四则运算3

时间：2016-03-26 17:00:32 阅读：155 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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一.设计思想：

1.输入

1）将条件以0和1的形式输入，通过判断0或1来执行相应的功能；

2.计算

1）建一个主类，在主类中编写方法，其中两个综合方法，分别为整数运算和分数运算，在这两个方法中再调用其他小函数，包括求运算符方法，最大公约数方法，输出方法。此次需在此基础上添加一个四则运算的方法，并且分别编写求整数运算结果判断，分数运算结果判断，四则运算结果判断的方法。需要考虑的是在有分数的情况下，计算结果时，需要进行通分化简，然后进行判断。

2）是否有乘除法：如果有则将各种符号通过switch语句控制，产生0-4的随机数来控制输出加减法还是输出乘除法；如果没有有乘除法，将上边随机数的范围改为0-2。

3)加减有无负数：在求加减法的函数中加入switch语句，产生0-3的随机数，然后通过判断随机数来确定是否为负数；

4）除法有无余数：在求除法的函数中添加判断求余是否为0；

5）是否有多位四则运算题：这里把此问题与上述其他选择分开，计算比较简单的整数四则运算。

3.输出

在综合方法中调用输出函数，参数分别是参与运算的数，输出结果；

二.源程序代码：

package sizeyunsuan;

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class FourOperations { 
    public static void main(String[] args){
        Scanner in=new Scanner(System.in);
        FourOperations FO=new FourOperations();
        Random rand=new Random();
        int num;
        System.out.println("请输入题目的数量：");
        num=in.nextInt();
        
        System.out.println("是否有乘除法？（1：有 ，0：没有）");
        int select1=in.nextInt();
        
        System.out.println("加减有无负数？（1：有 ，0：没有）");
        int select2=in.nextInt();
        
        System.out.println("除法有无余数？（1：有 ，0：没有）");
        int select3=in.nextInt();
        
        
        
        System.out.println("请输入取值范围上限：");
        int random=in.nextInt();
        int n[]={0};
        
    
        for(int i=0;i<num+n[0];i++)
        {
            
                int key=rand.nextInt();
                if(Math.abs(key%2)==0)
                    FO.ZhengShu(n,select1,select2,select3,random);
            
                if(Math.abs(key%2)==1)
                    FO.FenShu(n,select1,select2,select3,random);
        }
        in.close();
    }
    
    public String JiaJian(){
        String sign=null;
        Random rand=new Random();
        int mark=rand.nextInt();
        switch(Math.abs(mark%2))
        {
        case 0:sign = "+";break;
        case 1:sign = "-";break;
        }
        return sign;
    }
    public String ChengChu(){
        String sign=null;
        Random rand=new Random();
        int mark=rand.nextInt();
        switch(Math.abs(mark%4))
        {
        case 0:sign = "+";break;
        case 1:sign = "-";break;
        case 2:sign = "*";break;
        case 3:sign = "/";break;
        }
        return sign;
    }
    
    public void OutWay(String dividend,String sign,String divider){     //输出整数或分数运算的算式
        if(sign=="+")
            System.out.println(dividend + " + " + divider+"=?");
        if(sign=="-")
            System.out.println(dividend + "-" + "(" + divider + ")");
        if(sign=="*")
            System.out.println(dividend + " * " + divider);
        if(sign=="/")
            System.out.println(dividend + " / " + divider);
        
    }
    public void ZS_Sum(int dividend,String sign,int divider){          //求整数算式的结果并输出运算结果
        Scanner in=new Scanner(System.in);
        String result;
        
        String sum=null;
        if(sign=="+")
            sum=String.valueOf(dividend+divider);
        if(sign=="-")
            sum=String.valueOf(dividend-divider);
        if(sign=="*")
            sum=String.valueOf(dividend*divider);
        if(sign=="/"){
            if(dividend%divider==0)
                sum=String.valueOf(dividend/divider);
            else
                sum=String.valueOf(dividend)+"/"+String.valueOf(divider);
        }
        System.out.println("请输入正确结果：");
        result=in.nextLine();
        if(result.equals(sum))
            System.out.println("True!");
        else
            System.out.println("False!  The result is:"+sum);
        
