github 地址:https://github.com/wangshicheng0213/HomeWork02
一、基本要求
1) 实现一个带有用户界面的四则运算。
2) 生成的题目不能重复。
3) 支持负数，例如-1，-1/2，-3‘4/5等。
4) 题目的数量（个人项目的要求）
5) 数值的范围
6) 题目中最多几个运算符
7) 题目中是否有乘除法
8) 题目中或运算过程中有无负数
根据老师的要求，我们做的程序中解决了以上的问题。因为在第一次制作的四则运算中我的代码就已经制作了一个用户操作的界面，只是比较粗糙不够完善，所以这次我和我的组员完善了四则运算的界面和一些具体的功能。在这些要求中的运算符有几个的问题里，第一次制作的四则运算的运算符是做了三个，所以这次依旧使用三个运算符，没有进行大的修改。
二、源代码
源代码：
package com.nenu.calculation;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.PrintStream;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;
import java.util.Stack;
import java.util.StringTokenizer;
import java.util.Map.Entry;
public class Main {
// public static void main(String[] args) {
// System.out.println("请输入n，即想要产生练习题题目数量");
// Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// boolean key1 = true;
// String temp = null;
// while(key1){
// temp = scanner.next();//输入练习题的数量
// if(!temp.matches("^\d+$")){
// System.out.println("输入错误，请再输入一次");
// }
// else
// key1 = false;
// }
// int account = Integer.valueOf(temp);
// int questionCount = 0;
// File file = new File("../HomeWork01/result.txt");
// PrintStream ps = null;
// try {
// ps = new PrintStream(new FileOutputStream(file));
// } catch (FileNotFoundException e1) {
// // TODO Auto-generated catch block
// e1.printStackTrace();
// }
// ps.println("2018102996");// 往文件里写入学号字符串
// //System.out.println(account);
// while(questionCount != account){
// //随机三到五个数字
// Random random = new Random();
// int nums = random.nextInt(3) + 3;
// //System.out.println(nums);
// ArrayList<Integer> numArrayList = new ArrayList<Integer>();
// for (int j = 0; j < nums; j++) {
// Random randomNum = new Random();
// int number = randomNum.nextInt(101);
// numArrayList.add(number);
// }
//// System.out.println(numArrayList);
// //随机数字 - 1个运算符
// Map<Integer, String> opeMap = new HashMap<Integer, String>();
// opeMap.put(1, "+");
// opeMap.put(2, "-");
// opeMap.put(3, "*");
// opeMap.put(4, "÷");
// int opeNum = 0;
// ArrayList<String> operrayList = new ArrayList<String>();
// while(opeNum != nums - 1){
// Random randomOpe = new Random();
// int key = randomOpe.nextInt(4)+1;
// String ope01 = opeMap.get(key);
// operrayList.add(ope01);
// opeNum ++;
// }
//// System.out.println(operrayList);
//// Set<Entry<Integer, Character>> opeSet = opeMap.entrySet();
//// Iterator<Entry<Integer, Character>> ope = opeSet.iterator();
//// System.out.print("[");
//// while(ope.hasNext()){
//// Entry<Integer, Character> type = (Entry<Integer, Character>)ope.next();
//// int k = type.getKey();
//// Character v = type.getValue();
//// System.out.print(v + ",");
//// }
//// System.out.println("]");
// if(true){
//// System.out.println(numArrayList);
//// System.out.println(operrayList);
// ArrayList<String> equString = new ArrayList<String>();
// equString.add(numArrayList.get(0).toString());
// for (int i = 1; i < nums; i++) {
// equString.add(operrayList.get(i - 1).toString());
// equString.add(numArrayList.get(i).toString());
// }
//// System.out.println(equString);
// StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
// for (int i = 0; i < equString.size(); i++) {
// stringBuilder.append(equString.get(i));
// }
// float data = 0;
// try {
// String expression = stringBuilder.toString();
// Main nbl = new Main(expression);
// String nbls_cc = new String();
// float result = 0;
// nbl.zz_hz();
//// nbl.nbls_bc();
//// System.out.println("对应的逆波兰式为 ：" + nbls_cc);
//// System.out.println("结果是：");
// data = nbl.js_nbl();
// //分数保留2位
// DecimalFormat df = new DecimalFormat("0.00");
//// String num3 = df.format(num);
// String dataStr = df.format(data);
