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四则运算的设计思想及具体实现

时间:2015-03-19 09:57:58      阅读:224      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一、设计思想:

1.通过Java可视化界面实现对是否有乘除法、是否有负数、是否支持分数以及取值范围等条件的选择。

2.将选择后的真值调用到生成题目的函数中。

3.生成题目的函数中,每个限制条件的子函数通过if语句判断真值,确定是否进入此子函数。

4.子函数的实现:

取值范围:分别为生成随机数的上限和下限。

是否有负数:通过生成随机数的奇偶性来判断是否为负数。

是否有乘除法:若有,则生成随机数对4取余。否则,对2取余。

(注:取余后的值为1、2、3、4分别代表加减乘除)

是否有分数:对分子分母分别去随机值。

(注:若令分数的值在取值范围内,则分子或分母的值可能过大,极难计算。所以,此处将分子和分母的值控制在取值范围内)

注:打印方式没有函数实现。

5.打印题目。

 

二、源代码

  1 package 四则运算;
  2 
  3 import java.awt.Color;
  4 import java.awt.Font;
  5 import java.awt.GridLayout;
  6 import java.awt.Container;
  7 import java.awt.event.ActionEvent;
  8 import java.awt.event.ActionListener;
  9 
 10 import javax.swing.ButtonGroup;
 11 import javax.swing.JComboBox;
 12 import javax.swing.JLabel;
 13 import javax.swing.JButton;
 14 import javax.swing.ImageIcon;
 15 import javax.swing.JOptionPane;
 16 import javax.swing.JPanel;
 17 import javax.swing.JFrame;
 18 import javax.swing.JRadioButton;
 19 import javax.swing.JScrollPane;
 20 import javax.swing.JTextArea;
 21 import javax.swing.JTextField;
 22 
 23 public class Main extends JFrame{
 24     public Main(){
 25         super("四则运算题目生成器");
 26         setResizable(false);
 27         setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
 28         setBounds(100,100,500,400);
 29         setVisible(true);
 30         setLayout(null);
 31         DrawMenu();
 32         Update();
 33     }
 34     // 申请控件变量
 35     JLabel cc_Label = new JLabel("是否有乘除法:");
 36     ButtonGroup bg1 = new ButtonGroup();
 37     JRadioButton cc_RB_Yes = new JRadioButton("有");
 38     JRadioButton cc_RB_No = new JRadioButton("无");
 39     
 40     JLabel fu_Label = new JLabel("是否有负数:");
 41     ButtonGroup bg2 = new ButtonGroup();
 42     JRadioButton fu_RB_Yes = new JRadioButton("有");
 43     JRadioButton fu_RB_No = new JRadioButton("无");
 44     
 45     JLabel fen_Label = new JLabel("是否有分数:");
 46     ButtonGroup bg3 = new ButtonGroup();
 47     JRadioButton fen_RB_Yes = new JRadioButton("有");
 48     JRadioButton fen_RB_No = new JRadioButton("无");
 49     
 50     JLabel sz_Label = new JLabel("数值范围:");
 51     JTextField tf1 = new JTextField("0");
 52     JLabel xx = new JLabel("~");
 53     JTextField tf2 = new JTextField("100");
 54     
 55     JLabel num_JLabel = new JLabel("打印数量:");
 56     JTextField num_tf = new JTextField("10");
 57     JLabel plan_JLabel = new JLabel("打印方式");
 58     public String[] plan_choice = {"1","2","3"}; 
 59     JComboBox plan_cb = new JComboBox(plan_choice);
 60     ;
 61     Container con = getContentPane();
 62     JButton ok_button = new JButton("生成题目");
 63     
 64     // 出题区域
 65     JTextArea question_area = new JTextArea();
 66     JScrollPane sp = new JScrollPane();
 67 
 68     // 申请数值变量
 69     public int num_s = 0,num_b = 0,num_print = 0; // 数值范围和打印数量
 70     public int leftNumber = 0,rightNumber = 0; // 生成题目左右的两个数
 71     public boolean cc_flag = false,fu_flag = false,fen_flag = false; // 对于条件的判断
 72     public int flag = 0; // 用来随机计算运用+ - × ÷
 73     public String qt[][] = new String[10000][3];
 74     public String leftNumber_string = "",rightNumber_string = "",sign_string = "";  // 将生成题目的数转换为String类型
 75     
 76     // 更新数值范围和打印数量
 77     public void Update(){
 78         num_s = Integer.parseInt(tf1.getText());
 79         num_b = Integer.parseInt(tf2.getText());
 80         num_print = Integer.parseInt(num_tf.getText());
 81         cc_flag = cc_RB_Yes.isSelected();
 82         fu_flag = fu_RB_Yes.isSelected();
 83         fen_flag = fen_RB_Yes.isSelected();
 84     }
 85     
 86     public void DrawMenu(){                
 87         
 88         // 添加是否有乘除法内容
 89         cc_Label.setBounds(10, 10, 100, 20);
 90         cc_RB_Yes.setBounds(100, 10, 40, 20);
 91         cc_RB_No.setSelected(true);
 92         cc_RB_No.setBounds(140,10,40,20);
 93         bg1.add(cc_RB_No);
 94         bg1.add(cc_RB_Yes);
 95         con.add(cc_Label);
 96         con.add(cc_RB_No);
 97         con.add(cc_RB_Yes);
 98         
 99         // 添加是否有负数法内容
100         fu_Label.setBounds(10, 50, 100, 20);
101         fu_RB_Yes.setBounds(100, 50, 40, 20);
102         fu_RB_No.setSelected(true);
103         fu_RB_No.setBounds(140,50,40,20);
104         bg2.add(fu_RB_No);
105         bg2.add(fu_RB_Yes);
106         con.add(fu_Label);
107         con.add(fu_RB_No);
108         con.add(fu_RB_Yes);
109         
