/a[i+4]*a[i+6]<0) 312 { 313 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 314 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 315 a[i+4] = mi + (int)(Math.random()*ma); 316 z[y][i+4] = a[i+4];//更新原来数组 317 a[i+6] = mi + (int)(Math.random()*ma); 318 z[y][i+6] = a[i+6];//更新原来数组 319 } 320 }break; 321 case 9://减法在第二位的情况 322 if(a[i-1]==2&&a[i+3]==2)//* - * 323 { 324 while(a[i-2]*a[i]<a[i+2]*a[i+4]) 325 { 326 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 327 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 328 a[i+4] = mi + (int)(Math.random()*ma); 329 z[y][i+4] = a[i+4];//更新原来数组 330 } 331 } 332 if(a[i+3]==2 && a[i-1]==0)//+ - * 333 { 334 while( ( a[i-2] + a[i] ) < ( a[i+2] * a[i+4] ) ) 335 { 336 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 337 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 338 a[i+4] = mi + (int)(Math.random()*ma); 339 z[y][i+4] = a[i+4];//更新原来数组 340 } 341 } 342 if(a[i+3]==2 && a[i-1]==1)//- - * 343 { 344 while( ( a[i-2] - a[i] ) < ( a[i+2] * a[i+4] ) ) 345 { 346 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 347 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 348 a[i+4] = mi + (int)(Math.random()*ma); 349 z[y][i+4] = a[i+4];//更新原来数组 350 } 351 } 352 if(a[i+3]<2 && a[i-1]==2)//* - _ 353 { 354 while(a[i-2]*a[i]<a[i+2]) 355 { 356 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 357 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 358 } 359 } 360 case 11://减法在第三位的情况 361 if(a[i-3]==2&&a[i-1]==2)//* * - 362 { 363 while(a[i-4]*a[i-2]*a[i]<a[i+2]) 364 { 365 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 366 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 367 a[i] = mi + (int)(Math.random()*ma); 368 z[y][i] = a[i];//更新原来数组 369 } 370 } 371 if(a[i-3]==0&&a[i-1]==2)//+ * - 372 { 373 while(a[i-4]+a[i-2]*a[i]<a[i+2]) 374 { 375 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 376 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 377 a[i] = mi + (int)(Math.random()*ma); 378 z[y][i] = a[i];//更新原来数组 379 } 380 } 381 if(a[i-3]==1&&a[i-1]==2)//- * - 382 { 383 while(a[i-4]-a[i-2]*a[i]<a[i+2]) 384 { 385 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 386 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 387 } 388 } 389 if(a[i-3]==0&&a[i-1]==3)//+ / - 390 { 391 while(a[i-4]+a[i-2]/a[i]<a[i+2]) 392 { 393 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 394 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 395 a[i] = mi + (int)(Math.random()*ma); 396 z[y][i] = a[i];//更新原来数组 397 } 398 } 399 if(a[i-3]==1&&a[i-1]==3)//- / - 400 { 401 while(a[i-4]-a[i-2]/a[i]<a[i+2]) 402 { 403 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 404 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 405 } 406 } 407 } 408 while(a[i]<a[i+2]) 409 { 410 a[i+2] = mi + (int)(Math.random()*ma); 411 z[y][i+2] = a[i+2];//更新原来数组 412 } 413 } 414 } 415 } 416 return 1; 417 } 418 419 public static int shuchu(int a[],int y,int ma,int mi)//整数输出 420 { 421 String s=""; 422 for(int i = 6;i < 13;i++) 423 { 424 if(i%2 == 0)//挑出数字 425 { 426 s=s+a[i]; 427 } 428 else 429 { 430 switch(a[i]) 431 { 432 433 case 0: s=s+"+";break; 434 case 1: s=s+"-";break; 435 case 2: s=s+"*";break; 436 case 3: s=s+"/";break; 437 } 438 } 439 } 440 JOptionPane.showMessageDialog(null, s); 441 return 1; 442 } 443 444 public static void main(String[] args) 445 { 446 int[] suijishu =new int [20]; 447 int y = 0,p = 0,m=1; 448 int number_amount = 0,number_jisuanshileixing = 0,number_daduishu=0; 449 int ma = 0,mi = 0; 450 int tiaojian_cheng = 0,tiaojian_jia = 0; 451 int kehu_jieguo = 0; 452 453 number_jisuanshileixing=JOptionPane.showConfirmDialog(null,"是整数运算否？", "机智如我",JOptionPane.YES_NO_OPTION); 454 455 456 if(number_jisuanshileixing == JOptionPane.YES_NO_OPTION) 457 { 458 String str=JOptionPane.showInputDialog("计算数最大范围是："); 459 ma=Integer.parseInt(str); 460 str=JOptionPane.showInputDialog("计算数最小范围是："); 461 mi=Integer.parseInt(str); 462 str=JOptionPane.showInputDialog("生成多少个式子？"); 463 number_amount=Integer.parseInt(str); 464 str=JOptionPane.showInputDialog("是否有乘除法（1.可以有0.