//// System.out.println(result);
//
//// data = evaluateExpression(expression);
//
// stringBuilder.append("=" + dataStr);
// System.out.println(stringBuilder);
//// File dest = new File("../HomeWork01/result.txt");
//// BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(dest));
//// writer.write(stringBuilder.toString());
//// writer.flush();
//// writer.close();
// } catch (Exception e) {
// questionCount = questionCount - 1;
// }
// ps.print(stringBuilder + " ");// 在已有的基础上添加字符串
// questionCount ++;
// }//每生成一个题目+1
// }
// ps.flush();
// ps.close();
// }
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.PrintStream;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;
import java.util.Stack;
import java.util.StringTokenizer;
import java.util.Map.Entry;
public class Main {
// public static void main(String[] args) {
// System.out.println("请输入n，即想要产生练习题题目数量");
// Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// boolean key1 = true;
// String temp = null;
// while(key1){
// temp = scanner.next();//输入练习题的数量
// if(!temp.matches("^\d+$")){
// System.out.println("输入错误，请再输入一次");
// }
// else
// key1 = false;
// }
// int account = Integer.valueOf(temp);
// int questionCount = 0;
// File file = new File("../HomeWork01/result.txt");
// PrintStream ps = null;
// try {
// ps = new PrintStream(new FileOutputStream(file));
// } catch (FileNotFoundException e1) {
// // TODO Auto-generated catch block
// e1.printStackTrace();
// }
// ps.println("2018102996");// 往文件里写入学号字符串
// //System.out.println(account);
// while(questionCount != account){
// //随机三到五个数字
// Random random = new Random();
// int nums = random.nextInt(3) + 3;
// //System.out.println(nums);
// ArrayList<Integer> numArrayList = new ArrayList<Integer>();
// for (int j = 0; j < nums; j++) {
// Random randomNum = new Random();
// int number = randomNum.nextInt(101);
// numArrayList.add(number);
// }
//// System.out.println(numArrayList);
// //随机数字 - 1个运算符
// Map<Integer, String> opeMap = new HashMap<Integer, String>();
// opeMap.put(1, "+");
// opeMap.put(2, "-");
// opeMap.put(3, "*");
// opeMap.put(4, "÷");
// int opeNum = 0;
// ArrayList<String> operrayList = new ArrayList<String>();
// while(opeNum != nums - 1){
// Random randomOpe = new Random();
// int key = randomOpe.nextInt(4)+1;
// String ope01 = opeMap.get(key);
// operrayList.add(ope01);
// opeNum ++;
// }
//// System.out.println(operrayList);
//// Set<Entry<Integer, Character>> opeSet = opeMap.entrySet();
//// Iterator<Entry<Integer, Character>> ope = opeSet.iterator();
//// System.out.print("[");
//// while(ope.hasNext()){
//// Entry<Integer, Character> type = (Entry<Integer, Character>)ope.next();
//// int k = type.getKey();
//// Character v = type.getValue();
//// System.out.print(v + ",");
//// }
//// System.out.println("]");
// if(true){
//// System.out.println(numArrayList);
//// System.out.println(operrayList);
// ArrayList<String> equString = new ArrayList<String>();
// equString.add(numArrayList.get(0).toString());
// for (int i = 1; i < nums; i++) {
// equString.add(operrayList.get(i - 1).toString());
// equString.add(numArrayList.get(i).toString());
// }
//// System.out.println(equString);
// StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
// for (int i = 0; i < equString.size(); i++) {
// stringBuilder.append(equString.get(i));
// }
// float data = 0;
// try {
// String expression = stringBuilder.toString();
// Main nbl = new Main(expression);
// String nbls_cc = new String();
// float result = 0;
// nbl.zz_hz();
//// nbl.nbls_bc();
//// System.out.println("对应的逆波兰式为 ：" + nbls_cc);