110         // 是否支持分数内容
111         fen_Label.setBounds(10, 90, 100, 20);
112         fen_RB_Yes.setBounds(100, 90, 40, 20);
113         fen_RB_No.setSelected(true);
114         fen_RB_No.setBounds(140,90,40,20);
115         bg3.add(fen_RB_No);
116         bg3.add(fen_RB_Yes);
117         con.add(fen_Label);
118         con.add(fen_RB_No);
119         con.add(fen_RB_Yes);
120         
121         // 数值范围
122         sz_Label.setBounds(10, 130, 100, 20);
123         con.add(sz_Label);
124         tf1.setBounds(100, 130, 30, 20);
125         con.add(tf1);
126         xx.setBounds(140, 130, 20, 20);
127         con.add(xx);
128         tf2.setBounds(160, 130, 30, 20);
129         con.add(tf2);
130         
131         // 打印数量
132         num_JLabel.setBounds(10, 170, 100, 20);
133         con.add(num_JLabel);
134         num_tf.setBounds(100, 170, 30, 20);
135         con.add(num_tf);
136         
137         // 打印方式
138         plan_JLabel.setBounds(10, 210, 100, 20);
139         plan_cb.setBounds(100,210,100,20);
140         con.add(plan_JLabel);
141         con.add(plan_cb);
142         
143         // 生成题目
144         ok_button.setBounds(10, 280, 100, 30);
145         ok_button.addActionListener(new ok_click());
146         con.add(ok_button);
147         
148         // 出题区域
149         question_area.setEditable(false);
150         question_area.setLineWrap(true);
151         sp.setViewportView(question_area);
152         sp.setBounds(220, 10, 250, 350);
153         // 设置显示字体
154         Font font=new Font("宋体",Font.PLAIN,18);
155         question_area.setFont(font);
156         con.add(sp);
157     }
158     
159     public void Output(){
160         int f0 = 0,f1 = 0;  // 判断两个值是否是负数
161         for(int i = 1;i <= num_print;i++){
162             leftNumber_string = "";
163             rightNumber_string = "";
164             
165             leftNumber = num_s + (int)(Math.random() * (num_b + 1 - num_s));
166             rightNumber = num_s + (int)(Math.random()*(num_b + 1 - num_s));
167             
168             if(fu_flag){  // 如果支持负数,随机生成原来数的负数
169                 f0 = (int)(Math.random()*5);
170                 if(f0 % 2 == 0)
171                     leftNumber_string = "(-";
172                 f1 = (int)(Math.random()*5);
173                 if(f1 % 2 == 0)
174                     rightNumber_string = "(-";
175             }
176                     
177             flag = (int)(Math.random()*100);
178             if(cc_flag)  // 如果支持乘除法            
179                 flag = flag % 4; // 当flag = 0,1,2,3时,分别进行+,-,×,÷
180             else
181                 flag = flag % 2;
182             
183             switch(flag){
184             case 0: sign_string = "+";break;
185             case 1: sign_string = "-";break;
186             case 2: sign_string = "×";break;
187             case 3: sign_string = "÷";break;
188             }            
189             
190             if(fen_flag){ // 如果支持分数(注:分数的分子和分母均在取值范围之内)
191                 int leftNumber_up = 0,leftNumber_down = 0,rightNumber_up = 0,rightNumber_down = 0;
192                 do{
193                     leftNumber_up = num_s + (int)(Math.random()*(num_b + 1 - num_s));
194                     leftNumber_down = num_s + (int)(Math.random()*(num_b  + 1- num_s));
195                     rightNumber_up = num_s + (int)(Math.random()*(num_b + 1 - num_s));
196                     rightNumber_down = num_s + (int)(Math.random()*(num_b + 1 - num_s));
197                 }while( leftNumber_down == 0 || rightNumber_down == 0 /* || leftNumber_up / leftNumber_down > num_b ||
198                         leftNumber_up / leftNumber_down < num_s || rightNumber_up / rightNumber_down > num_b ||
199                         rightNumber_up / rightNumber_down < num_s */);            
200                                             
201                 // 分数约分
202                 int temp_min_left = Math.min(leftNumber_up,leftNumber_down);
203                 int temp_min_right= Math.min(rightNumber_up,rightNumber_down);
204                 
205                 for(int k = temp_min_left;k >= 2;k--){
206                     if(leftNumber_up % k == 0 && leftNumber_down % k == 0){
207                         leftNumber_up = leftNumber_up / k;
208                         leftNumber_down = leftNumber_down /k;
209                         break;
210                     }
211                 }                    
212                 if(leftNumber_down == 1)
