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设计实现

代码说明

检测输入

// 检查输入的题目数量与数值范围是否可实现,并修改
    static boolean able(int n, int r) {
        if (n>10000) {
            error = "最大题数为10000";
            return false;
        } else if (n<=0) {
            error = "题数不合法";
            return false;
        } else if (range == 0) {
            error = "请给定数值范围，详细操作通过 -h 查看";
            return false;
        } else if (range<0) {
            error = "数值范围不合法";
            return false;
        } else if (range<5) {
            error = "数值范围过小，至少为5";
            return false;
        }
        return true;
    }

表达式生成

// 生成表达式，并存入题目列表
    static void subject() {
        // 运算符个数 1-3 个
        List<String> exp = new ArrayList<String>();
        int opr_n = (int) (Math.random()*3 + 1);
        switch(opr_n) {
            case 1:
                exp.add(createnum());
                exp.add(createopr1());
                exp.add(createnum());
                break;
            case 2:
                // 括号起始位置
                int bkt_s = (int) (Math.random()*3);
                // 括号结束位置
                int bkt_e = 0;
                // 无括号
                if (bkt_s == 0) {
                    bkt_e = 0;
                } else {
                    bkt_e = bkt_s + 1;
                }
                for (int i = 1; i <= 3; i++) {
                    if (bkt_s == i) {
                        exp.add("(");
                    }
                    exp.add(createnum());
                    if (bkt_e == i) {
                        exp.add(")");
                    }
                    exp.add(createopr1());
                }
                // 处理括号无意义情况
                checkbkt(bkt_s, bkt_e,exp);
                exp.remove(exp.size()-1);	// 删除最后多加入的一个运算符
                break;
            case 3:
                // 括号起始位置
                bkt_s = (int) (Math.random()*4);
                // 无括号
                if (bkt_s == 0) {
                    bkt_e = 0;
                } else if (bkt_s == 3){
                    bkt_e = 4;
                } else {
                    bkt_e = bkt_s + (int) (Math.random()*2 + 1);    // [1,3)
                }
                for (int i = 1; i <= 4; i++) {
                    if (bkt_s == i) {
                        exp.add("(");
                    }
                    exp.add(createnum());
                    if (bkt_e == i) {
                        exp.add(")");
                    }
                    exp.add(createopr1());
                }
                // 处理括号无意义情况
                checkbkt(bkt_s, bkt_e,exp);
                exp.remove(exp.size()-1);	// 删除最后多加入的一个运算符
                break;
        }
        e.add(exp);
        System.out.println(toString(exp));
        //  exp.clear();
    }

随机数获取

// 产生随机数
    public static String createnum() {
        ThreadLocalRandom rand = ThreadLocalRandom.current();
        int a = rand.nextInt(range);
        int b = rand.nextInt(range);
        if (a == 0) {
            a += (int) (Math.random()*range + 1);
        }
        if (b == 0) {
            b += (int) (Math.random()*range + 1);
        }
        if (b == range) {
            b = b-1;
        }
        num n = new num(a,b);
        easy(n);
        if (n.a == n.b) {
            return Integer.toString(1);
        }
        if (n.b == 1) {
            return Integer.toString(n.a);
        }
        return n.tostring();
    }

测试运行

题目及答案

项目小结

在本项目中，我们成功实现了一个命令行程序，能够根据给定参数自动生成小学四则运算题目，并记录相关答案。以下是我们在项目实施过程中总结的经验和教训：

成功经验

1. 功能实现完整性：程序能够按照用户指定的数量和范围生成题目，且确保每道题目的计算过程不产生负数，符合真分数的运算规则。这增强了程序的可靠性。

2. 用户友好的参数设计：我们设计了简洁的命令行参数，用户只需输入数量和范围即可生成题目，使用方便，减少了用户的操作负担。

3. 高效的数据存储：题目和答案被有效地存储在文本文件中，便于后续的阅卷和统计。这种设计使得题目生成与评分分离，逻辑清晰。

4. 准确性和可扩展性：程序支持生成高达一万道题目的功能，这使得我们的程序具有较高的可扩展性，满足不同用户需求。

遇到的挑战与教训

1. 逻辑复杂性：在设计题目生成的逻辑时，我们遇到了如何避免重复题目的问题。经过多次讨论和调整，我们实现了通过运算符和括号的组合来有效避免重复，确保题目的多样性。

2. 性能优化的时间消耗：在优化程序性能时，我们发现某些计算逻辑存在冗余，花费了不少时间进行代码分析与调整。最终，我们通过简化运算过程和减少不必要的重复计算，提高了整体性能。

3. 团队协作的挑战：虽然我们的分工明确，但在一些关键功能的实现上，沟通不足导致了一些重复的工作。后期我们调整了沟通方式，增加了代码审查，最终提高了效率。

合作感受

在整个项目中，合作的过程让我体会到了团队合作的重要性。我们共同讨论、互相学习，弥补了各自的不足。通过分工合作，我们不仅提升了个人技能，还增强了团队协作能力。

总结

本项目不仅增强了我们的编程能力，更让我们体会到了从需求分析到最终实现的全过程的重要性。通过此次经历，我们意识到良好的沟通、合理的时间管理和对细节的关注是成功的关键。在未来的项目中，我们将继续保持这种合作精神，追求更高的编程水平和项目质量。