//// System.out.println("结果是：");
// data = nbl.js_nbl();
// //分数保留2位
// DecimalFormat df = new DecimalFormat("0.00");
//// String num3 = df.format(num);
// String dataStr = df.format(data);
//// System.out.println(result);
//
//// data = evaluateExpression(expression);
//
// stringBuilder.append("=" + dataStr);
// System.out.println(stringBuilder);
//// File dest = new File("../HomeWork01/result.txt");
//// BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(dest));
//// writer.write(stringBuilder.toString());
//// writer.flush();
//// writer.close();
// } catch (Exception e) {
// questionCount = questionCount - 1;
// }
// ps.print(stringBuilder + " ");// 在已有的基础上添加字符串
// questionCount ++;
// }//每生成一个题目+1
// }
// ps.flush();
// ps.close();
// }
// 操作符栈
private Stack<String> czf_stack = new Stack<>(); // 存放 运算符的栈
private ArrayList<String> ysbds_list = new ArrayList<>(); //存放 原始表达式的 arraylist
private ArrayList<String> nblbds_list = new ArrayList<>(); // 存放转换后的 逆波兰式
private static final int One = 1; //
private static final int Two = 3; //
private static final int Three = 5; //规定优先级 Three 最高
// 定义一个运算栈
private static Stack<String> ys_stack = new Stack<>();
// 初始化 使用StringTokenizer分割 字符串
public Main(String bdString) {
// TODO Auto-generated constructor stub
StringTokenizer stringTokenizer = new StringTokenizer(bdString, "+-*÷()",true);
while(stringTokenizer.hasMoreTokens()){
ysbds_list.add(stringTokenizer.nextToken());
//System.out.println(stringTokenizer.nextToken());
}
}
// 判断 是否是数字
public boolean isNum(String str){
if(str.matches("[0-9]+")){ //这里使用正则表达式 验证是否是数字
//System.out.println("Y");
return true;
}else{
//System.out.println("N");
return false;
}
}
// 判断 是否是操作符
public boolean isCzf(String str){
if(str.matches("[\+\-\*\÷\(\)]")){
//System.out.println("Y");
return true;
}else{
//System.out.println("N");
return false;
}
}
// 获取 优先级
public int getYxj(String str){
switch(str){
case "(":return Three;
case "*":
case "÷":return Two;
case "+":
case "-":return One;
case ")":return 0;
default : return -1;
}
}
// 判断优先级
public boolean isYxj(String str1,String str2){
return getYxj(str1) > getYxj(str2);
}
/**
*
* @author 李明阳
* @title: stack_czf
* @date 2016年3月28日 上午9:01:12
* @param czf void
*/
// ********* 当 当前操作元素为 操作符时********** 这里是 核心代码， 用于操作符栈的判断
public void stack_czf(String czf){
//判断当前栈内是否为空
if(czf_stack.isEmpty()){
czf_stack.push(czf);
return;
}
//判断是否为 (
if("(".equals(czf)){
czf_stack.push(czf);
return;
}
//判断是否为 )
if(")".equals(czf)){
String string = "";
while(!"(".equals(string = czf_stack.pop())){
nblbds_list.add(string);
}
return;
}
//如果 当前栈顶元素是 ( 直接入栈
if("(".equals(czf_stack.peek())){
czf_stack.push(czf);
return;
}
// 判断 与 栈顶元素的优先级 , > 为true
if(isYxj(czf, czf_stack.peek())){
czf_stack.push(czf);
return;
}
if(!isYxj(czf, czf_stack.peek())){
nblbds_list.add(czf_stack.pop());
stack_czf(czf); //这里调用函数 本身，并将本次的操作数传参
}
}
// 中缀 —> 后缀
public void zz_hz(){
// 遍历原始表达式list
for(String str:ysbds_list){
//System.out.println("-> " + str);
if(isNum(str)){
nblbds_list.add(str);
}else if(isCzf(str)){
stack_czf(str);
}else{
System.out.println("非法");
}
}
// 遍历完原始表达式后 将操作符栈内元素 全部添加至 逆波兰表达式list
while(!czf_stack.isEmpty()){
//System.out.println("即将 " + czf_stack.peek());
nblbds_list.add(czf_stack.pop());
}
}
// 具体计算方法
public Float jsff(String s1,String s2,String s3){
float a = Float.parseFloat(s2);
float b = Float.parseFloat(s1);
switch(s3){
case "+":return a+b;
case "-":return a-b;
case "*":return a*b;
case "÷":return a/b;
default : return (float) 0.0;
}
}
// 计算 逆波兰式
public Float js_nbl(){
for(String str:nblbds_list){
if(isNum(str)){
ys_stack.push(str);