213                     leftNumber_string = leftNumber_string + Integer.toString(leftNumber_up);
214                 else
215                     leftNumber_string =  leftNumber_string + Integer.toString(leftNumber_up) + "/" + Integer.toString(leftNumber_down);
216                 
217                 for(int l = temp_min_right;l >= 2;l--){
218                     if(rightNumber_up % l == 0 && rightNumber_down % l == 0){
219                         rightNumber_up = rightNumber_up / l;
220                         rightNumber_down = rightNumber_down / l;
221                         break;
222                     }
223                 }
224                 if(rightNumber_down == 1)
225                     rightNumber_string = rightNumber_string + Integer.toString(rightNumber_up);
226                 else
227                     rightNumber_string = rightNumber_string + Integer.toString(rightNumber_up) + "/" + Integer.toString(rightNumber_down);
228                     
229             }
230             else{   // 如果不支持分数
231                 // 将生成的题目记录为String类型
232                 leftNumber_string = leftNumber_string + Integer.toString(leftNumber);
233                 rightNumber_string = rightNumber_string + Integer.toString(rightNumber);
234             }
235             
236             // 如果是负数添加括号(注:分数无负数)
237             if(f0 % 2 == 0 && fu_flag)
238                 leftNumber_string = leftNumber_string + ")";
239             if(f1 % 2 == 0 && fu_flag)
240                 rightNumber_string = rightNumber_string + ")";
241                 
242             
243             // 判断题目是否有问题
244             boolean re = false;
245             for(int j = 1;j < i;j++){
246                 // 判断题目是否重复
247                 if(leftNumber_string == qt[j][0] && rightNumber_string == qt[j][1] && sign_string == qt[j][2]){
248                     re = true;
249                 }
250                 // 判断除数是否为0
251                 if(flag == 3 && rightNumber == 0){
252                     re = true;
253                 }
254             }
255             if(re){
256                 i = i - 1;
257             }
258             else{
259                 qt[i][0] = leftNumber_string;
260                 qt[i][1] = rightNumber_string;
261                 qt[i][2] = sign_string;
262             }
263             
264         }
265         
266     }
267     
268     
269     public void Print(){
270         for(int i = 1;i <= num_print;i++){
271             question_area.append(qt[i][0] + "  " + qt[i][2] + "  " + qt[i][1] + "  " +"="); 
272             question_area.append("\n");
273         }
274 
275     }
276         
277     public static void main(String args[]){
278         new Main();
279     }
280     
281     class ok_click implements ActionListener{
282 
283         @Override
284         public void actionPerformed(ActionEvent e) {
285             // TODO 自动生成的方法存根
286             question_area.setText("");  // 重新出题,进行区域清空
287             // 对输入的值是否规范进行判断
288             boolean isInt = true;
289             for(int i = 0;i < tf1.getText().length();i++)
290                 if(!Character.isDigit(tf1.getText().charAt(i)))
291                     isInt = false;
292             for(int i = 0;i < tf2.getText().length();i++)
293                 if(!Character.isDigit(tf2.getText().charAt(i)))
294                     isInt = false;
295             for(int i = 0;i < num_tf.getText().length();i++)
296                 if(!Character.isDigit(num_tf.getText().charAt(i)))
297                     isInt = false;
298             // 判断值是否不是整型,是否为空值,取值是否超出范围
299             if(tf1.getText().equalsIgnoreCase("") || tf2.getText().equalsIgnoreCase("")||
300             num_tf.getText().equalsIgnoreCase("") || isInt == false || 
301             Integer.parseInt(tf1.getText()) > Integer.parseInt(tf2.getText()) ||
302             Integer.parseInt(tf1.getText()) < 0){
303                 JOptionPane.showMessageDialog(null, "请进行正确输入!");
304             }
305             else{
306                 Update();
307                 Output();
308                 Print();
309             }
310             
311 
312         }
313     }
314 }

 

三、运行结果

运行界面:技术分享

所有条件均满足时,打印界面:技术分享

 

四、时间记录日志

时间 进度
3/18 13:00~14:00 实现初步界面
3/18 14:00~15:30 实现初步算法
3/18 15:30~17:00 算法完善

3/18 19:00~21:00

算法完善与界面优化

 

 

 

四则运算的设计思想及具体实现

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原文地址:http://www.cnblogs.com/jj352095583/p/4349489.html

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