    }
    public void FS_Sum(int dividend1,int divider1,String sign,int dividend2,int divider2){//求分数算式的结果并输出运算结果
        Scanner in=new Scanner(System.in);
        String result;
        String sum=null;
        int dividend=0,divider=0;
        int gcd;
        if(sign=="+")
        {
            dividend=dividend1*divider2+dividend2*divider1;
            divider=divider1*divider2;
            gcd=GCD(dividend,divider);
            dividend=dividend/gcd;
            
            divider=divider/gcd;
            sum=String.valueOf(dividend)+"/"+String.valueOf(divider);
        }
            
        if(sign=="-")
        {
            dividend=dividend1*divider2-dividend2*divider1;
            divider=divider1*divider2;
            gcd=GCD(dividend,divider);
            dividend=dividend/gcd;
            divider=divider/gcd;
            sum=String.valueOf(dividend)+"/"+String.valueOf(divider);
        }
        if(sign=="*")
        {
            dividend=dividend1*dividend2;
            divider=divider1*divider2;
            gcd=GCD(dividend,divider);
            dividend=dividend/gcd;
            divider=divider/gcd;
            sum=String.valueOf(dividend)+"/"+String.valueOf(divider);
        }
        if(sign=="/"){
            dividend=dividend1*divider2;
            divider=divider1*dividend2;
            gcd=GCD(dividend,divider);
            dividend=dividend/gcd;
            divider=divider/gcd;
        }
        
        if(dividend%divider==0)
            sum=String.valueOf(dividend);
        else
            sum=String.valueOf(dividend)+"/"+String.valueOf(divider);
        System.out.println("请输入正确结果：");
        result=in.nextLine();
        if(result.equals(sum))
            System.out.println("True!");
        else
            System.out.println("False!  The result is:"+sum);
        
    }
    
    /*public void FO_Sum(String suanshi){                  //求四则运算算式的结果并输出运算结果
        Scanner in=new Scanner(System.in);
        int length=suanshi.length();
        int number[]=new int[(length+1)/2];
        char sign[]=new char[(length-1)/2];
        
        for(int b=0;b<length;b++){
            number[b]=suanshi.charAt(2*b);
            sign[b]=suanshi.charAt(2*b+1);
        }
        int i=0,j=0,k=1;
        int sum1[]=new int[length];
        int sum2[]=new int[length];
        for(int a=0;a<length;a++){
            sum1[a]=0;
            sum2[a]=0;
        }
        while(true)
        {
            if(sign[j]==‘+‘)
            {
                sum1[k]=number[j]+sum1[k-1];
                k++;
            }
            if(sign[j]==‘-‘)
            {
                sum1[k]=number[j]-sum1[k-1];
                k++;
            }
        
            if(sign[j]==‘*‘)
            {
                sum2[i]=number[j]*number[j+1];
                number[j+1]=sum2[i];
                i++;
            }
            if(sign[j]==‘/‘)
            {
                sum2[i]=number[j]/number[j+1];
                number[j+1]=sum2[i];
                i++;
            }
            
            j++;
            if(j>(length-1)/2)
                break;
        }
        int result;
        System.out.println("请输入正确结果：");
        result=in.nextInt();
        if(result==sum1[k-1])
            System.out.println("True!");
        else
            System.out.println("False!  The result is:"+sum1[k-1]);
    }*/
    public void FenShu(int n[],int s1,int s2,int s3,int random){        
        String dividend=null;
        String divider=null;
        FourOperations FO=new FourOperations();
        String sign=null;
        Random rand=new Random();
        int dividend1,divider1,dividend2,divider2;
        boolean index=false;
        