}else{
ys_stack.push(String.valueOf(jsff(ys_stack.pop(), ys_stack.pop(), str)));
}
}
return Float.parseFloat(ys_stack.pop()); //最后 栈中元素 即为结果
}
// public void nbls_bc(){
// for(String string:nblbds_list){
// nbls_cc += string;
// }
// }
}
private Stack<String> czf_stack = new Stack<>(); // 存放 运算符的栈
private ArrayList<String> ysbds_list = new ArrayList<>(); //存放 原始表达式的 arraylist
private ArrayList<String> nblbds_list = new ArrayList<>(); // 存放转换后的 逆波兰式
private static final int One = 1; //
private static final int Two = 3; //
private static final int Three = 5; //规定优先级 Three 最高
// 定义一个运算栈
private static Stack<String> ys_stack = new Stack<>();
// 初始化 使用StringTokenizer分割 字符串
public Main(String bdString) {
// TODO Auto-generated constructor stub
StringTokenizer stringTokenizer = new StringTokenizer(bdString, "+-*÷()",true);
while(stringTokenizer.hasMoreTokens()){
ysbds_list.add(stringTokenizer.nextToken());
//System.out.println(stringTokenizer.nextToken());
}
}
// 判断 是否是数字
public boolean isNum(String str){
if(str.matches("[0-9]+")){ //这里使用正则表达式 验证是否是数字
//System.out.println("Y");
return true;
}else{
//System.out.println("N");
return false;
}
}
// 判断 是否是操作符
public boolean isCzf(String str){
if(str.matches("[\+\-\*\÷\(\)]")){
//System.out.println("Y");
return true;
}else{
//System.out.println("N");
return false;
}
}
// 获取 优先级
public int getYxj(String str){
switch(str){
case "(":return Three;
case "*":
case "÷":return Two;
case "+":
case "-":return One;
case ")":return 0;
default : return -1;
}
}
// 判断优先级
public boolean isYxj(String str1,String str2){
return getYxj(str1) > getYxj(str2);
}
/**
*
* @author 李明阳
* @title: stack_czf
* @date 2016年3月28日 上午9:01:12
* @param czf void
*/
// ********* 当 当前操作元素为 操作符时********** 这里是 核心代码， 用于操作符栈的判断
public void stack_czf(String czf){
//判断当前栈内是否为空
if(czf_stack.isEmpty()){
czf_stack.push(czf);
return;
}
//判断是否为 (
if("(".equals(czf)){
czf_stack.push(czf);
return;
}
//判断是否为 )
if(")".equals(czf)){
String string = "";
while(!"(".equals(string = czf_stack.pop())){
nblbds_list.add(string);
}
return;
}
//如果 当前栈顶元素是 ( 直接入栈
if("(".equals(czf_stack.peek())){
czf_stack.push(czf);
return;
}
// 判断 与 栈顶元素的优先级 , > 为true
if(isYxj(czf, czf_stack.peek())){
czf_stack.push(czf);
return;
}
if(!isYxj(czf, czf_stack.peek())){
nblbds_list.add(czf_stack.pop());
stack_czf(czf); //这里调用函数 本身，并将本次的操作数传参
}
}
// 中缀 —> 后缀
public void zz_hz(){
// 遍历原始表达式list
for(String str:ysbds_list){
//System.out.println("-> " + str);
if(isNum(str)){
nblbds_list.add(str);
}else if(isCzf(str)){
stack_czf(str);
}else{
System.out.println("非法");
}
}
// 遍历完原始表达式后 将操作符栈内元素 全部添加至 逆波兰表达式list
while(!czf_stack.isEmpty()){
//System.out.println("即将 " + czf_stack.peek());
nblbds_list.add(czf_stack.pop());
}
}
// 具体计算方法
public Float jsff(String s1,String s2,String s3){
float a = Float.parseFloat(s2);
float b = Float.parseFloat(s1);
switch(s3){
case "+":return a+b;
case "-":return a-b;
case "*":return a*b;
case "÷":return a/b;
default : return (float) 0.0;
}
}
// 计算 逆波兰式
public Float js_nbl(){
for(String str:nblbds_list){
if(isNum(str)){
ys_stack.push(str);
}else{
ys_stack.push(String.valueOf(jsff(ys_stack.pop(), ys_stack.pop(), str)));
}
}
return Float.parseFloat(ys_stack.pop()); //最后 栈中元素 即为结果
}
// public void nbls_bc(){
// for(String string:nblbds_list){
// nbls_cc += string;
// }
// }
}
三.实验心得
在做的过程中，出现了很多的问题，在逆波兰式的调用过程中接口没有对应，GUi设计也很粗糙，对待学习的任务还是要认真一点，并不是说任务重要，而是要时刻保持做任务的严谨的心态，保持心态是最重要的。
与此同时，通过上网查阅资料和同学的帮助让我顺利的解决了自己的问题，也让我慢慢看到了自己的不足之处还有很多，需要学习和努力的地方还有很多，并不能因为自己会一些基础的编程就骄傲，当真正制作东西的时候这些小问题就会暴露出来，让我手足无措。我会继续完善自己的四则运算，也会让自己的基本功和一些进阶的编程操作更加扎实。相信自己下一次制作出来的东西会更加完美。