没有）"); 465 tiaojian_cheng=Integer.parseInt(str); 466 for(int i = 0;i < number_amount;i++) 467 { 468 JOptionPane.showMessageDialog(null, "题目" + (i+1) +"为："); 469 for(int i1 = 6 ; i1 < 13 ; i1++)//生成随机数还有符号 470 { 471 if(i1%2==0) 472 { 473 suijishu[i1]= mi + (int)(Math.random()*ma); 474 } 475 else 476 { 477 suijishu[i1]= (int)(Math.random()* 4 );//产生加减乘除四种情况 478 if(tiaojian_cheng == 0) 479 { 480 suijishu[i1]= (int)(Math.random()* 2 ); 481 } 482 } 483 z[y][i1] = suijishu[i1]; 484 } 485 486 tiaojianpanduan(suijishu,y,ma,mi); 487 488 if(y > 0) 489 { 490 panduanchongfu(suijishu,ma,mi,y); 491 } 492 493 y++; 494 495 shuchu(suijishu,y,ma,mi); 496 497 str=JOptionPane.showInputDialog("请输入正确结果："); 498 kehu_jieguo=Integer.parseInt(str); 499 int number_jituo=zhengshu_zhengquejieguo(suijishu); 500 if(kehu_jieguo == number_jituo) 501 { 502 number_daduishu++; 503 JOptionPane.showMessageDialog(null, "输入正确！结果为" + number_jituo); 504 System.out.println(); 505 } 506 else 507 { 508 JOptionPane.showMessageDialog(null, "输入错误！正确结果为" + number_jituo); 509 System.out.println(); 510 } 511 } 512 JOptionPane.showMessageDialog(null, "您一共答对了" + number_daduishu + "道题"); 513 } 514 else 515 { 516 String str=JOptionPane.showInputDialog("生成多少个式子？"); 517 number_amount=Integer.parseInt(str); 518 str=JOptionPane.showInputDialog("是否有乘除法（1.可以有0.没有）"); 519 tiaojian_cheng=Integer.parseInt(str); 520 str=JOptionPane.showInputDialog("加减是否能得负数（0.不能1.能）"); 521 tiaojian_jia=Integer.parseInt(str); 522 523 for(int i=0;i<number_amount;i++) 524 { 525 int frist_fenzi=(int)(Math.random()*100); 526 int first_fenmu=(int)(Math.random()*100); 527 int second_fenzi=(int)(Math.random()*100); 528 int second_fenmu=(int)(Math.random()*100); 529 530 int fuhao=(int)(Math.random()*4); 531 if(p>0) 532 { 533 while(m==1) 534 { 535 for(int j=0;j<p+1;j++) 536 { 537 if(frist_fenzi==x[j][1]&&first_fenmu==x[j][2]&&second_fenzi==x[j][3]&&second_fenmu==x[j][3]&&fuhao==x[j][3]) 538 { 539 frist_fenzi=(int)(Math.random()*100); 540 second_fenzi=(int)(Math.random()*100); 541 break; 542 } 543 if(j==p) 544 { 545 m=0; 546 } 547 } 548 } 549 } 550 551 x[p][1]=frist_fenzi; 552 x[p][2]=first_fenmu; 553 x[p][3]=second_fenzi; 554 x[p][4]=second_fenmu; 555 if(tiaojian_cheng == 0)//处理有无乘除法 556 { 557 fuhao=(int)(Math.random()*2); 558 } 559 560 x[p][5]=fuhao; 561 562 p++; 563 564 if(first_fenmu==0)//去掉分母为零的情况 565 { 566 first_fenmu=(int)(Math.random()*100); 567 } 568 if(second_fenmu==0) 569 { 570 second_fenmu=(int)(Math.random()*100); 571 } 572 573 if(frist_fenzi>first_fenmu)//调整为真分数 574 { 575 int x; 576 x=first_fenmu; 577 first_fenmu=frist_fenzi; 578 frist_fenzi=x; 579 } 580 581 if(second_fenzi>second_fenmu)//调整为真分数 582 { 583 int x; 584 x=second_fenzi; 585 second_fenzi=second_fenmu; 586 second_fenmu=x; 587 } 588 589 switch(fuhao) 590 { 591 case 0: output(frist_fenzi,first_fenmu,second_fenzi,second_fenmu,fuhao);break; 592 593 case 1: 594 if(tiaojian_jia==0) 595 { 596 while(((double)(frist_fenzi/first_fenmu)-(double)(second_fenzi/second_fenmu))<0) 597 { 598 frist_fenzi=(int)(Math.random()*100); 599 second_fenzi=(int)(Math.random()*100); 600 } 601 } 602 output(frist_fenzi,first_fenmu,second_fenzi,second_fenmu,fuhao);break; 603 604 case 2: output(frist_fenzi,first_fenmu,second_fenzi,second_fenmu,fuhao);break; 605 606 case 3: output(frist_fenzi,first_fenmu,second_fenzi,second_fenmu,fuhao);break; 607 608 } 609 String str1=JOptionPane.showInputDialog("请输入正确结果:"); 610 kehu_jieguo=Integer.parseInt(str1); 611 if(kehu_jieguo==fenshu_zhengquejieguo(frist_fenzi,first_fenmu,second_fenzi,second_fenmu,fuhao)) 612 { 613 JOptionPane.showMessageDialog(null, "输入正确！"); 614 System.out.println(); 615 number_daduishu++; 616 JOptionPane.showMessageDialog(null, "正确结果为" + fenshu_zhengquejieguo(frist_fenzi,first_fenmu,second_fenzi,second_fenmu,fuhao)); 617 System.out.println(); 618 } 619 else 620 { 621 JOptionPane.showMessageDialog(null, "输入错误"); 622 JOptionPane.showMessageDialog(null, "正确结果为" + fenshu_zhengquejieguo(frist_fenzi,first_fenmu,second_fenzi,second_fenmu,fuhao)); 623 } 624 System.out.println(); 625 m=1; 626 } 627 JOptionPane.showMessageDialog(null, "您一共答对了" + number_daduishu + "道题"); 628 } 629 System.exit(0); 630 } 631 632 }
结果截图：
整数部分：
分数部分：
结果分析：数据，消息都是通过通知框输入输出。
总结：还有功能尚未实现，而且实现的功能也不尽完美。
比如条件控制处不能够产生负数，是利用暴力穷举，而没有特殊的办法。