        dividend1=rand.nextInt(random);
        divider1=rand.nextInt(random);
        dividend2=rand.nextInt(random);
        divider2=rand.nextInt(random);
        String dd1=null,dd2=null,dr1=null,dr2=null;
        if((divider1==0)||(divider2==0)){
            n[0]++;
            index=true;
        }
        else{
            int gcd;
            gcd=GCD(dividend1,divider1);
            dividend1=dividend1/gcd;
            divider1=divider1/gcd;
            gcd=GCD(dividend2,divider2);
            dividend2=dividend2/gcd;
            divider2=divider2/gcd;
            if(s1==1)
                sign=FO.ChengChu();
            else
                sign=FO.JiaJian();
            if(s2==1){
                if(sign=="+"||sign=="-"){
                    int key1=rand.nextInt();
                    switch(Math.abs(key1%3)){
                    case 0:{dividend1=-dividend1;break;}
                    case 1:{dividend1=-dividend1;dividend2=-dividend2;break;}
                    case 2:{dividend2=-dividend2;break;}
                    }
                }
            }
            dd1=String.valueOf(dividend1);
            dd2=String.valueOf(dividend2);
            dr1=String.valueOf(divider1);
            dr2=String.valueOf(divider2);
            dividend=dd1+"/"+dr1;
            divider=dd2+"/"+dr2;
            if(sign=="/"){
                if(dividend2==0){
                    n[0]++;
                    index=true;
                }
                if(s3==0){
                    if((divider1*dividend2)%(dividend1*divider2)!=0){
                        n[0]++;    
                        index=true;
                        }
                }
            }
            if(!index)
            {
                OutWay(dividend,sign,divider);
                FS_Sum(dividend1,divider1,sign,dividend2,divider2);
            }
        }
        
    }
    public void ZhengShu(int n[],int s1,int s2,int s3,int random){         
        String divider=null;
        String dividend=null;
        FourOperations FO=new FourOperations();
        String sign=null;
        Random rand=new Random();
        int dividend1,divider1;
        dividend1=rand.nextInt(random);
        divider1=rand.nextInt(random);
        boolean index=false;
        if(s1==1)
            sign=FO.ChengChu();
        else
            sign=FO.JiaJian();
        if(s2==1){
            if((sign=="+")||(sign=="-")){
                int key1=rand.nextInt();
                switch(Math.abs(key1%3)){
                case 0:{dividend1=-dividend1;break;}
                case 1:{divider1=-divider1;break;}
                case 2:{dividend1=-dividend1;divider1=-divider1;break;}
                }
            }
        }
        dividend=String.valueOf(dividend1);
        divider=String.valueOf(divider1);
        if(sign=="/"){
            if(divider1==0){
                n[0]++;
                index=true;
            }
            if(s3==0){
                if((dividend1%divider1)!=0){
                    n[0]++;
                    index=true;
                }
            }
        }
        
        if(!index){
            OutWay(dividend,sign,divider);
            ZS_Sum(dividend1,sign,divider1);
            }
    }
    
    /*public void FOperation(int n[],int random){                      //输出四则运算的算式
        Random rand=new Random();
        String sign=null;
        String suanshi=null;
        boolean index=false;
        int isgo=1,mark;
        int dividend,divider;
        dividend=rand.nextInt(random);
        divider=rand.nextInt(random);
        suanshi=String.valueOf(dividend);
        while(true){
            mark=rand.nextInt();
            switch(Math.abs(mark%4))
            {
            case 0:sign = "+";break;
            case 1:sign = "-";break;
            case 2:sign = "*";break;
            case 3:sign = "/";break;
            }
            if((sign=="/")&&(divider==0))
            {
                n[0]++;
                index=true;
            }
            else if((sign=="/")&&(dividend%divider!=0))
            {
                dividend=divider;
                n[0]++;
                index=true;
            }
            else
            {
                suanshi=suanshi+sign+String.valueOf(divider);
            }
            
            if(Math.abs(isgo)==0)
            {
                if(!index)
                {
                    System.out.println(suanshi);
                    FO_Sum(suanshi);
                    break;
                }
                else
                    break;
            }
            else
            {
                divider=rand.nextInt(random);
                isgo=rand.nextInt();
            }
        }
    }*/

    public int GCD(int a,int y){
        int x=Math.abs(a);
        int r;
        while(y>0){
            r=x%y;
            x=y;
            y=r;
        }
        return x;
    }
}